Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность посевов ярового рапса в зависимости от норм высева и удобрений на типичных черноземах Оренбургской области

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность посевов ярового рапса в зависимости от норм высева и удобрений на типичных черноземах Оренбургской области"

Руь ОЛ

« црЧ 2 ^ -

На правах рукописи

ВАЛЕЕВ РАШИТ ГАБДУЛЛОВИЧ

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ ЯРОВОГО РАПСА В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ НОРМ ВЫСЕВА И УДОБРЕНИЙ НА ТИПИЧНЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.09. - РАСТЕНИЕВОДСТВО

Автореферат аиссертаиии на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Оренбург - 1998 г.

Работа выполнена в Оренбургском государственном аграрном университете в 1987-1990. 1994-1997 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор A.A. Громов

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук В.Д. Красавин Кандидат сельскохозяйственных наук Е.А. Бондарь

Ведущая организация:

Поволжский научно-исследовательский институт селекиии и семеноводства

Заседание диссертационного Совета состоится: «¿V» 1998г. i

Адрес: 460014 г. Оренбург, ул. Челюскиниев. д18, Диссертационный Совет К. 120.95.04.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

г

Ученый секретарь диссертационного Совета

Доктор сельскохозяйственных наук / . "* / A.A. Громов

Оошля характернаика раоои.1

Актуальное и». Одной из первоочередных ло кошт не решенных проблем, стоящих иерел агропромышленным комплексом Оренбургской области н России в целом, по-прежнему является проблема создания надежной кормовой базы и обеспечения населения продуктами питания. В решении этой задачи особое значение имеет наращивание произволе! ва масличных культур - основного сырья для выработки растительного масла и важнейшего источника кормового белка.

Проблема кормового белка особенно обострилась в последние годы в связи с общим ухудшением экономической ситуации в сельском хозяйстве России и обусловленным этим фактором существенным спадом производства и снижением качества кормов.

В качестве основного источника протеина для животноводства используются растительные корма, удельный вес которых составляет 94-95%, из них 65-70 % приходится на кормовые культуры, выращиваемые на пашне.

Одним из путей решения белковой проблемы является выращивание и использование на кормовые цели рапса, люпина, сои. подсолнечника, а также таких малораспространенных высокобелковых культур, как козлятник восточный, амарант метельчатый и др.

Из указанных культур особого внимания заслуживает яровой рапс, обладающий высокой урожайностью и холодостойкостью, хорошей атавностью и возможностью использования в качестве основной и промежуточной культуры. По комплексу питательных веществ и их выходу с 1 гектара рапс занимает одно из первых мест среди однолетних кормовых культур. Опыт зарубежных стран, многих областей и республик России, а также наш собственный показывает, что включение высокобелковых рапсовых кормов в рационы животных -один из эффективных факторов интенсификации современного животноводства. В связи с этим исследования, направленные на изучение технологических приемов возделывания ярового рапса, являются актуальными и своевременными.

Цель и чадами исследований. Цель наших исследований заключалась н рачраСкике основных элементов юхнологнн возделывания ярового рапса, позволяющих формирован. урожай па уровне ДВУ.

В соогвегсгвпп с л им в исследованиях решались следующие чадами:

- определить оптимальные сроки посева ярового рапса в весенних и летних посевах:

- изумить нормы высева рапса при выделывании на зеленую массу и семена:

- определить эффективность расчетных норм удобрений на планируемый урожаи;

- щучить фотоспнтетическую деятельность посевов ярового рапса в зависимости от норм высева и удобрений;

- дать экономическую и биоэнергетическую оценку технологическим приемам возделывания ярового рапса и практические рекомендации по агротехнике возделывания в конкретных условиях.

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи и степи северной зоны Оренбургской области в полевых опытах исследована фотосинтетическая деятельность посевов, изучены процессы формирования урожая ярового рапса в зависимости от сроков посева, норм высева и удобрений, определена биоэнергетическая эффективность возделывания.

Практическая ценность работы. Результаты научных исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Северной зоны Оренбургской области, внедрены в 1995-96 годах в АО «Коминтерн», «Асекеевское» и др. хозяйствах, используются в учебном процессе в Оренбургском ГАУ.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на научной конференции сотрудников агрономического факультета ОГАУ (1989, 1996 г.г.), на научной конференции молодых ученых и аспирантов^ 997-1998г.), на ежегодных заседаниях совета агрономического факультета.

Публикация результатов исследования. Основные положения диссертации опубликованы в 5 печатных работах.

С1 рук)vp;i и обьем paoon.i. Диссертация изложена на 14У страницах машинописного юксга. состоит из введения. 6 i.ian. выводов и рекомендаций производству. содержит 27 таблиц. 13 приложении. Список использованной литературы включает 1X4 наименования, в том числе И) зарубежных авторов.

I. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

Климатически обеспеченный урожай ярового рапса в Северной зоне области может достигать 50,4 ц/ra абсолютно сухой биомассы. Таким образом по эффективности использования биогидротермиче-ского потенциала рапс практически не уступает наиболее распространенным высокопродуктивным культурам - кукурузе и суданской траве.

Основные агроклиматические показатели в годы проведения исследований, свидетельствуют о неустойчивости погодных условий по годам.

В целом метеоусловия 1987 - 1996 годов соответствуют погодно-климатичсским характеристикам лесостепной и степной зон Южного Урала и наметившейся в последние годы тенденции к увеличению аридности климата в регионе. 1988 и 1995 годы были острозасушливыми. 1987, 1996 - засушливыми, 1990 г. - влажным, 1989 - средним по увлажнению. Максимальный приход ФАР и наибольшая сумма активных и эффективных температур отмечались в 1988 году, минимальные значения были в 1990 и 1994 годах.

Экспериментальная работа выполнялась путем проведения полевых агрономических опытов, сопровождавшихся различными наблюдениями, учетами и анализами. В качестве методического руководства использовались: Методика полевых опытов с кормовыми культурами ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса; Методические рекомендации МСХА им. К.А. Тимирязева; Методика полевого опыта (Доспехов Б.А., 1985) и др.

За годы исследований проведены следующие опыты.

1. Влияние норм высева ярового рапса на урожайность зеленой массы и семян (1987 -1989 годы и 1994 - 1997 годы).

2. Влияние сроком посева на урожайное и. зеленой массы ярового рапса (19S7 - 1990 голы и 1994 - 1995 годы - комплексное влияние сроков посева и норм высева).

3. Влияние расчетных норм удобрении и норм высева па урожайность зеленой массы и семян рапса (1944 - 1996 годы)

Посевная площадь делянок составляла 1X0 м-, учетная - 144 м:, повгорпость 4-х кратная.

В опытах с расчетными нормами удобрений расчет проводился балансовым методом по И.С. Шатилову и М.К. Каюмову (1979, 1980, 1981) и В.И. Филину (1984).

Верхний предел программируемой урожайности в опытах лимитировался -запасами продуктивной влаги. Были взяты 3 уровня урожайности - средний (рекомендованные дозы), повышенный п высокий, рассчитанный на ДВУ, обеспеченный ресурсами влаги. Посевы рапса проводили на фоне последействия навоза с внесением расчетной нормы удобрении.

Фенологические наблюдения, изучение динамики роста растений, накопление зеленой и сухой биомассы, ботанический состав, структура урожая, засоренность и другие сопутствующие исследования проводили в соответствии с методическими рекомендациями ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1971, 1983).

Площадь листьев, фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза определяем по методике, описанной A.A. Ничипоровичем (1959, 1961 и др.; для расчета ЧПФ - формула Briggs G, Kidd F, West С, 1920).

Количество поступившей фотосинтетически активной радиации (ФАР) вычисляли по сумме прямой и рассеянной радиации с учетом соответствующих коэффициентов.

Содержание абсолютно сухого вещества в растениях определяли по 4 средним образцам путем высушивания при температуре 105°С до постоянного веса. Одновременно отбирались средние растительные образцы на химический анализ, которые отправлялись в научно-исследовательскую химическую лабораторию.

