Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С МАСЛИЧНЫМИ КУЛЬТУРАМИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ РАВНИННОГО ДАГЕСТАНА

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С МАСЛИЧНЫМИ КУЛЬТУРАМИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ РАВНИННОГО ДАГЕСТАНА"



Па гюавах г>ук описи.--

Исмаилов Идрис Наврузалиевнч

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С МАСЛИЧНЫМИ КУЛЬТУРАМИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ РАВНИННОГО ДАГЕСТАНА

06.01.01 — общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой оепснм кандидата сельскохозяйственных наук

Махачкала - 2004

На правах рукописи

Исмаилов 11л рис Наврузалнепнч

Продуктивность звеньев севооборота с масличными культурами при различных способах повышения плодородия орошаемых земель равнинного Дагестана

06.01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Махачкала - 2004

ЦНБ МСХА фонд научной литературь

Работа выполнена на кафедре земледелия, мелиорации и агрохимии Федерального государственного образовательного учреждения «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия»

НаучпыЛ руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, доцент

заслуженный работник сельского хозяйства Республики Дагестан Курбанов Серажутдип Аминович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

заслуженный работник сельского хозяйства РФ Гасанов Гасаи Ннкуевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Власова Ольга Ивановна

В слушан организация: Дагестанский научно - исследовательский

институт сельского хозяйства

Защита состоится « 8 » июля .2004 г. в 11е" часов на заседании диссертационного совета КР 220. 026. 10 при ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 367032, Махачкала, ул. М. Гаджиева, 180, ДГСХА

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии Автореферат разослан « 4 » июня 2004 г.

Ученый секретарь диссертаиноиного совета, ' ,

кандидат с.-х. наук, доиент М.Д. Мука ил О в

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследовании. Потребность РФ в растительном масле составляет 2 млн. тонн, но в последние голы производство этого важнейшего продукта питан ня удовлетворяется на 50, .,60%, Особенно неудовлетворительно обстоит положение в Республике Дагестан. При потребности 20 тыс.т в год здесь не производят нн одной тонны, а по потреблению растительного масла на душу населения Дагестан занимает 72 место в РФ. По этой же причине здесь не производятся столь необходимые для комбикормовой промышленности белковые добавки - шроты и жмых.

На протяжении многих лет подсолнечник остается единственной в России культурой, выращиваемой для получения растительного масла. Но в последние годы площади его посевов постоянно сокращаются, что связано со сложностями соблюдения агротехники возделывания культуры в современных условиях хозяйствования, необходимостью введения многопольных севооборотов, накоплением инфекции почвы и массовым поражением подсолнечника многочисленными болезнями. Это, а также дефицит кормового белка в хозяйствах республикн, предопределило изучение возможности замены посевов подсолнечника другой масличной культурой - озимым рапсом.

Правительство РД намечяет довести валовое производство маслоссмян до 60...70 тыс.т, но для реализации программы необходимо выявить эффективность вырашиванля озимого рапса в полевых севооборотах и разработать ресурсосберегающую экологически безопасную технологию его возделывания.

Прн существующей структуре посевных площадей, когда зерновые колосовые занимают более 60 % пашни, круг предшественников озимой пшеницы очень ограничен. Поэтому изучение возможности использования озимого рапса в сравнении с подсолнечником в качестве предшественника озимой пшеницы, имеет большое практическое значение.

В засушливых условиях равнинного Дагестана орошению в сочетании с удобрениями принадлежит ведущая роль в устойчивом производстве сельскохозяйственной продукции.

Постоянно возрастающий дефицит водных, энергетических и прочих видов ресурсов ласт наибольшую перспективу менее энергозатратным способам орошения и внесения удобрений, позволяющим повысить продуктивность орошаемого гектара и эффективность использования поливной воды. Поэтому вопросы совершенствования технологии орошения озимого рапса на семена в сочетании с локальным внесением минеральных удобрений, позволяющим повысить коэффициент использования удобрений, представляет как теоретический, так и практический интерес для орошаемого земледелия Дагестана и требуют решения.

Цель исследований сводилась к изучению возможности использования озимого рапса, для увеличения производства маслосемян и продуктивности пашни на основе разработки и освоения ресурсосберегающих, экономически обоснованных и экологически безопасных технологий орошения и применения удобрений в звеньях севооборота.

В соответствии с поставленной целью программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач,

1 - изучить сравнительную продуктивность подсолнечника и озимого рапса, н звеньев севооборотов с этими культурами при разных дозах минеральных удобрений и режимах орошения;

2 - установить влияние масличных культур на агрофизические свойства почвы, содержание подвижных форм элементов питания, баланс органического вещества и засоренность посевов озимой пшеницы;

3 - определить оптимальную дозу минеральных удобрений под озимый рапс и сравнить эффективность разбросного и локального внесения удобрений;

4 - разработать режим орошения озимого рапса с учетом региональных условий, определить составляющие суммарного водопотребления и установить закономерности формирования >рожая;

5 - определить влияние режимов орошения и удобрений на величину и качество урожая озимого рапса;

6 - дать биоэнергетическую к экономическую оценку предшественникам озимой пшеницы и ресурсосберегающим технологиям возделывания озимого pan-са на семена.