Определение сырой золы проводилось путем сырого озоления

растительного материала методом Къельдаля, сырого жира - по Руш-

6

конскому, сырой клеши иск - по Геннебергу и IIIюмаиу. бекпошаых эксфакпшных вешеав (БЭВ) - по раните расчетым цугом. (|>осфор -но Депиже. кальций - объемным моголом, калий - на пламенном фотометре. каромш - по метолу Попапдопуло. микроэлементы - общепринятыми методам и.

Расчет содержания кормовых единиц в урожае проводился на основе химического анализа растений с учетом коэффициентов жироотложения Кельнера и переваримости питательных веществ по М.Ф. Томме (1%4).

Определение влажности почвы проводили термостатно-весовым методом. Образцы отбирались через 10 см до глубины 100 см в трех-четырехкратной повторности и высушивались до постоянного веса при температуре не ниже 100-105°С (Лысогоров С.Д.. 1969).

Водопотребление культур определялось с учетом содержания влаги в почве перед посевом и при уборке, с учетом коэффициента использования (0,5-0,6).

Учет засоренности посевов проводился количественно-весовым методом на площадках 1 м2 в двукратной повторности.

Биоэнергетическая оценка технологий проводилась в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными учеными ВАСХНИЛ (1983.1989) и ВНИИ кукурузы (1988).

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Особенности роста и развития рапса в зависимости от сроков посева, норм высева и удобрений.

Рапс, по сравнению с зерновыми культурам!), в первый период роста и развития более чувствителен к условиям внешней среды.

Проведенные нами исследования показали, что всходы во все годы исследований были дружными, первые проростки появлялись через 3-4 дня, так как запасы влаги в почве весной были достаточны для обеспечения нормального первоначального роста п развития.

Образование настоящих листьев у ярового рапса начиналось через 4-5 дней после всходов, что было характерно для всех лет исследований. Рост и развитие ярового рапса в первые 30-40 дней протека-

км очень медленно. Начало цветении райским и оиьиах о1мечалось через 34-43 лмя мосле нехолои и продолжалось 19-43 дня. Период вегетации 01 посева до полной снелосш семян составил 91-116 дней.

При легких посевах хорошие всходы можно получить только при наличии достаточного количества влаги в верхнем слое почвы. 19X9 и 1990 годы характеризовались благоприятным режимом увлажнения в течение вегетации, поэтому июньские и июльские посевы имели хорошие дружные всходы. Период всходы - цветение у них в среднем составлял 30-35 дней. В 1994-1995 годах сохранились те же закономерности в сроках наступления основных фаз вегетации, что и в 1987-89 годах.

При посеве в первой декаде мая посевы ярового рапса обеспечивают два укоса зеленой массы: первым - в середине июля, второй - в начале и середине сентября. Посевы, проведенные в начале июня, первый укос формируют в третьей декаде июля, второй - в середине и конце сентября. Июльские посевы готовы к использованию на зеленую массу в конце августа н при благоприятных условиях дают второй укос в начале октября. Крайним сроком посева ярового рапса в Северной зоне области можно считать начало августа, такие посевы готовы к использованию с середины до конца октября.

При посеве на семена хорошо удаются посевы, проведенные не позднее третьей декады мая, при более поздних сроках сева получить семена с хорошими посевными качествами не всегда удается. Проведенные исследования показывают, что биологические особенности ярового рапса позволяют широко варьировать сроками сева как при использовании на зеленую массу, так и на семена.

Оптимальная густота стояния растений - одно из важнейших условий получения высоких урожаев ярового рапса.

При летних посевах, в годы с достаточным количеством влаги в верхнем слое почвы (1989-1990 годы) полевая всхожесть находится чуть ниже или на уровне средних показателей, отмечаемых при весенних сроках сева, а сохранность несколько выше (80 - 87 %). Это объясняется более благоприятным сочетанием гидротермических условий при летних сроках посева и упрощением мер борьбы с вредителями

рапса. Однако летние посети в условиях юны из-за недостатка влаги не всег да возможны.

Полевая всхожее и» в опытах в большей степени зависела от метеорологических условий весеЛнего периода и сроков посева, нежели от норм высева. В более благоприятном в этом отношении 1987 году полевая всхожесть была выше (85.2 -87.0 "■«). чем в резко засушливом 1988 (58.4 - 67.7",..) и с холодной весной 1989 году (62.0 -72.0 %).

При посеве одновременно, или сразу после посева ранних яровых культур, полевая всхожесть составляла в опытах 60.4 - 66,4 %, спустя неделю после посева ранних яровых, как это было в 1995 году, она снижалась до 39.1 - 41,0 %. Выпавшие в конце второй декады мая осадки положительно повлияли на полевую всхожесть при четвертом сроке сева, увеличив се до 56,8 - 59,0%.

Увеличение норм высева с 2,5 до 4,0 млн. всхожих семян на гектар уменьшало сохранность растений в 1987 году на 8,1, 1988 - на 3,33.8 и в 1989 году на 3,9 - 8,7 %.

Выживаемость растений рапса также снижалась с увеличением норм высева и условий вегетации на 3,0 - 8,7 %. Результаты исследований свидетельствуют, что при высоких нормах высева конкуренция между растениями рапса в посевах возрастает, а изреживание усиливается.

Расчетные нормы удобрений закономерного влияния на полевую всхожесть не оказывали. Отмечается тенденция к увеличению полевой всхожести при нормах высева 3.5-4.0 млн. всхожих семян на 1 га на фоне расчетной нормы удобрений на получение 30,0 т/га зеленой массы. На сохранность и выживаемость растений в опытах расчетные нормы удобрений закономерного влияния также не оказали.

2.2 Фотосинтетическая деятельность посевов ярового рапса в зависимости от агротехнических приемов

Основной показатель, характеризующий состояние посевов с точки зрения их фотосинтетпческой деятельности, тесно коррелирующий с величиной урожая - площадь листьев.

Наибольшей величины площадь листвой цонсрхпосш рапса лисIш асI н фазу бутошмацпи - качало цветения. К*« времени наступлении фазы полною цветения нижние листья на стебле начинают жел-I с п. к отирать п плошали листовой поверхности уменьшается. В фазу бутошмации доля листьев в урожае зеленой массы достигала 50 "о, затем она снижалась и в фазе полного цветения составляла 22 -25"».

В фазе розетки площадь листьев составляла 14,7-19.0 тыс.мУга, в бутонизации - 39.9-49,8 тыс.м-\ в начале цветения - 48.6-58,3 тыс.м:/га. Наибольшая площадь листьев во все годы исследований отмечалась при норме высева 4.0 млн. всхожих семян на гектар. В фазу розеIочных листьев посевы рапса накапливали 7,5- 8,1 % урожая зеленой и 5.1- 5.6 % сухой массы, в фазу бутонизации соответственно 79,881,2 и 69,9-71,1 %. Накопление сухого вещества в зеленой массе у растений рапса идет медленно. В фазу бутонизации содержание сухого вещества не превышало 11-14 %. в зеленой массе летних посевов 13-15"о. В фазу цветения содержание сухого вещества также было невысоким и колебалось на уровне 15,7-16.3 %. Динамика накопления зеленой массы находится в прямой зависимости от площади листьев(/?=0,89). Уравнение регрессии имеет вид: У = 3,60 + 1,047 X

На всех фонах питания оптимальные параметры фотосинтетических показателен формировались при норме высева 3,5 млн. всхожих семян на гектар, увеличение нормы высева до 4,0 млн. вело к их снижению.

Оптимизация пищевого режима способствовала увеличению среднего листового индекса с 2,81 на контроле до 2,92 на расчетных фонах питания. При этом существенно возрастал фотосинтетический потенциал посевов и достигал 1,73 млн. м2 дн/га.

Увеличение норм высева с 1,5 до 3,5 млн. всхожих семян на гектар на вариантах с рекомендованными нормами удобрений повышало КПД ФАР с 0,34 до 0,46 %. Расчетные фоны питания значительно повышали эффективность использования ФАР при всех нормах высева. Максимальное значение КПД ФАР отмечалось на посевах с нормой высева 3,5 млн. при расчете норм удобрений на получение 30,0 т/га зеленой массы. Опыты показывают, что в условиях богары Северной

зоны области решающее значение на величину урожая зеленой массы

ю

и семян рамса окап.жае) комплекс потдных условий н особенно уровень влаюобеснеченносги. Так во влажном 1494 году урожайное п. зеленой массы достигла 35.0 - 40.0 г/га . а в сухие 1995 и 1996 голы снижалась до 10.0-16.0 т/га.

Изучение фотосинтетическом деятельности посевов ярового рапса в различных экологических условиях позволило разработать модели параметров высокопродуктивных агрофитоценозов.

В зависимости от прогнозируемых условий увлажнения выделены гри уровня урожайности - средний, повышенный и высоким, которые соответствуют получению 20,0, 25,0 и 30,0 т/га зеленом массы и 3,0-3.5, 3,5-4,5 и 4.5-5,0 т/га абсолютно сухой фитомассы. При соответствующем фоне питания и густоте стояния растений в пределах 175-190 шт./м2 фотоснптетический потенциал достигает 0,9-1.1, 1.1-1,5 и 1,5-1.7 млн. м2 дн./га, который позволяет при среднем уровне планируемой урожайности использовать ФАР на 0,45-0,90%, при повышенном - на 0,5-1,0% и при высоком - 0.55-1,1% (Табл. 1). В благоприятные годы (1987, 1988, 1994) КПД ФАР возрастал до 1,5%, что указывает на достаточно высокий уровень технологии и использования солнечной радиации для Оренбургского Предуралья.

2.3 Водопотребление ярового рапса в посевах

Суммарное водопотребление ярового рапса в разные по метеорологическим условиям годы колебалось в значительных пределах.

С увеличением засушливости года увеличивалось суммарное испарение и возрастала среднесуточная ее величина. В среднем за три года величина суммарного водопотребления в зависимости от изучаемых факторов находилась в пределах 2091-2110 м' /га и изменялась незначительно. Однако оптимизация минерального питания на основе расчетных норм удобрений и густоты стеблестоя путем изменения норм высева способствовала более рациональному использованию имеющихся влагозапасов.

На посевах с планируемом урожайностью 25,0 и 30.0 т/га зеленой массы коэффициенты водопотребления на 1 т сухого вещества

снизились по сравнению с контролем при оптимальной норме высева

11

(3,5 млн. всхожих семян на I га) с 63Х до 609 и 577 м'7г соответственно, •по составило 5.9 и 10.8"».

Установленная нами оптимальная норма высева в зависимости от фона питания снижает расход влаги на 1 т сухого вещества на 6.88,9".. по сравнению с контролем.

Основными факторами получения высоких урожаев ярового рапса являются оптимальная густота стояния, уровень минерального питании и комплекс погодных условий.

Таблица 1

Модель фотосннтетических параметров высокопродуктивного агроценоза ярового рапса для северном зоны Оренбургской области

Показатели Параметры агроценозов различной продуктивности

1. Урожайность зеленой массы, т/га 18,0-20,0 20,0-25,0 25,0-30,0

2. Урожайность абсолютно сухой массы, т/га 3,0-3,5 3,5-4,5 4,5-5,0

3. Норма высева, млн.шт./га 3,5-4,0 3,5-4,0 3,5-4,0

4. Густота стояния растений, шт./м2 175-190 175-190 175-190

5. Максимальная площадь листьев, тыс. м2/га 45-48 48-50 50-55

6. ФП. млн. м2 дн./га 0,9-1,1 1,1-1,5 1,5-1,7

7. ЧПФ. г/м2 в сутки 2-2,5 2-2,5 2-2,5

8. КПД ФАР, % 0,45-0,90 0,50-1,0 0,55-1,1

!

2.4 Влияние норм выссна на засоренноеи. посевом.

Засоренность растений в опытах зависела от условий вегетации и норм высева. Рапс очень чувствителен к сорнякам в первые 30-40 дней вегетации: после начала бутонизации, когда корневая система уже достаточно хорошо развита, начинается интенсивный прирост надземной вегетативной массы, и рапс способен успешно конкурировать с сорняками и подавлять их.

В фазе первой нары листьев количество сорняков на посевах с разными нормами высева в среднем за 1987-1989 годы было практически одинаковым - 27-28 шт./м!.

В фазе розетки количество сорняков возросло в обратной зависимости от плотности посева. При норме высева 2.5 млн. всхожих семян на гектар их насчитывалось 51, при 4.0 млн. - 33 шт./м2. Затем, по мере вегетации, начиная с фазы бутонизации, количество сорняков стало уменьшаться, хотя масса их продолжала увеличиваться до фазы цветения (табл. 2.).

Таблица 2

Засоренность посевов ярового рапса в зависимости от норм высева (средняя за 1987-1989 годы)

Цорма Первая Розетка

высева, пара листьев Бутонизация Цветение Спелость

листьев

млн. коли- сы- коли- сы- коли- сы- коли- сы- коли- сы-

шт./га чест- рая чест- рая чест- рая чест- рая чест- рая

во, мас- во. мае- ' во. мас- во. мас- во. мас-

цгг/м- са, г нп/м2 ai, г пгг/м- са, г шт/м-1 са, г пгг/м3 са, г

2,5 27 32.7 51 119 29 453 27 533 24 365

3,0 27 32.2 48 141 24 265 25 428 22 254

3,5 28 33.8 40 92.2 29 280 19 264 18 297

4.0 27 30.9 33 89.0 21 159 16 180 13 199

В фазе иного!шя увеличение нормы высева с 2.5 до 4.0 млн. похожих сомин на гскгар снижало засоренной ь посевов в 1.7. а их массу почти в 3 раза, породуборкой. соответственно, в 1,85 и 1.83 раза.

Таким образом, правильно выбранная норма высева, в комплексе других мор борьбы с сорняками, является важным фактором снижения засоренности посевов ярового рапса. Недооценка этих мероприятий - одна из нричип резкого снижения урожайности и неудач в ряде хозяйств области при возделывании рапса.

2.5 Влияние сроков посева и норм высева на продуктивность ярового рапса

Исследования показывают, что сроки посева оказывают существенное влияние ни величину урожая семян и зеленой массы ярового рапса.

При весенних сроках сева и летних вплоть до I июля рапс в зоне способен давать два полноценных укоса. Отава третьего укоса использовалась в хозяйстве на выпас и как сидерат. Позднелетние посевы дают достаточно высокие урожаи к концу октября и служат практически единственным источником зеленой массы в это время. В среднем за 1987-1990 годы наибольший урожай зеленой массы рапса был получен при посеве его в начале июня - 314-398 ц/га. При посеве в середине июня урожайность зеленой массы несколько снижается, а затем снова возрастает у посевов, проведенных в начале июля (табл. 3.). В 1987 году обильные осадки в конце лета и оптимальные температуры позволили позднелетним посевам сформировать наибольший урожай зеленой массы - 340 ц/га.

При посеве рапса во второй и третьей декадах мая в первом укосе формируется 40,0-45,2% от общего урожая зеленой массы, в июньских посевах доля первого укоса возрастает до 47-52%, июльских - до 60-63%. Посевы, проведенные в начале августа, дают один укос.

В среднем за 1987-1989 годы наибольший урожай зеленой массы при ранних сроках сева был сформирован на посевах с нормой высева 3,5 млн. всхожих ссмян на гектар, при летних сроках посева - при норме высева 4,0 млн./га.

14

Таблица 3

Влияние сроков посева на урожайность зеленой массы рапса.

т/га

№ Сроки Годы

н/н высева 1987 1988 1989 1990 1994 1995

I 12-15.05 - - 27,8 29.1 - 13.9

2 19-23.05 31.5 31.0 28,0 31,6 28.7 20.5

3 1-2.06 32,2 33.0 31.4 39.8 31.3 11.2

4 10-12.06 - - 29.9 31,5 40.0 .

5 18-20.06 - - 27,0 30,5 30,9 -

6 1.07 - - 32,7 32.0 29.2 -

7 28.071.08 34,0 20,0 25,0 23,0 21,0 -

8 5-7.08 - - 14,6 11,9 11,2 -

НСРсу 2,11 2,20 1,94 1,82 1,42 1,12

т/га т/га т/га т/га т/га т/га

В среднем за годы исследований максимальный урожай семян обеспечили посевы, проведенные в конце второй - начале третьей декады мая при норме высева 3,5-4.0 млн. всхожих семян на гектар.