Научная новизна работы:

• впервые в почвенно — климатических условиях равнинного Дагестана в модельном опыте проводилось сравнительное изучение комплексного влияния озимого рапса и подсолнечника в звеньях севооборота на плодородие почвы, рост, развитие, засоренность н урожайность озимой пшеницы, обоснована возможность использования озимого рапса как предшественника озимой пшеницы;

• на основании проведенных исследований разработан оптимальный режим орошения п определены составляющие суммарного водопотребления озимого рапса, установлены би о климатические коэффициенты, позволяющие сократить расходы волы на формирование урожая;

• определена оптимальная доза минеральных удобрений под озимый рапс и установлена целесообразность их локального внесения.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

• получены экспериментальные и производственные данные, позволяющие обосновать целесообразность переориентации производства растительного масла в республике на основе озимого рапса, а возделывание озимой пшеницы по этому предшественнику обеспечивает более высокую энергетическую и экономическую эффективность производства с размещением его по в сравнении с подсолнечнику;

• проведенные исследования позволили разработать и практически реализовать оптимальный режим орошения н систему удобрений озимого рапса, позволяющие получать 2,5...2,7 т/га маслосемян при экономном расходовании оросительной воды и минеральных удобрений;

• полученные результаты могут быть использованы проектными и производственными организациями при проектировании севооборотов, разработке режимов орошения II системы удобрений озимого рапса на семена.

Основные положения, выносимые на зашнту:

• роль озимого рапса в повышении плодородия почвы, засоренности посевов и почвы и эффективности культуры, как предшественника озимой пшеницы;

• обоснование режимов орошения озимого рапса и закономерность водопо-требления в условиях различного водообеспечения;

• эффективность азотных удобрении и локального способа их внесения под озимый рапс;

• биоэнергетическая и экономическая эффективность возделывания озимого рапса в зависимости от уровня минерального питания при оптимальном водо-обеспеченни.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по сравнительной оценке звеньев севооборота и отдельных элементов технологии возделывания озимого рапса проводилсь на орошаемых землях сельскохозяйственного общества «Забу» (с. Кося кип о) на площади 12 га, сельхозкооперативе «Дружба» Кизлярского района на площади 27 га в учебно-опытном хозяйстве ДГСХА на площади 4 га подтвердила эффективность зернового звена «озимый рапс - озимая пшеница — озимая пшеница». Проверкой подтверждена эффективность локального способа внесения азотных удобрений, дающего возможность сэкономить 70% их и получить - 2,27 т/га семян озимого рапса

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Республиканской научно-практической конференции «Проблемы сохранения, рационального использования и воспроизводства прнродно-ресурс но го потенциала Республики Дагестан» (Махачкала, 2001 г.), на Международной научно-практической конференции «Проблемы производства, хранения и переработки растениеводческой продукции», посвяшенной 70-летию Дагестанской ГСХА (Махачкала, 2002 г.), на Международной научно-

практической конференции «Проблемы АПК», посвященной 60-летию Победы под Сталинградом (Волгоград, 2003 г.), на «XVH научно-практической конференции по охране природы Дагестана» (Махачкала, 2003 г.) ч отчетных конференциях профессорско — преподавательского состава и аспирантов Дагестанской ГСХА в 1998...2002 гг. По материалам диссертации опубликовано 7 статей, а рекомендация по технологии возделывания озимого рапса на семена находится на рассмотрении в НТС МСХ РД.

Структура м объем диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах основного текста, содержит 5 рисунков, 43 таблицы, 20 приложений состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Список использованной литературы включает 168 наименований, в том числе 17 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи, изложены положения, выносимые tía защиту, оценена практическая значимость работы, реализация результатов исследований и апробация работы.

В первой главе на основе анализа многолетних исследований, проведенных в различных регионах России, СНГ и за рубежом автором установлено современное состояние изученности вопроса и определены основные проблемы в технологии возделывания озимого ранса, требующие изучения в условиях Дагестана.

Во второй главе представлено обоснование проводимых исследований к схемы полевых опытов, дана характеристика погодных и почвенных условий опытного участка, методика исследований и краткая агротехника выращивания озимого рапса па семсиа.

Экспериментальная часть исследований проводилась в учебно-опытной хозяйстве Дагестанской ГСХА в 1996...2001 годы. Почвы опытного участка лугово -каштановые срелнесуглинистые карбонатные. Реакция почвенного раствора слабощелочная в пахотном слое и нейтральная в слое 0,6... 1,0 м. Содержание гумуса

в пахотном слое 2,71%. Обеспеченность легкоглдролизуемым азотом (5,5 мг/100 г почвы) н обменным калием (29 мг/100 г почвы) средняя и подвижным фосфором (1,72 мг/100 г почвы) низкая. Анализ водной вытяжки свидетельствует о незасоленности лугово- каштановых почв (0,11%).

Плотность сложения пахотного слоя О..,0,2м - 1,24,,. 1,26 т/м', наименьшая влагаемкость слоя 0,.,0,6 м — 23,9%, а метрового слоя - 20,8%. Содержание водопрочных афегатов колеблется в пределах 42...49%. Уровень фунтовых вод 1,5... 1,8 м, минерализация слабая (б...8 г/л).

Климатические условия района исследований характеризуются большой неравномерностью и изменчивостью естественного увлажнения и теплообсспсчен-ностн вегетационного периода. По совокупности метеорологических показателей в период вегетации озимого рапса и озимой пшеницы 1996/1997 и 1998/(999 годы были близкими к норме (Ку = 0,71), 1997/1998 год был засушливым (Ку = 0,42) и 1999/2000 год - влажный (Ку = 1,00), В отношении подсолнечника климатические условия вегетации 1997н 1999 годов были близкими к норме, а 1998 и 2000 годов крайне засушливыми. Сумма активных температур за 1997. ..2001 годы колебалась в пределах 3600 — 3850°С.