Нормы высева оказывают существенное влияние на урожайность сухой фитомассы. В среднем за 1987-1989 годы (с благоприятным гидротермическим режимом) посевы ярового рапса обеспечили высокий выход сухого вещества - 4,51-5,15 т/га. Максимальное количество сухой массы получено на посевах с нормами высева 3,5 и 4,0 млн. всхожих семян на 1 га - 5,09 и 5,15 т/га соответственно, что позволило получить на этих вариантах посевов 3,97-4,02 т/га кормовых единиц и 0,62 т/га переваримого протеина. Обеспеченность одной кормовой единицы переварпмым протеином составила 154-163 г, выход условных кормопротеииовых единиц (КГ1Е) -43,3 -49.9 т/га (табл. 6).

Таблица 4

Урожайность зеленой массы н сомин ярового рапса в зависимости от норм высева, т/га

Нормы высева, млн. шт./га Годы Средняя

1994 1995 1996

1.5 19.0/1,28 12.7/0,92 10.1/1.05 13.9/1,08

2.0 20,1/1.38 13,7/1.14 11,4/1.23 15,1/1,25

2,5 24.6/1,58 14,0/1,30 12.3/1.34 17.0/1,41

3.0 25,4/1,61 15,6/1.35 13.9/1,38 18,3/1,45

3,5 25.91.59 15,4/1,22 14.7/1,26 18.7/1,35

4,0 25,1/1,52 14.8/1.18 14.2/1.20 18.0/1,30

НСР,« т/га = 0,85/0,04 1,12/0,16 1.41/0.10

числитель - зеленая масса, знаменатель - семена.

Таблица 5

Урожайность зеленой массы ярового рапса в зависимости от различных приемов защиты посевов от вредителей, т/га

Варианты опыта Годы Средняя

1996 1997

Без обработки 4,9 10,0 7,45

Децис(по всходам) 10,6 16,0 13,30

Инкрустация семян (ТМТД+ фурадан+ЫаКМЦ) 11,5 17,5 14,50

Инкрустация+децис в фазу бутонизации 15,0 19,7 17,35

Децис по всходам+децис в фазу бутонизации 13,3 18,2 15,75

НСР»5 т/га 0.86 0.24

1С

Тай.ища 6

Продукпшносгь посевов ярового рапса в зависимости 01 норм высева

Нормы высева, млн. шт./га Урожайность, т/га Сбор с 1 га. г Обменной энергии, ГДж/га

зеленой массы сухой массы кормовых единиц перевар, протеина условных КПЕ

Среднее за 1987-1989 годы

2.5-к 28.2 4.51 3,52 0.56 4.51 43,3

3,0 30.0 4.80 3,74 0.61 4.94 46.1

3,5 31.8 5.09 3,97 0.62 5.09 49,4

4,0 32,2 5.15 4,02 0.62 5,10 49.9

Среднее за 1994-1996 годы

1,5 13,9 2.29 1,79 0.28 2,29 22,0

2,0 15,1 2.49 1,94 0,31 2,49 23.9

2,5-к 17,0 2,80 2,18 0.35 2,80 26.9

3,0 18.3 3.02 2.36 0,38 3.02 29.0

3,5 18,7 3.08 2.40 0.39 3.08 29,9

4,0 18,0 2.97 2,32 0,36 2,97 28.8

Посевы с нормами высева 3,5-4.0 млн. всхожих семян на 1 га увеличили выход кормовых и кормопротенновых единиц по сравнению с контролем соответственно на 12,8-14,2 и 12,9-13,1%.

В 1994-1996 годах выход кормовых единиц, переваримого протеина и условных КПЕ с посевов ярового рапса был ниже, чем в 19871989 годах. Это объясняется снижением урожайности зеленой и сухой фитомассы в исключительно неблагоприятных по гидротермическим условиям 1995 и 1996 годах. За этот период только 1994 год оказался благоприятным для роста и развития растеши! рапса: урожайнойI. зеленой массы достигала 259 ц/га (табл. 4), а сбор сухого вещества, кормовых и кормопротеиповых единиц почти не уступал средним пока-

заюлям ча 19X7-19X9 юлы и достигал соо тете темно 4.27. 3.33 и 4.27 г/га. В среднем ча грн года мамболее продуктивными оказались посевы с нормами высева 3.0-3.5 млн. всхожих семян на I га.

Посевы с нормами высева 1,5-2.5 млн. всхожих семян на гектар в условиях Предуралья не обеспечивают к уборке достаточную густоту стеблестоя и значительно снижают урожаи м сбор питательных веществ с единимы площадн.

2.6. Влияние расчетных норм удобрений на урожайность зеленой массы и семян рапса

Опыт возделывания ярового рапса в Северной зоне области показывает, что ом хорошо опивается на возрастающие расчетные нормы удобрений, так как эффективно использует как весенние влагоза-пасы, так и осадки второй половины лета.

В 1994 году на контрольном варианте удобрений (расчетный уровень урожайности 20,0 т/га) при нормах высева 3,0-3,5 млн. всхожих семян на 1 га фактическая урожайность зеленой массы была существенно выше программы, на посевах с расчетным уровнем урожайности 25,0 т/га она была выполнена на 106,4-109,2%, на третьем уровне (30,0 т/га) - на 94,3-98,'7%, что является вполне удовлетворительным результатом (табл. 7).

В условиях дефицита влаги (1995-1996 годы) на опытных вариантах (уровень планируемой урожайности 25,0-30,0 т/га) программа была реализована соответственно на 63,6-56,0%, в среднем по увлажнению 1997 году - на 79-72%. Эти данные говорят о том, что в годы с хорошим увлажнением расчет норм удобрений на планируемый действительно возможный урожай (ДВУ) рапса в условиях Северной зоны Оренбуржья можно вести на 30,0 т/га зеленой массы, в средние годы величина ДВУ составляет 20,0-25,0 т/га, в сухие - не более 20,0 т/га. Расчетные нормы удобрений в большей степени влияют на урожайность зеленой и сухой фитомассы, в меньшей - на урожайность семян, величина которой в опытах была более стабильной.

Таблица 7

Урожайность зо.1ст>11 массы и семян яроного ранса н saain.ii-мостн от урония планируемой урожайности и норм высева. 1/1 а

Планируемая урожайность зеленой массы, т/га Норма высева, млн. шт./га Годы

1994 г. 1995 г. 1996 г. 1997 г.

20,0 N 10-23 Р 16-29 контроль 1.5 19,0/1.2 12.7/0.92 10.1/1,05 13.0/-

2,0 20.1/1.38 13.7/1.14 11.4/1.23 15.2/-

2,5 24.6/1,58 14.0/1.30 123/1.34 16.6/-

3,0 25,4/1.61 15.6/1.35 13,9/138 17.0/-

3,5 25.9/1,59 15,4/1,22 14.7/1,26 17.5/-

4,0 25.1/1,52 14.8/1.18 14.2/1.20 17.6/-

25,0 N 43-56 Р 39-54 1,5 21,0/1.30 12.8/0,96 П.7/1,10 15.6/-

2,0 23,5/1,46 13.9/1,15 13,1/1,25 17.0/-

2,5 26,0/1,60 14.4/1,34 14.1/138 18.3/-

3,0 26,6/1,63 16,0/1,38 15,7/1,41 19.7/-

3,5 26,8/1,62 15,8/1,20 15.9/1 ?8 19.6/-

4.0 27.3/1,57 15,0/1.19 14.7/1 26 18,2/-

30,0 N 77-90 Р 66-79 1,5 22,7/1,31 13.0/0,98 122/1,13 16,9/-

2,0 24,4/1,48 14,0/1,19 14.5/1,27 18,0/-

2,5 27,5/1,54 14.8/1,37 15,1/1,40 19.2/-

3,0 28,3/1,66 16.8/1,39 16,5/1,43 20,3/-

3,5 28,9/1,50 16.6/1.24 16.4/127 21,5/-

4.0 29,6/1,51 16.1/1.22 15.7/125 19,7/-

НСРо5т/га= 0.85/0,040 1,12/0,160 1,41/0,046 0.81/-

числитель - зеленая масса, знаменатель - семена

Посевы ярового рапса в условиях Северной зоны Оренбургской области обеспечивают высокий выход условных кормоиротенно-вых единиц. В среднем за 4 гола (1994-1997) при расчете норм удобрений на ДВУ и норме высева 3,5 млн. всхожих семян на 1 га он составил 3,80 т/га (табл.8.).

Таблица

Продуктивность посевов ярового рапса в зависимости от пор? высева и уровня минерального мигания, та 1994-1997 годы

Планируемая Нормы Обеспечет

урожайность высева. Сбор с 1 га. г ность1

зеленой мас- млн. корм.еди

сы, т/га им./га НИНЫ

абс. к. ед. Перева УКПЕ пере-

сухой римого варимым

массы протеина протеинов г

2,5 - к. 2.99 2,33 0.36 2,99 152.7

20,0 - 3.0 3,18 2.48 0.38 3,18 152.6

контроль 3,5 3,25 2,54 0.39 3,25 152,2

4,0 3,16 2,46 0.38 3,16 152,9

2.5 - к. 3,30 2.57 0.41 3,30 159,2

25,0 3.0 3,54 2,76 0.44 3,54 159,0

3,5 3,56 2,78 0.44 3,56 158,8

4,0 3,36 2,62 0.42 3,36 159,0

2.5 - к. 3,49 2,72 0.44 3,49 162,9

30,0 3.0 3,75 2.92 0.48 3,75 163,1

3.5 3,80 2.96 0.48 3,80 163,0

4.0 3,68 2,87 0.47 3,68 162.8

Наибольший сбор условных КПЕ отмечался в благоприятном 1994 году и достигал 5.46 т/га. По этому показателю посевы ярового рапса превосходили кукурузу и суданскую траву.

2.1. Биоэнергетическая и экономическая эффективность возделывания ярового рапса

Повышение продуктивности посевов ярового рапса прямо связано с увеличением затрат материальных и энергетических ресурсов.

Расчет л гс р I си I ч ос ко п эффективное ш возделывания ярового рапса в зависимости от величины расчешых норм удобрении и норм высева проводился по выходу абсолюшо суми'| фп юмассы и накопленной в ней энергии. По мере повышения уровня минеральною питания (до расчетных норм на ДВУ) и оптимизации норм высева эиер-гоотдача агропеноза ярового рапса повышается соответп пенно на 9.5-17,0 и 10.1-23,5%. Однако увеличение энергозатрат на расчетных фонах минерального питания за счет высокой энергоемкости удобрений снижает коэффициент биоэнергетической эффективности с 8.0-8,5 до 4,8-6,4. Оптимизация норм высева, не требующая больших энергетических затрат при возделывании ярового рапса существенно повышает энергетический коэффициент (табл. 9).

Наилучшие экономические показатели при использовании рапса на семена отмечаются при посеве его сразу после завершения сева ранних яровых культур. Нормы высева оказывают существенное влияние на экономическую эффективность возделывания ярового рапса.

Наименьшие затраты труда на единицу продукции были на вариантах с нормами высева 2.5-3,0 млн. всхожих семян на гектар. Наибольшая стоимость реализованной продукции была на варианте с нормой высева 3,0 млн. всхожих семян на 1 га, здесь же отмечался наивысший условный чистый доход и уровень рентабельности - 138,7%. При возделывании на зеленую массу с использованием удобрений экономически более эффективным является вариант с нормой высева 3,5 млн. всхожих семян на 1 га на фоне расчетной нормы удобрений на получение 20,0 т/га зеленой массы. Увеличение норм удобрений (расчет на ДВУ) ведет к снижению экономической эффективности. Уровень рентабельности снижается со 108,9-114,6 до 60,4-61.1%. Наибольшая окупаемость одного рубля дополнительных затрат отмечается на посевах с нормой высева 3,0 млн. всхожих семян на 1 га на втором фоне питания.

Таблица У

Продуктивность и биоэнергетическая эффективность возделывания ярового рапса при разных нормах высева, среднее за 1994-1996 гг.

Нормы высева, млн. шт./га Сбор с 1 га Затраты совокупной энергии, ГДж Коэффициент энергетической эффективности агроценоза

абсолютно сухой массы, т сырого протеина, т валовой энергии, ГДж/га обмен-ной энергии, ГДж/га на 1 га на 1 ц абс. сухой массы

1,5 2,29 0,48 41,5 22,3 7.13 0,31 5.8

2,0 2,49 0,52 45,1 24,2 7.23 0.29 6.2

2,5- контроль 2,80 0,58 50.6 27,2 7.34 0.26 6.9

3,0 3,02 0.64 54.7 29,3 7,45 0.25 7.3

3,5 3,08 0,64 55,7 29,9 7.52 0.24 7.4

4,0 2,97 0,60 53,8 28.9 7,55 0,25 7.1

выводы

1. Биологической особенностью ярового рапса янляекя медленным рост н развитие в первые 30-40 дней вегетации. Пол ому до фазы бутонизации существенных отличий в развитии растении при разных нормах высева не отмечается, они начинают появляться в начале цветения, когда прирост вегетативной массы достигает своей наибольшей величины. Начало цветения растений в опытах отмечалось через 34-43 дня, продолжительность цветения составляет 19-43 дня, продолжительность вегетации от посева до полной спелости семян составляет в зоне 90-116 дней. Биологические особенности ярового рапса позволяют широко варьировать сроками ссва. как при использовании на зеленую массу, так и на семена.

2. Полевая всхожесть семян в большей степени определяется метеорологическими условиями весеннего периода и сроками сева, в меньшей - нормами высева и удобрениями. В благоприятные годы (1987 г.) при оптимальных сроках сева полевая всхожесть была выше (85,2-87,0%), чем в засушливом 1988 (58,4-67,7%) и с холодной весной 1989 году (62,0-72,0%). При посеве одновременно с ранними яровыми культурами полевая всхожесть составляла 60,4-66,4%, спустя неделю после завершения сева ранних яровых и при отсутствии осадков она снижается до 39,1-41,0% (1995 г.).

Увеличение норм высева с 2,5 до 4,0 млн. всхожих семян на I га уменьшает сохранность растений на 3,3-8,7%, выживаемость на 3,08,7% в зависимости от условий вегетации. Расчетные нормы удобрений на сохранность и выживаемость растений в опытах закономерного влияния не оказали.

3. Наибольшей величины площадь листовой поверхности рапса достигает в начале цветения. В фазу бутонизации доля листьев в урожае зеленой массы достигает 50%, затем она снижается и в фазе полного цветения составляет 22-25"...

Лучник* покаше.ш фотосишешческой деягелыюап имеют по-семы с нормами высева 3.5-4.0 м.ш. всхожих семян на 1 га (ФИ 0.9380.953 млн. м2 дн./га. ЧИФ 6.48-6.63 г/м- в сутки).

Зависимость урожая зеленой массы от ФП выражается коэффициентом корреляции (г) равным 0.92 и описывается уравнением регрессии:

У=0.055+64.75Х.

Максимальное количество сухого вещества н энергии, аккумулированной в урожае, при КПД ФАР 1.04% имеют посевы с нормой высева 3,5 млн. всхожих семян на 1 га.

Расчетные фоны питания способствовали увеличению среднего листового индекса до 2.92, ФП - до 1.73 млн. м2 дн./га и значительно повышали эффективность использования ФАР при максимальном КПД ФАР на посевах с нормой высева 3,5 млн. всхожих семян на 1 га при расчете норм удобрении на ДВУ.

Разработаны параметры высокопродуктивных агрофнтоцеио-зоп ярового рапса на 3 уровня урожайности зеленой массы в зависимости от складывающихся погодных условий.

Оптимальная густота стояния растений (175-190 шт./м2) и ФП соответственно 0,9-1,1. 1.1-1,5 и 1,5-1,7 млн.м2 дн./га позволяет при среднем уровне планируемой урожайности (20 т/га) использовать ФАР па 0.45-0,90%, при повышенном (25 т/га) - на 0,5-1,0% и при высоком (30 г/га) - 0,55-1,1%, а в благоприятные годы до 1,5%.