Полевые опыты были проведены по однофакторной и двухфакторной схеме. Изучение сравнительной продуктивности подсолнечника »1 озимого рапса и оценка последнего, как предшественника озимой пшеницы, проводилась в звеньях севооборота: «подсолнечник — озимая пшеница - озимая пшеница» и «озимый рапс - озимая пшеница — озимая пшеница». Предшественником обоих масличных культур была кукуруза на силос.

Закладка 2 опыта по изучению режимов орошения, доз и способов удобрений проводилась по следующей схеме, фактор А — обоснование режимов, установление особенностей н динамики водопотребления озимого рапса на семена.

А) — поддержание предполнвного порога влажности почвы 70.,,80% НВ по схеме: 70% в период бутонизации и 80% в период «конец цветения - полная спе* лость». Аг — поддержание предполнвного порога влажности на уровне 75% НВ в течение всей вегетации.

Фактор D — изучение доз азотных удобрений на фоне Р80 под рапс по следующей схеме: В| — без удобрений (контроль), Bj - Ní0> В3 - N|î(>, В4 - N1W. В самостоятельном опыте изучалось эффективность разбросного и локального способов внесения двух доз азотно-фосфорных удобрений: Nlt4PSo и Ns0Pao-

На вариантах Вг> В} и В4 удобрения вносили вразброс, а на Bs - локально. Фосфорные удобрения (S0 кг д.в.) и часть азотных (30 кг д.в.) вносили соответственно под вспашку и предпосевную культивацию, остальную часть фосфорных -при посеве, азотных — в подкормку перед возобновлением вегетации (на вариантах В2 и Bs по 50 кг д.в., а на варианте В} — 45 кг. д.в.) и в период бутонизации (на варианте Bj - 45 кг д.в. и варианте В4 — 65 кг д.в.).

В однофакторном опыте соблюдалась трехкратная повторность, площадь делянки 400 м\ площадь всего опыта — 0,72 га. В двухфакторном опыте учетная площадь одной делянки по водному режиму - 2000 м1, по дозам минеральных удобрений - 400 м1, общая площадь опыта 1,2 га.

Для исследований по сравнительной продуктивности подсолнечника и озимого рапса при разных способах и дозах внесения минеральных удобрении и режимах орошения использовали сорта подсолнечника ВНИИМК 8883 улучшенный, озимого рапса ВЭМ и озимой пшеницы Безостая 1.

В соответствии с требованиями «Методики полевого опыта» Б, А. Доспехо-ва (1985 г.) и методики полевого опыта в условиях орошения В. Н, Плешакова (1983) опыты сопровождались фенологическими наблюдениями, биометрическими учетами, определением водно-физических свойств почвы, суммарного водопо-треблення, определения содержания NPK в почве и растительных остатках, основных показателей фотосинтетической деятельности растений, показателей качества и количества урожая. Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного и корелляциоиного анализа. Биоэнергетическую оценку давали по методике ВАСХШ1Л (1989), а экономическую эффективность рассчитывали по фактически сложившимся затратам и реализационным ценам.

В третьей главе отражены результаты исследований по влиянию звеньев севооборотов с масличными культурами на агрофизические свойства почвы, ее

пищевой режим и баланс элементов питания, накопление растительных остатков и баланс гумуса в почве, фитосанитарное состояние посевов и почвы, а также урожайность и продуктивность звеньев севооборота.

Анализ результатов показывает, что различия в агротехнике (сроки способы посева) и в биологин масличных культур оказывают влияние иа агрофизические свойства почвы. После уборки предшественников озимой пшеницы лучшими агрофизическими свойствами обладал пахотный слой после озимого рапса (табл. I). Связано это с более мощным, чем у подсолнечника, развитием корневой системы эюЙ культуры, оказывающей положительное влияние на плотность почвы, водопроницаемость и се структурные показатели. Рост плотности почвы и снижение водопроницаемости под подсолнечником связан с уплотняющим действием сельскохозяйственной техники при междурядных обработках и тремя — четырьмя вегетационными поливами.

Озимый рапс обладает хорошими структурообразующими возможностями, о чем свидетельствует данные коэффициентов структурности и водопрочности, которые соответственно в 2,9 н 1,6 раза выше, чем у подсолнечника, что по шкале оценки структурного состояния С. И. Долгова и П.У. Бахтина, считается неудовлетворительным. Вспашка такой почвы, несмотря на предпахотное дискование тяжелой бороной, привела к росту глыбистости, которая составила 24%, в то время как после рапса только 15%. Проведение основной и предпосевной обработки почвы под озимую пшеницу уменьшило различия в агрофизических свойствах почвы после подсолнечника н озимого рапса, но в последнем случае агрофизические свойства были лучше.

За время вегетации озимой пшеницы различия во многих показателях еще больше сгладились: по глыбистости с 60% до 27%, по коэффициенту структурности с 1,7 до 1,2, коэффициенту водопрочности с 1,45 до 1,28, но в целом в звене «озимый рапс -озимая пшеница - озимая пшеница» создаются лучшие условия для развития озимой пшеннц'ы.

Изучение пищевого режима почвы в звеньях севооборота с масличными культурым» показало, что существенных отличий в динамике основных элемен-

тов питания в почве под подсолнечником и озимым рапсом нет. В то же время, после подсолнечника в почве остается в среднем на 10,9% больше усвояемых форм азота и фосфора, чем после озимого рапса. Расчет баланса основных элементов питания показал, что в обоих звеньях складывается положительный баланс по азоту и фосфору и отрицательный по калию, что необходимо учитывать при составлении системы удобрений.