4. Динамика накопления зеленой массы находится в прямой зависимости от динамики формирования площади листьев ( г=0,89), уравнение регрессии имеет вид: У=3.60+1.047Х. В фазу розетки посевы рапса накапливают 7,5-8.1% урожая зеленой и 5,1-5,6% сухой массы, в фазу бутонизации соответственно 79.8-81,2 и 69,9-71,1% от фазы цветения (уборка на зеленую массу).

5. Оптимизация минерального питания на основе расчетных норм удобрений и густоты стеблестоя путем изменения норм высева способствует более рациональному использованию имеющихся влаго-запасов. На посевах с планируемой урожайностью 25,0 и 30,0 т/га зеленой массы коэффициенты водопотреблення на 1 т сухого вещества

2-1

спижакися по сравнению с кошролсм при ошимальной норме высева на 5.9 и Ю.Х"к. опшмильная норма высева - па 6.8-8.9%.

6. Нормы выссва оказываю! существенное влияние на структуру урожая. Наилучшее соотношение между количеством растений на единице площади, числом стручков и семян в стручке складывается при нормах высева 2.5-3.0 млн. всхожих семян на I га.

При посеве яровог о рапса во второй и третьей декадах мая в нервом укосе формируется 40.0-45,2"'» от общего урожая -зеленой массы, в июньских посевах доля первого укоса возрастает до 47-52%, июльских - до 60-63%, посевы, проведенные в начале августа дают, один укос.

7. Результаты химического анализа свидетельствуют о высоких кормовых достоинствах ярового рапса. Содержание сырого протеина в абсолютно сухом веществе зеленой массы колеблется в пределах 20,0-21,2%, жира - 5.17-5,40%, клетчатки - 18,05-18,40%. В 1 кг сухой массы содержится 120-127,2 г переварпмого протеина, 171-179 мг каротина, 0,78 кг кормовых единиц и 9,6-9,7 МДж обменной энергии.

Максимальную продуктивность посевы рапса в благоприятные годы обеспечивают при норме высева 3,5-4,0млн, в сухие годы - при норме высева 3,0-3,5 млн. всхожих семян на 1 га.

8. Вынос элементов минерального питания в значительной мере определяется величиной урожайности зеленой и сухой массы и по годам изменяется в значительных пределах и в зависимости от фона питания и нормы высева в среднем колеблется по азоту от 98,4 до 118,4, по фосфору - от 29,5 до 35,5, по калию - от 147,6 до 177,6 кг/га. Фактический вынос на 1 кг зеленой массы рапса в среднем составляет: азота - 0,40, фосфора - 0,12, калия - 0,60 кг. Яровой рапс имеет повышенную потребность в азоте, и особенно в калии.

9. В годы с хорошим естественным увлажнением расчет норм удобрений на планируемый действительно возможный урожай (ДВУ) рапса можно вести на 30.0 т/га зеленой массы, в средине годы величина ДВУ составляет 20.0-25.0 г/т. к с\хпо - не более 20.0 г/га, нормы

высева должны быи» соо гнететпенно 3.5-4.0 и 3.0-3.5 млн. «схожих а мяк на I га.

Нормы высева в изучаемом диапазоне в комплексе с удобре пнями изменяли урожайность зеленой массы ни 5.7-36,3"/». что говори о высокой отзывчивости рапса на оптимальную плотность посева.

Расчетные нормы удобрений в большей степени влияют на урс жайноеть зеленой и сухой массы, в меньшей иа урожайность семян.

Главными факторами, определяющими формирование высокс го урожая зеленой массы и семян рапса, являются оптимальная гусгс та стояния растении, уровень минерального питания и комплекс пс годных условий. При посеве на зеленую массу лучшие результаты дд ют нормы высева в пределах 3.0-4,0 млн., при посеве на семена - 2.5-3, млн. всхожих семян на 1 га на фоне расчетных норм удобрений н ДВУ.

10. Оптимизация норм высева, не требующая больших энерге тических затрат, существенно повышает коэффициент биоэнергети ческой эффективности (до 7,1-7,4). Удобрения являются наиболе энергоемким приемом интенсификации технологии возделывания яре вого рапса. Внесение расчетных норм удобрений на ДВУ увеличивав технологическую энергоемкость в 1,4-1,8 раза по сравнению с контро ле.м. В структуре энергозатрат доля удобрений возрастает до 49,4 62,1%, при этом на азотные удобрения приходится 42,7-53,9%, коэф фнцпент биоэнергетической эффективности снижается с 8,0-8,5 до 4,8 6.4.

11. Расчет экономической эффективности возделывания яре ною рапса в АО Коминтерн.в 1994-97 годах показывает, что в услови ях Северной зоны области он является одной из наиболее экономиче ски выгодных культур.

Наилучшие экономические показатели при возделывании рапс на семена достигаются при посеве его сразу после завершения сев ранних яровых культур с нормой высева 3.0 млн. всхожих семян на га. Эти посевы обеспечивают наибольший условный чистый доход ]

2Й

уровень рентабельное!и (IЗХ"..» и лунную окупаемость одною ¡поля дополниio.ii.iii,1\ (а!рат.

При возделывании на зеленую массу экономически более эффективны посевы с нормой высева 3.5 млн. всхожих семян на I га на фоне расчетных норм удобрений на получение 20.0 т/га (уровень рентабельности 114%). Рентабельны также посевы с расчетными нормами удобрений на получение 25.0 т/га золе! 1011 массы (60%) при окупаемости одного рубля дополнительных затрат 7,44-12.0 руб.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения экономической эффективности технологий возделывания ярового рапса в Северной зоне Оренбургской области нужно, в первую очередь, использовать малозатратные технологические приемы, такие, как оптимальные сроки посева и нормы высева. Удобрения необходимо вносить в дозах, обеспечивающих их рентабельное применение (расчет на получение 20-30 т/га зеленой массы).

2. В системе зеленого конвейера для получения зеленой массы в первой половине июля рапс следует высевать в ранневесенние сроки, а при благоприятном распределении осадков в различные сроки в течение лета, но не позднее начала августа. Лучшим сроком посева ярового рапса на семена является конец второй - начало третьей декады мая, при котором он обеспечивает получение 12-15 ц/га семян и является одним из наиболее экономически выгодных культур.

3. Для борьбы с сорняками целесообразно проводить довсходовое боронование, снижающее засоренность на 20-22% и боронование по всходам спустя 2-3 недели, при котором гибнет 40-46% сорняков. Для зашиты растений от вредителей и болезней нужно проводить инкрустацию семян с пленкообразователем ЫаКМЦ (200г/т), ТМТД, 80% С.П. (5-6 кг/т), фурадан, 35% Т.П.С. (12-15 кг/т), при необходимости проводить дополнительно обработку посевов децисом.

СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние сроков посева н норм высева на урожайность рапег Северной зоне Оренбургской области. Инф листок №11-89, Орснбур ский ЦНТИ. 1990 г. (в соавторстве).

2. Фотосинтетическая деятельность посевов ярового рапса условиях лесостепи Оренбургской области. Инф листок №1-97, Ope бургский ЦНТИ, 1997 г. (в соавторстве).

3. Продуктивность посевов ярового рапса в зависимости норм высева и удобрений в Северной зоне Оренбургской области. И| листок №43-97. Оренбургский ЦНТИ. 1997 г. (в соавторстве).

4. Водопотребление посевов ярового рапса в Северной зо Оренбургской области. //Тезисы докладов региональной конференц молодых ученых и специалистов, ч.1, Оренбург, 1998,С.21-22.

5. Биоэнергетическая эффективность возделывания ярово рапса в зависимости от норм высева. Инф листок №155-98, Оренбу! ский ЦНТИ, 1998 г. (в соавторстве).

Объем 1пл. Тираж 100 экз. Издательский центр О ГА1

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Валеев, Рашит Габдуллович, Оренбург

/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

///

На правах рукописи

У

ВАЛЕЕВ РАШИТ ГАБДУЛЛОВИЧ

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ ЯРОВОГО РАПСА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НОРМ ВЫСЕВА И УДОБРЕНИЙ НА ТИПИЧНЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ 06.01.09. - РАСТЕНИЕВОДСТВО

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель

доктор сельскохозяиственых наук, профессор А. А. Громов

Оренбург - 1998 г.

СОДЕРЖАНИЕ

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

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................7

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ..............20

2Л Условия проведения опытов ......................................20

2ЛЛ Природно-климатические условия ............................20

2.2 Методика исследований ............................................28

3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАПСА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СРОКОВ ПОСЕВА, НОРМ ВЫСЕВА И УДОБРЕНИЙ...............32

3.1 Особенности роста и развития рапса в зависимости от сроков посева, норм высева и удобрений..........................................................32

3.2 Полевая всхожесть и выживаемость растений рапса в зависимости

- - Л] '"/-^Г

от изучаемых факторов.......................................34

3.3 Фотосинтетическая деятельность посевов ярового рапса в

зависимости от агротехнических приемов...................................36

3.4. Водопотребление ярового рапса в посевах.............................42

4. ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА И НОРМ ВЫСЕВА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВОГО РАПСА..................................47

4.1 Влияние норм высева на структуру урожая и урожайность ярового рапса................................................................47

4.2 Влияние норм высева на засоренность посевов.............53

4.3 Химический состав и питательность зеленой массы..................55

4.4. Продуктивность посевов ярового рапса в зависимости

от норм высева......................................................................58

5. ВЛИЯНИЕ РАСЧЕТНЫХ НОРМ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ И СЕМЯН РАПСА................63

5.1 Вынос элементов питания с урожаем...........................65

5.2 Урожайность зеленой массы и семян рапса в зависимости от уровня планируемой урожайности и норм

высева.........................................................................66

5.3 Продуктивность посевов ярового рапса в зависимости от норм высева и удобрений.....................................71

6. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОГО РАПСА............................74

6.1 Биоэнергетическая эффективность возделывания ярового рапса

в зависимости от норм высева и удобрений.................................74

6.2 Экономическая эффективность возделывания ярового

рапса...........................................................................78

ВЫВОДЫ............................................................................86

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.......................................91

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..........................92

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................107

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Одной из первоочередных до конца не решенных проблем, стоящих перед агропромышленным комплексом Оренбургской области и России в целом, по-прежнему является проблема создания надежной кормовой базы и обеспечения населения продуктами питания. В решении этой задачи особое значение имеет наращивание производства масличных культур - основного сырья для выработки растительного масла и важнейшего источника кормового белка.

Проблема кормового белка особенно обострилась в последние годы в связи с общим ухудшением экономической ситуации в сельском хозяйстве России и обусловленным этим фактором существенным спадом производства и снижения качества кормов. При ежегодной потребности животноводства в кормовом белке около 23 млн. т. Фактически скармливается около 18 млн. т., т.е. дефицит переваримого протеина в одной кормовой единице составляет 20-25 %.

В качестве основного источника протеина для животноводства используются растительные корма, удельный вес которых составляет 94-95%, из них 65-70 % приходится на кормовые культуры, выращиваемые на пашне, и 25-30 % - на корма, получаемые с сенокосов и пастбищ, а также продукты переработки растениеводства.

Одним из путей решения белковой проблемы является выращивание и использование на кормовые цели рапса, люпина, сои, подсолнечника, а также малораспространенных высокобелковых культур, как козлятник восточный, амарант метельчатый и др.

Из указанных культур особого внимания заслуживает яровой рапс, обладающий высокой урожайностью и холодостойкостью, хорошей отавностью и возможностью использования в качестве основной и промежуточной культуры. По комплексу питательных веществ и их выходу с 1 гектара рапс занимает одно из первых мест среди однолетних кормовых культур. Опыт зарубежных

стран, многих областей и республик России, а также наш собственный показывает, что включение высокобелковых рапсовых кормов в рационы животных - один из эффективных факторов интенсификации современного животноводства. В связи с этим исследования, направленные на изучение технологических приемов возделывания ярового рапса, являются актуальными и своевременными.

Цель и задачи исследований. Анализ состояния кормопроизводства, обобщение предшествующих опытов и литературных источников по данной проблеме определили выбор цели и задач исследований. Цель наших исследований заключалась в разработке основных элементов технологии возделывания ярового рапса, позволяющих формировать урожай на уровне ДВУ.

В соответствии с этим в исследованиях решались следующие задачи:

- определить оптимальные сроки посева ярового рапса в весенних й летних посевах;

- изучить нормы высева рапса при возделывании на зеленую массу и семена;

- определить эффективность расчетных норм удобрений на планируемый урожай;

- изучить фотосинтетическую деятельность посевов ярового рапса в зависимости от норм высева и удобрений;

дать экономическую и , биоэнергетическую оценку технологическим приемам возделывания ярового рапса и практические рекомендации по агротехнике возделывания в конкретных условиях.

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи и степи северной зоны Оренбургской области в полевых опытах исследована фотосинтетическая деятельность посевов, изучены процессы формирования урожая ярового рапса в зависимости от сроков посева, норм высева и удобрений, определена биоэнергетическая эффективность возделывания.

Практическая ценность работы. Результаты научных исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Северной зоны Оренбургской области, внедрены в 1995-96 годах в АО «Коминтерн», «Асекеевское» и др. хозяйствах, используются в учебном процессе в Оренбургском ГАУ.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований отражены в «Системе сухого земледелия Оренбургской области» (г. Уфа, 1992), использованы при разработке «Программы по повышению устойчивости сельскохозяйственного производства в Оренбургской области на 1998 - 2008 годы».

Апробация работы. Материалы исследований докладывались на научной конференции сотрудников агрономического факультета ОГАУ ( 1996 г. ), на научной конференции молодых ученых и аспирантов (1997 -1998 г. ), на ежегодных заседаниях Ученого совета агрономического факультета.

Публикация результатов исследования. Основные положения диссертации опубликованы в 5 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 149 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству, содержит 27 таблиц, 13 приложений. Список использованной литературы включает 184 наименования, в том числе 10 зарубежных авторов.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Рапс - одна из древнейших масличных культур. Родиной рапса считается приатлантическое побережье Европы. Жуковский П.М. полагает, что он введен в культуру как естественный амфидиплоид (2п=38).

По мнению шведских ученых, рапс возник в результате естественного скрещивания капусты и сурепицы с удвоением числа хромосом в гибридном поколении (Милащенко Н.З., Абрамов В.Г., 1989).

Рапс яровой - Brassica napus oleífera Metzg. относится к семейству Капустные и является типичным однолетним растением с прямостоячим ветвистым стеблем высотой до 1,5-1,8 метра, листья черешковые лировидно-перисто-надрезанные (нижние) и удлиненно-ланцетные (верхние). Корень стержневой, уходящий в почву до глубины Зх метров, основная масса корней размещается на глубине 25-40 см, что имеет важное агротехническое значение в повышении плодородия почвы (Артемов И.В., 1989).

Соцветие - кисть, плод стручок, семян в стручке до 20-35 штук, масса 1000 семян 2,5-5,0 граммов. Вегетационный период 85-116 дней.

Рапс - холодостойкое растение, его всходы выдерживают заморозки до -3°С, взрослые растения - до -8°С. Сумма активных температур, требующаяся для полного развития рапса составляет 1700-2000°С. Рапс яровой - влаголюбивая культура, транспирационный коэффициент равен 500-700, критический период в потреблении влаги - бутонизация-цветение, потребность во влаге повышается в периоды начального роста и налива зерна (Вавилов П.П., 1986, Малахов Т.Н., 1986, Артемов И.В., 1989).

Издавна рапс широко возделывается в Западной Европе, США, Канаде, Аргентине. К концу 19-го века его посевы в мире достигли 3 миллионов гектаров, в России - около 25 тысяч гектаров. С 1925 по 1980 годы посевные площади рапса в мире выросли в 4 раза и достигли 12,1 миллиона гектаров. Сейчас рапс

является основной масличной культурой в 28 странах мира. Главными производителями семян рапса являются Китай, Индия и Канада. В каждой из этих стран площадь посева рапса достигает 3.5 миллионов гектаров (Гуряков Ю, Андреев О.,1988). В России яровым рапсом в 1990 году было занято около 100 тысяч га (Роскомстат, 1990), в 1995 году посевы рапса составляли 295 тысяч га., в 1996 году - около 200 тысяч га (Артемов И.В., 1997).