Сохранение или повышение плодородия почвы в значительной мере связано с накоплением органического вещества, а основным источником его поступления являются растительные остатки, которые в наибольшей степени влияют на эффективное плодородие почвы. Определение количества и химического состава растительных остатков показало, что оно зависит как от вида растений, так и от количества вносимых под культуры удобрений. В звене севооборота «подсолнечник - озимая пшеница» при общем количестве растительных остатков 6,27 т/га, на долю подсолнечника приходится 46,4% при значительном преобладании пожнивных остатков (71,1%) над корневымн (28,9%).

Замена подсолнечника озимым рапсом увеличивает выход растительных, остатков на 27,3%, при этом существенно увеличивается доля корневых остатков с 50,1% в пропашном звене до 75,8% в звене с рапсом. Однако анализ химического состава растительных остатков свидетельствует о том, что с растительными остатками подсолнечника и озимой пшенипы в почву возвращается 132,6 кг/га основных элементов питания, что на 9% больше, чем с озимым рапсом и озимой пшеницей.

Статистический аналт полученных данных позволил нам выявить наличие прямой коррелятивной связи между урожаями надземной массы полевых культур (х) и количеством растительных остатков (у), выражаемые следующими уравнениями регрессии:

- озимой пшеницы: у=0,71х+1,45

- озимого рапса: у = 1,841+2,33

- подсолнечника: у-0,52х+21,72

Изучение баланса гумуса в звеньях севооборота по методике А.М.Лыкова (1989) показало, что в обоих звеньях складывается отрицательный баланс гумуса, но для поддержания бездефицитного баланса гумуса в пропашном звене требуется внесение 14,2 т/га навоза, в то время как в звене с рапсом потери гумуса в 2,5 раза меньше и для бездефицитного баланса требуется внести 5,6 т/га навоза.

Таблица 1

Влияние предшественников на агрофизические свойства пахотного слоя почвы под озимой пшеницей (среднее за 1997...2000 гг.)

Время определения

Предшес- Агрофизические после перед пос. перед

твенники показатели убор. пшеницы убор, nur

предш.

Подсолнечник Плотность почвы, т/м3 1,32 1,16 1,28

Глыбнстость, % 38 24 14 '

Водопроницаемость, мм/ч 147 297 155

Содерж-е водопроч. агрег.,% 40,8 36,2 44,2

Коэффициент структурности 0,69 1,02 1,49

Коэффициент водопроч-1 и 0,69 0,57 0,79

Озимый рапс Плотность почвы, т/м3 1,18 1,12 1,17

Глыбистость, % 21 15 M

Водопроницаемость, мм/ч 254 340 218

Содерж-е водопроч. агрег.,% 53,6 45,4 50,3

Коэффициент структурности 2,04 1,75 1,84

Коэффициент водо прочности 1,15 0,83 1,01

Наличие в звеньях севооборота культур, отличающихся между собой по биологин разв!ггия и технологии возделывания, оказало существенное влияние и на фитосаннтарное состояние посевов и почвы (табл. 2).

Данные таблицы показывают, что перед уборкой засоренность посевов озимого рапса в 1,5 раза ниже, чем в посевах подсолнечника, ниже на 25,1% и потенциальная засоренность почвы. Различия во времени подготовки поля к посеву озимой пшеницы после подсолнечника и озимого рапса, привело к снижению за-

соренности посевов на 29,3% я потенциальной засоренности почвы в звене «озимый рапс — озимая пшеница — озимая пшеница» - на 48,5%.

Таблица 2

Влияние предшественников на засоренность посевов и почвы при возделывании озимой пшеницы (среднее за 1996,..2001 гг.)

Предшественник Перед уборкой предшественника, шт. /м1 Перед предпосевной обработкой, шт. /мг Перед уборкой озимой пшеницы Кол-во семян сорняков в слое млн.шт. /га

шт./м1 г/м2 перед уборкой предш. перед посевом оз. пш.

Подсолнечник 191 26 212 682,2 168,3 130,8

Озимый рапс 124 48 - 496,6 134,5 90,6

Урожайность является итогом биологических и биофизических процессов, протекающих в растениях, направленность которых во многом зависит от условий внешней среды. В засушливых условиях не только орошение повышает урожайность, но и предшественник создает благоприятные условия для лучшего использования растениями почвенно-климатических ресурсов и поливной воды.

В наших опытах отмечено влияние предшественников на рост и структуру урожая озимой пшеницы. Более высокие значения кустистости озимой пшеницы но озимому рапсу - 1,31, большая масса 1000 зерен предопределили несколько большую урожайность озимой пшеницы - 3,31 т/га (табл.3). Изучение последействия масличных культур на урожайность озимой пшеницы показало, что при повторных посевах различия в показателях сглаживаются, а урожайность снижается на 18...20%.

В звене севооборота «озимый рапс - озимая пшеница- озимая пшеница», рапс хотя на 7,7% и уступает подсолнечнику по содержанию масла, но в 1,7 раза превосходит его по урожайности и в 1,4 раза - по выходу масла с 1 га. Общая урожайность звена с озимым рапсом севооборота в ),6 раза выше, чем в звене с под-

солнечником. Оценка качества зерна озимой пшеницы в соответствии с ГОСТом 9353-90 показало, что зерно пшеницы полученное по озимому рапсу в большей стеленн соответствует 1 классу, чем по подсолнечнику,

В четвертой главе приведены результаты исследований по изучению режима орошения, особенностей суммарного и среднесуточного водопотребления озимого рапса, рассчитаны коэффициенты водопотребления, а также показано влияние режимов орошения на агрофизические свойства почвы, развитие корневой системы, структуру и качество урожая.

Анализ результатов проведенных исследований свидетельствует о достаточно точном поддержании влажности активного (0,6 м) слоя почвы за период орошения в пределах, устанавливаемых схемой опыта. Величина отклонения препо-лпвного порога влажности в ту или иную сторону не превышала 2...3%.