Рапс с успехом выращивают в Центрально-черноземной зоне, Западной и Восточной Сибири, Поволжье, Татарстане, Башкортостане. С 1970 года рапс стали возделывать в Оренбургской области и других зонах Урала. В настоящее время производством рапса в России занимаются в 53-х областях, краях и автономных республиках (Гудилова В.А., 1997). На 1996-2000 годы разработана государственная научно-техническая программа «Рапс России», в которой участвуют 26 научных учреждений (Артемов И.В., 1997), ведется активная работа по отбору исходного материала для селекции, выведению новых сортов и внедрению их в производство, совершенствованию семеноводства (Карпачев В.В., 1997, Савенкова Л.М., 1997, Жидкова E.H. и др. 1997, Муравлев A.A., Никоноренков В.А., 1997).

Рапс - ценнейшая масличная и кормовая культура. Семена рапса содержат 40-49% полувысыхающего масла, 20-23% белка, 17-18%) углеводов. Масло эруковых сортов (с большим содержанием эруковой и линоленовой кислот) идет на технические цели. Безэруковые сорта отличаются высоким содержанием в масле полезных олеиновой и линолевой кислот (75-87%). Такие масла относятся к группе лучших пищевых масел и по вкусовым качествам приравниваются к оливковому маслу.

Рапсовый жмых по кормовому достоинству не уступает соевому и подсолнечниковому. 1 килограмм его содержит 1,121,30 кормовых единиц и до 275 граммов переваримого протеина (Рапс на корм и семена , 1987, Черных Р.Н., Пепелина В.А., 1997, 1997(а)).

Белки рапса хорошо сбалансированы по всем незаменимым аминокислотам, лизина в них содержится около 5,6%, метионина -2,1%, аспарагина - 2,6%, триптофана - 1,2%, треонина - 1% (Проскурин И.П. и др., 1988), что в 3-4 раза больше, чем в зерновых культурах (Черных Р.П., Пепелина В.А., 1997).

Рапсовый жмых и шрот можно использовать в качестве добавки к концентрированным кормам. Одна тонна рапсового жмыха позволяет сбалансировать по белку восемь тонн комбикормов, повышая содержание переваримого протеина в одной кормовой единице с 81 до 110 граммов (Калагнюк Г.И., 1989).

Хорошими кормовыми достоинствами обладает зеленая масса рапса, которую можно использовать к качестве зеленого корма, закладывать на силос, сенаж как в чистом ви-де, так и в смеси с другими культурами, изготавливать травяную муку. Один килограмм зеленой массы содержит 0,16 кормовых единиц и до 30 г переваримого протеина, что значительно больше, чем в зеленой массе подсолнечника и кукурузы. На зеленую массу рапс можно возделывать в основных и промежуточных посевах, он хорошо отрастает после стравливания или скашивания (Малахов Г.Н., 1986, Артемов И.В., 1989, Киселев A.M., 1997, Первушин В.М. и др., 1997). В зеленый конвейер более эффективно вводить зеленую массу из смешанных посевов рапса со злаковыми и бобовыми культурами. По мнению И.В.Артемова и др. (1996) наиболее эффективной является трехкомпонентная смесь, состоящая из 50% овса + 25% гороха + 25% рапса. На эффективность трехкомпонентной смеси указывают также Массальская A.A. и Гришина З.И. (1997).

Рапс - хороший медонос, его цветение продолжается более одного месяца, и каждый гектар его посева дает до 80 килограммов меда (Милащенко Н.З., Абрамов В.Г., 1989).

Рапс является отличным предшественником для многих сельскохозяйственных культур. Он хорошо разрыхляет почву и улучшает ее структуру, очищает поля от сорняков, особенно при

возделывании на зеленый корм. Зерновые, возделываемые после рапса, меньше поражаются корневыми гнилями ( Зерфус В.М., 1989, Гудилова В.А., Гришина А.Н., 1997). Одним из главных условий получения высоких урожаев семян и зеленой массы рапса является правильно выбранная норма высева семян. От густоты стояния растений зависит количество питательных веществ, влаги и света, которыми они будут обеспечены. Как чрезмерное загущение, так и изреженность посевов приводят к снижению урожайности. Чаще всего в исследованиях оптимальная норма высева варьирует в пределах от 2 до 4 млн. всхожих семян на 1 га (Медведев П.Ф., 1970, Косторный В.Ф., Козленко В.Н., 1983, Оржевский А., 1984, Малахов Г.Н., 1988, Дридигер В.К., Сивирин А.Г., 1989, Милащенко Н.З., Абрамов В.Ф., 1989, Савенков В.П., 1997). По данным Сибирской опытной станции ВНИИМК оптимальное число растений рапса ярового составляет 130-150 шт. на 1 кв. м. При выживаемости растений в пределах 50% необходимо высевать до 3,0 млн. всхожих семян на гектар ( ДриДигер В.К., Сивирин А.Г., 1989).

Опытами Липецкой сельскохозяйственной опытной станции установлено, что при возделывании рапса на семена оптимальной нормой высева является 2,0 - 2,5 млн. всхожих семян на 1 гектар (Рапс на корм и семена, 1987), в более поздних работах ученые ВНИПТИ рапса рекомендуют 2,5 - 3,0 млн./га (Савенков В.П., 1997). В лесостепной зоне Курганской области, в благоприятные годы увеличение нормы высева до 6 млн. на 1 га привело к повышению урожайности зеленой массы и семян, в засушливые же годы увеличение нормы высева привело к снижению урожая семян на 1,6 - 2,7 ц/га. Исходя из этих данных Г.Н.Малахов (1986) оптимальной нормой высева считает 3-4 млн. всхожих семян на 1 га.

Оренбургский НИИСХ рекомендует при возделывании ярового рапса на семена придерживаться нормы высева 3,0 млн., на зеленый корм 3,5 - 4,0 млн. всхожих семян на 1 га (Возделывание ярового рапса. Рекомендации, 1986).

Анализ состояния изученности проблемы сроков посева и норм высева рапса показывает, что даже в пределах одной почвенно-климатической зоны разные научно-исследовательские учреждения дают различные рекомендации, особенно по срокам посева.

Яровой рапс - культура, позволяющая широко варьировать сроками сева. При выборе сроков сева необходимо учитывать то, что рапс в начальные фазы развития растет медленно и очень чувствителен к условиям произрастания. При слишком раннем сроке сева рапс может зарасти сорняками, а при поздних сроках, особенно в засушливой зоне, семена попадают в сухую почву, что резко снижает полевую всхожесть семян (Малахов Г.Н., 1988, Косторный В.Ф., Козленко В.Н., 1983). Сроки посева являются одним из основных факторов, определяющих получение высоких урожаев ярового рапса и выбираются в зависимости от цели возделывания. Многие авторы, производившие исследования в Европейской части страны, рекомендуют сеять его как можно раньше с нормой высева 3-4 млн. всхожих семян на гектар. В ряде европейских стран (Франция, ФРГ, Польша, Чехословакия и др.) сев ведут в марте-апреле с нормой высева 3 млн. всхожих семян на 1 гектар (Косторный В.Ф., Козленко В.Н., 1983).

По данным Липецкой опытной станции при возделывании рапса на семена наибольший эффект был получен при раннем сроке сева, аналогичные выводы делает Хлебов П.П. из Алтайского НИИ земледелия и селекции (Милащенко Н.З., Абрамов В.Ф., 1998). В опытах Г.Н. Малахова (1988) в условиях Курганской области при длительном изучении сроков посева в благоприятные годы наибольший урожай семян получали при средних сроках посева, в засушливые годы лучшие результаты давали поздние сроки (Малахов Г.Н., 1988).

Поздние сроки сева для степной зоны Омской области рекомендуют ученые Сибирской опытной станции ВНИИМК и Северного НИИ животноводства Казахстана (Малахов Г.Н., 1986, Милащенко Н.З., Абрамов В.Ф., 1989).

При возделывании на зеленую массу многие ученые рекомендуют летние посевы ярового рапса, его можно возделывать также как парозанимающую куль