Таблица 3

Сравнительная продуктивность звеньев севооборота с озимой пшеницей (среднееза 1997...200] гг.)

Звено севооборота, культуры Урожайность, т/га Маслич- ность, % Выход с урожаем, т/га

масла белка корм.един.

Подсолнечник Озимая пшеница 1,42 3,07 47,5 0,67 0,21 0,40 1,56 3,65

В сумме : 4,49 47,5 0,67 0,61 5,21

Озимый рапс 2,41 Озимая пшеница j 3,31 39,8 0,96 0,58 0,44 А Т> — 3,94

В сумме | 5,72 1 39,8 j 0,96 1,02 8,16

НСР0?т/га для масличных культур - 0,16 для озимой пшеницы - 0,14

Поливной режим озимого рапса находился в тесной зависимости от уровня увлажнения почвы и гидротермнческих условий вегетационного периода. Для поддержания прел пол и в но го порога 70.,.80% 11В потребовалось два вегетационных полива - 650 iuVra перед бутонизацией и 450 м'/га после цветения на фоне влагшарядковый полив нормой 800 м3/га при оросительной норме 1900 мэ/га. С

учетом количества осадков в осенний период вегетации вместо рекомендуемого предпосевного полива проводили послепосевной полив нормой 400 м3/га и три вегетационных полива нормой по 550 м*/га для поддержания предполивного Порога не ниже 75% (НВ) при средней оросительной норме 1950 м'Уга. Количество поливов и оросительная норма по годам исследований не менялась, за исключением вегетации 1999-2000 гг., когда после посева озимого рапса выпало 114 мм осадков и пришлось отказаться от послепосевного полива нормой 400 м3/га.

Изучение водного балансз показало, что основной приходной статьей была поливная вода, на которую в среднем приходилось 54...56%. Почвенная влага в структуре баланса составляла 24...26%, а осадки 19...20%. Режим орошения в меньшей степени влияет на суммарное водо потреблен не, чем атмосферные осадки, В период вегетации 1997-1998 годов выпало всего 91 мм (13,2% в структуре суммарного водопотребления) при норме 203 мм, что увеличило долю поливной воды в структуре суммарного водопотребления до 61%.

Изучение данных водопотребления озимого рапса по фазам его развития показывает, что наибольшее количество влаги при режиме орошения 70...80% НВ расходуется в фазе цветения -1104 мэ/га (31,4% от суммарного водопотребления), а при режиме орошения 75% НВ от фазы цветения до полной спелости — по 870м3/га (по 25,0% соответственно). При режиме 75% НВ характерен более плавный ход суммарного водопотребления в течение вегетации, в отличии от режима орошения 70..,80% НВ, где четко выражен одновершинный ход кривой водопотребления. Среднесуточные расхояы влаги возрастают от начала вегетации (11,6.,, 12,4 м5/га), достигая максимума в фазу цветения-30,3,..38,1 м'/га.

Биофизические коэффициенты по фазам вегетации озимого рапса для обоих режимов орошения существенно не отличались (в среднем за вегетацию 1,47... 1,50 м5/°С), но их значения можно использовать при планировании режимов орошения.

В оценке изучаемых режимов орошения объективным показателем рационального использования влаги является коэффициент водопотребления культуры. Анализ результатов свидетельствует, что наиболее рационально используется

влага при пороге влажности не ниже 75% НВ, где коэффициент водопотребления составил 1407 м3/т, а при поддержании порога влажности 70..,80% НВ — 1494 м3/т. Более рационально расходуется и поливная вода: при 75% НВ коэффициент водопотребления составил 777 м3/т, а при 70...80%- 802 м'/т.

Существенных отличий в агрофизических свойствах между режимами орошения не отмечено, но при дифференцированном пороге влажности на 0,01 ...0,03 т/г.г выше плотность, ниже количество водопрочных агрегатов и водопроницаемость почвы. Связано это, на наш взгляд, с более равномерной влажностью активного слоя почвы при поддержании постоянного предноливного порога.

Изменение в режиме орошения оказало некоторое влияние на характер распределения корневой системы озимого рапса по горизонтам почвы. При дифференцированном режиме орошения масса корней в активном 0,6 м слое составило 3,85 т/га или 83,9% от общей корневой массы в метровом слое. При этом количество растительных остатков при режиме орошения 75% НВ выше на 4,8%, в основном за счет увеличения корневой массы.

Режим орошения оказывает влияние и на показатели фотосинтетической деятельности растений (табл. 4). Наблюдениями установлено, что наиболее активно нарастание сухой органической массы. Максимальная площадь листьев, рост фо-тосинтстического потенциала на 12,5% и КПД ФАР на 7,0% происходит при постоянном предполнвном пороге влажности не ниже 75% НВ.

Таблица 4

Фотосинтетическая деятельность озимого рапса при разных режимах орошения (средняя за 1997...2000 гг.)

Режим орошения Урожай сухой биомассы. т/га Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, млн.м3. дн,/га ЧПФ г/м1. сутки Суточный прирост биомассы, кг/га кпд ФАР, %

■ 70-80% НВ 1 4,48 62,7 0,977 4,58 25,6 1,28

i 75% НП | 4,79 70,1 1,099 4,36 26,9 1 1,37

Анализ данных по структуре урожая показывает, что поддержание предпо-ливного порога не ниже 75% НВ способствует росту семенной продуктивности на 1,4 и/га и это превышение достигнуто за счет большей густоты посевов и большей массы самих семян.

В пятой главе отражены результаты исследований по изучению различных доз и способов внесения минеральных удобрений на фоне различных режимов орошения.

Как показали результаты проведенного эксперимента, пищевой режим почвы под озимым рапсом меняется как в течение вегетации, так н в зависимости от доз и способов внесения удобрений. На всех вариантах, независимо от доз и способов внесения удобрений, отмечено снижение содержания доступных форм ^К как с глубиной почвы, так и к концу вегетации культуры, а в наибольшей степени на всех вариантах снижается к уборке содержание легкогндролизуемого азота — в 2,1...2,8 раза. Наиболее интенсивно азот потребляется в фазу стеблевания н бутонизации растений, а фосфор в период «бутонизация-начало цветения».

Таблица 5

Структура урожая и урожайность озимого рапса при разных режимах орошения (среднее за 1997.„2000 гг.)

Режим Кол - во Кол-во Число Масса Масса Уро- Выход

орошения Растений стручков, семян в семян 1000 жай- масла

к уборке, пгт./ раст. стручке, с 1 ра- семян. ности, с урож.,

млн.шт/га шт. стен., г г. т/га *г/|ц

70-80%НВ 0,853 44,7 15,7 2,78 3,96 2,37 0,940

75% НВ 0,894 44,1 15,3 2,81 4,16 2,56 0,992

Среди изучаемых доз и способов удобрений наиболее эффективно используются удобрения при внесении Ы|,0Ра0 при двух подкормках по N45 перед возобновлением вегетации и в период бутонизации, о чем косвенно свидетельствует содержание легкогидролизуемого азота в почве к уборке от его первоначального значения -36%. Увеличение дозы азоты до М|60Рг() при двух подкормках в те же

периоды вегетации по М6) привело к тому, что растения не успевали его использовать и в почве сохранилось 46% азота от первоначального значения. Существенных различий между вариантами по содержанию обменного калия не отмечено. При локальном внесении удобрений М^Р^о эффективность использования удобрений повышается, приближаясь по своим результатом к вариантам Ыг()Р8о и М^оРао-Локальное внесение удобрений, по сравнению с разбросным повышает на 25,7% эффективность использования фосфорных удобрений.

Повышение уровня азотного питания на фоне оптимального водного режима положительно сказалось на росте пожнив но • корневой массы, оставляемой рапсом. Наибольшее количество растительных остатков накопилось в почве при внесении Ы|2оРво н при предполивном пороге не ниже 75% НВ - 5,25 т/га, что на 30,9% выше контроля. Дальнейшее увеличение доз азотных удобрений до Ы]4() не приводит к росту накопления растительных остатков, но увеличивает содержание МРК в них на 15,4% по сравнению с внесением М120. При локальном внесении удобрений количество растительных остатков уменьшается всего на 4,9...5,4%.

Исследованные дозы и способы минеральных удобрений не повлияли на выживаемость растений озимого рапса в зимний период и их сохраняемость к уборке. Количество перезимовавших растений составило 77,5...79,8%, а к уборке сохранилось 64,3...64,8% растений. Наибольший рост и масса растений отмечены при сочетании М130Р80 и пороге влажности почвы 75% НВ, а наиболее интенсивный среднесуточный прирост на всех вариантах отмечен в межфазный период «стсблеванне-бутанизацн я » - 4,5.. .4,9 см.сут.

Увеличение доз азотных удобрений и поддержание постоянного порога влажности активного слоя приводит к росту площади листьев и улучшению показателен фотосиитетической деятельности (табл. 6).

Улучшение минерального питания растений и оптимизация водного режима повлияло на величину и качество урожая семян озимого рапса. Увеличение урожайности на вариантах с удобрениями по сравнению с контролем на 18,0...23,4% достигнуто в большей степени за счет увеличения количества стручков и массы семян с I растения и в меньшей степени за счет массы 1000 семян. Наибольшая

урожайность семян и выход масла в опыте — 2,76 т/га н 1,09 т/га соответственно на варианте, где в сочетании с уровнем предполивной влажности не ниже 75% НВ вносились минеральные удобрение дозой N | гоРю-

Локальное внесенне удобрений М80Р*о при том же пороге влажности обеспечивает получение 2,57 т/га семян при экономии удобрений в 1,67 раза.

Таблица 6

Фотосинтетическая деятельность посевов озимого рапса при разных дозах и

режимах орошения (среднее за 1997...2000 гг.)

Режим орошения Дозы удобрений Кол-во сух. в-ва, т/га I [лощадь листьев, тыс. м7га ФП млн.м1/дн.га ЧГ1Ф г/мг сут. КПД ФАР %

70-80% НВ Без у добр. 3,91 56,4 0,947 4,13 1.12

4,41 63,8 1,017 4,34 1,26

N[20^80 4,77 65,2 1,051 4,54 1,36

4,70 61,2 0,994 4,73 1.34

ИвоР« 4,55 67,7 1,061 4,28 1,30

75% HB Без удобр. 4,01 61,8 0,977 4,10 1,15

4,71 71,2 1,145 4,12 1,35

^цоРвО 5,24 72,6 1,168 4,49 1,50

80 4,96 71,8 1,147 4,32 1,42

4,88 73,0 1,150 4,24 1,40

В шестой главе дается биоэнергетическая и экономическая оценка сравниваемых звеньев севооборота и озимого рапса, как предшественника озимой пшеницы, а также технологии возделывания озимого рапса при различных режимах орошения, дозах н способах внесения минеральных удобрений.

Биоэнергетическая оценка звеньев севооборота показала, что в пропашном звене основная доля антропогенной энергии приходится на орошение (40,6%) и удобрения (23,6%), а в звене «озимый рапс - озимая пшеница - озимая пшеница» эти показатели соответственно составляют 33,5 и 33,8%. В целом, совокупные затраты в звене с подсолнечником на 9,1% превышает затраты на возделывание

культур звена с озимым рапсом. За счет большей (на 12,4%) энергоемкости урожая звена с озимым рапсом севооборота обеспсчивастся более высокий коэффициент энергетической эффективности - 1,24 н наименьшая энергетическая себестоимость масла — 30,3 МДж/кг. В пропашном звене севооборота эти значения соответственно составляют 1,01 и 52,2 МДж/кг, то есть замена подсолнечника озимым рапсом позволяет более эффективно использовать энергетические ресурсы.

Таблица 7

Экономическая эффективность возделывания озимого рапса при орошении

в сочетании с внесением удобрений (средняя за 1997...2000 гг.)

п/п Дозы удобрений

Показатели Без удобрений N¡oPeo вразброс NliePM вразброс n160p90 вразброс NS0P40 локально

1. Урожайность, т/га 2.11 2.48 2.76 2.61 2.57

НСР« т/га 0,14 2.07 2.34 ,2.49 2.53 2.41

0.85 0.98 1.09 1,02 1.02

2. Выход масла, т/га 0.83 0.93 1.00 0.97 0.97

3. Выручка от реали- 18.6 21.6 24.0 22.4 22.5

зации, тыс. р./га 18.4 20.4 22.0 21.4 21.3

4. Про из водстве иные 9.3 10.2 10.4 10.5 10.0

затраты, тыс.р./га 9.1 10.0 10.2 10.3 9.8

5. Чистый доход, 9.3 11.4 13.6 11.9 12.5

тыс.р./га 9.3 10.4 11.8 11.1 11.5

6. Себестоимость 10.95 10.40 9.51 10.33 9.74

масла, руб/кг 10.90 10.77 10.16 10.64 10.09

7. Рентабельность, % 100.9 111.6 131.2 113.0 125.8

102.1 104.3 И 6.6 106.8 М8.0

8. Окупаемость 1 кг д.в. прибавкой урожая семян, кг - 2.3 1.7 3.2 2 Л 2.1 1.9 3.8 2^8

* в числителе — режим орошения 75% НВ, в знаменателе — 70-80% НВ

Проведенный экономический анализ подтвердил эффективность введения озимого рапса в звено севооборота, так как снижается себестоимость единицы продукции на 11,1% и увеличивается рентабельность производственных затрат на 26,8%. При сравнении вариантов с различным режимом орошения установлены несколько лучшие энергетические и экономические показатели при поддержании постоянного предполивного порога влажности 75% HD.

Энергетический и экономический анализ различных лоз и способов внесения минеральных удобрений в сочетании с режимами орошения показал, что наиболее эффективном оказался вариант N,i0 Pgll при предполивном пороге 75%, где получена урожайность 2,76 т/га семян, обеспечивающая прибыль 13,6 тыс.рУга и рентабельность 131,2%. (табл. 7). Локальное внесение удобрений при снижении доз удобрений в 1,3.-2,0 раза обеспечивает получение 2,4.,.2,5 т/га семян при самой высокой окупаемости удобрений — 3,8 кг семян на I кг д.в.

Выводы

1. Проблема увеличения производства растительного масла в Республике Дагестан может быть решена возделыванием озимого рапса на семена, ценной масличной и белковой культуры, которая по своей урожайности превосходит подсолнечник в 1,7 раза.

2. При размещении после озимого рапса создаются лучшие условия для развития озимой пшенниы, чем после подсолнечника, так как снижается до оптимальных значений плотность и глыбистость пахотного слоя, s 1,2 ... t,3 раза возрастают соответственно коэффициенты структурности и водопрочности.

3. В звене севооборота с озимым рапсом, за счет увеличения поступления растительных остатков на 27,3% и уменьшения минерализации гумуез, складывается практически бездефицитный баланс гумуса, а в звене с подсолнечником для бездефицитного баланса необходимо внесение 14,2 т/га навоза,

4. Культуры звена севооборота «озимый рапс - озимая пшеница - озимая пшеница» обладают высокой конкурентной способностью в борьбе с сорняками. Засоренность посевов озимой пшеницы по озимому рапсу была в 1,3 раза ниже, чем по подсолнечнику, а потенциальная засоренность снижается на 44,3%.

5. Урожайность культур в звене с озимым рапсом в 1,3 раза выше, чем в звене с подсолнечником, а продуктивность звена по сбору масла, белка и кормовых единиц повышается в 1,4... 1,6 раза. Озимый рапс как предшественник, оказывает положительное влияние на качество зерна озимой пшеницы, которое по ряф показателей соответствует 1 классу.

6. Наиболее эффективно используется поливная вода при влажности почвы не ниже 75% НВ (777 мэ/т), а дифференцированный режим орошения 70,..80% НВ приводит к повышению затрат оросительной воды на формирование одной тонны семян до 802 м3/т. Среднесуточный расход воды но межфазным периодам роста и развития озимого рапса изменяется от 11,6...21,2 м'/га в осенний период вегетации до 30,0...38,1 м'/га в фазу цветения. По каждой фазе вегетации для коррекции поливного режима определены биофизические коэффициенты, которые в среднем за вегетацию составляют 1,47... 1,50,1

7. Оптимизация водного н пищевого режимов почвы и растений приводит к увеличению количества растительных остатков в почве и улучшению баланса основных элементов питания, а также к возрастанию площади листьев на 15,6%, фотосннтетического потенциала на 19,5%, чистой продуктивности фотосинтеза до 4,5...4,7 г/мг, сутки при повышении КПД ФАР на 16...30%.

8. Урожайность семян озимого рапса на уровне 2,6,..2,8 т/га обеспечивается поддержанием предполнвного порога влажности в пределах 75... 100% НВ в сочетании с внесением минеральных удобрений Мцо- ноРво- Локальное внесение удобрений при оптимальной влажности обеспечивает получение 2,4. .2,6 т/га семян при одновременной экономии минеральных удобрений в 1,3... 1,6 раза.

9. Экономическая оценка технологии возделывания озимого рапса на семена в звене севооборота, применяемых под озимый рапс минеральных удобрений и режимов орошения показала, что:

• размещение озимой пшеницы по озимому рапсу на семена, по сравнению с подсолнечником, позволяет получить наибольшую прибыль - 14,1 тыс. руб/га (на 54,1%), а также более высокий уровень рентабельности производственных затрат 88,1%;

• внесение под озимый рапс на семена N,2оР«о на фоне предполивного порога не ниже 75% НВ обеспечивает самую низкую себестоимости масла 9,51 руб/кг при наивысшей рентабельности - 131,2% и окупаемости 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожая семян 3,8 кг. Локальное внесение ЫвпРдо обеспечивает лучшие экономические показатели, чем при внесение М8иРео и Н^Р^р.

10. Энергетическая оценка сравниваемых звеньев севооборота масличных культур с озимой пшеницей, доз применяемых удобрений и режимов орошення под озимый рапс показала, что:

• введение в севооборот озимого рапса, как предшественника озимой пшеницы, обеспечивает наибольший коэффициент энергетической эффективности - 1,24 при наименьшей энергетической себестоимости маела -30,3 МДж/кг;

• внесение локально МмР«» при постоянном предполивном пороге не ниже 75% НВ повышает коэффициент энергетической эффективности до 1,41 » снижает энергетическую себестоимость масла до 27,2 МДяс'кг.

Предложения производству

1. В орошаемых условиях равнинного Дагестана в структуре посевных площадей целесообразно заменить полностью или частично подсолнечник на озимый рапс, что способствует увеличению производства масла с I га в 1,4 раза, сохранению плодородия почвы, обеспечивает повышение урожайности и качества зерна последующей озимой пшеницы.

2. Для получения 2,6.. ,2,8 т/га семян озимого рапса необходимо вносить 120 кг д.в./га азота, в том числе с двумя подкормками азотом по 45 кг д.в7га перед возобновлением вегетации и в период бутонизации и поддерживать пред полив кой порог влажности не ниже 75% НВ с тремя поливами по 550 м3/га в фазу бутонизации, середины цветения и в начале созревания.

3. Локальное внесение 80 кг д.в./га азота, в том числе 30 кг д.в. под предпосевную культивацию И с подкормкой 50 кг д,в.азота/га перед возобновлением вегетации и при предполивном пороге 75% НВ позволит сэкономить 30...60% азотных удобрений и получить до 2,6 т/га ссмяп.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Курбанов С.А.$ Расулов Д.А., И см аилов И.II., Магомедов Ш.М., Магоме-дова М.Д., Балиева М.А. Эффективность удобрений при локальном внесении под озимый рапс. // Проблемы сохранения, рационального использования и воспроизводства природно-ресурсного потенциала РД: Мат. Респ.науч.-практ.конф. (22 -23 мая 2001 г.) -Махачкала. 2001. — С. 71...73.

2. Курбанов С.А„ Мусаев М.Р., Исмаилов И.Н. Оптимизация водного режима почвы при возделывании озимого рапса на семена как фактор агроэкосистемы. // Проблемы сохранения, рационального использования и воспроизводства природно-ресурсного потенциала РД: Мат. Респ.науч.-практ.конф. (22 - 23 мая 2001 г.)-Махачкала. 2001. - С. 74...76.

3. Курбанов С.А., Джабраилов Д.У., Исмаилов H.H., Трифонов Е.М. Сравнительная продуктивность масличных культур при орошении в Дагестане. // Проблемы сохранения, рационального использования и воспроизводства природно-ресурсного потенциала РД: Мат. Респ.науч.-практ.конф, (22 - 23 мая 2001 г.)-Махачкала. 2001. -С. 77.,.79.

4. Курбанов С.А., Исмаилов И.Н, Совершенствование технологий возделывания озимого рапса на семсна в Дагестане.// Вопросы семеноводства и селекции орошаемых сельскохозяйственных культур. Сб.науч.тр.Всеросс. НИИОЗ. — Волгоград. 2001. -С. 119... 123.

5. Курбанов С.А,, Мусаев М.Р., Джабраилов Д.У., Исмаилов H.H., Трифонов Е.М. Эффективность возделывания озимого рапса на маслосемена в Дагестане. // Проблемы, производства, хранения, и переработки растениеводческой продукции: Мат. Респ.науч.-практ.конф.(21-22 ноября 2002 г.)-Махачкала, 2002. - С. 26...31.

6. Курбанов С,А., Исмаилов И.Н. Рапс — как предшественник озимой пшеницы. // Проблемы АПК: Мат. Межд.науч.-практ.конф.посвящ. 60-лстию победы под Сталинградом. (29.01-1.02. 2003 г.)-Волгоград, -2003. - С. 74...75.

7. Курбанов С.А., Исмаилов И.Н. Локально вносить удобрения — экономически и экологически выгодно. // Материалы XVII науч.-практ. конф. по охране природы, Махачкала. -2003, - С. 121... 123.

y)

s ~ "" l

(л ¿be

Подписано в печать 02.06.04г. Бумага офсетная. Печать офсетная. У сл.п.л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 56 Типография Дагтссельхоэакадемни. Лицензия ПЛД №13-67 от 27.03.00 г. г.Махачкала

Jn^y, ,¿ /д ( í'-j i} 'Л