Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Программирование урожая зерна кукурузы на темно-каштановых почвах северной части Прикаспийской низменности

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Программирование урожая зерна кукурузы на темно-каштановых почвах северной части Прикаспийской низменности"

На правах рукописи

АБУОВА Алтынай Бурхатовна

ПРОГРАММИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ЗЕРНА КУКУРУЗЫ НА ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ПРИКАСПИЙСКОЙ НИЗМЕННОСТИ

Специальность 06.01.09 - Растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

КИНЕЛЬ, 1998

Диссертационная работа выполнена в Западно-Казахстанском аграрном университете в 1994-1997 г.г.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФЕТИСОВ И.М.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук ВАСИН В.Г., кандидат сельскохозяйственных наук КАЗАРИН В.Ф.

Ведущее предприятие (организация) - Самарский НИИ сельского хозяйства.

Защита состоится« /¥>> ди^Н^.л-У 1992? г,

в /7 часов дня на заседании диссертационного совета Д. 120.47.01. при Самарской сельскохозяйственной академии.

Адрес: 446400, Самарская область, г. Кинель-4, п.Усть-Кинельский, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института.

Автореферат разослан « » февраля 1998 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Кукуруза в условиях орошаемого земледелия рикаспийской низменности Западного Казахстана является самой высо->урожайной, экономически эффективной культурой.

Однако, в настоящее время одним га нерешенных вопросов в сель-:охозяйственной науке и производстве Западно-Казахстанской области ¡ляется получение максимально высокого программированного урожая рна кукурузы на фураж с низкой себестоимостью и минимальными за-югами материальных средств.

Больше перспективы открывает выращивание кукурузы на орошаемое землях, где полно реализуются высокие потенциальные урожайные «зможности этой культуры.

На защиту диссертации выносится технология возделывания куку-'зы на зерно гибрида Будан 237 МВ в орошаемом зернокормовом сево-юроте при получении максимального урожая зерна на современном апе в пределах 90-95 ц/га, величины поливных и оросительных норм, юкшшатических коэффициентов в мм/мб коэффициентов водопотреб-нияв м3воды на тонну зерна, величины выноса ЫРК с урожаем, коэф-щиент использования питательных веществ почвы и удобрений, ФАР »севами кукурузы на зерно.

На защиту также выносится показатели программированного Полунин зерна кукурузы в 95 ц/га, представленные величинами среднесу-чного накопления сухого вещества в вегетацию, среднесуточным вы->сом ЫРК сухим веществом в вегетацию, среднесуточными расходами агн орошаемыми посевами.

Задачи исследований. В задачи исследований входило изучить: формирование урожая зерна кукурузы в зависимости от орошения, расчетных норм минеральных удобрений, густоты стояния растений ■ водный и пищевой режим почв при выращивании кукурузы на зерно; фотосинтетическую деятельность посевов кукурузы с различной густотой стояния растений;

- влияние густоты стояния растений на продуктивность кукурузы на зерно, дать агроэнергетическую и экономическую оценку технологии возделывания кукурузы на зерно.

Цель работы. На основе полученных экспериментальных данных разработать и обосновать оптимальную технологию возделывания кукурузы на зерно в условиях орошения, позволяющую получать запрограммированный урожай высокого качества.

Научная новизна. Впервые, в условиях орошения на темно-каштановых почвах Западно-Казахстанской области изучены оптимальные параметры технологии возделывания кукурузы на зерно. Изучено влияние расчетных доз минеральных удобрений на получение запланированного урожая зерна кукурузы. Выявлена оптимальная густота стояния растений при возделывании кукурузы по зерновой технологии. Установлены коэффициенты водопотребления, использования ФАР, величина биоклиматических коэффициентов по периодам. Произведена оценка биоэнергетической и экономической эффективности технологии, определены показатели программированного получения урожайности.

Практическая ценность. Разработанные оптимальные параметры технологии возделывания кукурузы на зерно в условиях орошения позволяет:

- получить запрограммированный урожай зерна кукурузы в пределах 9095 ц/га с наименьшими затратами воды и питательных веществ на единицу растениеводческой продукции;

- увеличить содержание белка и жира в зерне кукурузы на 3,1-3,7%;

- получить экономический эффект в среднем 60 тыс. тенге с 1 га.

Производственная проверка и внедрение. Результаты исследований в 1994-1996г.г. внедрены в производство учебно-опытного хозяйства «Фрунзенское » на площади 70га орошаемых земель. Внедрение результатов исследований обеспечило получение урожая зерна кукурузы - 90 ц/га.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на научных конференциях профессорско-преподавательского соста-

ва, научных сотрудников и аспирантов Западно-Казахстанского, аграрного университета (1994-1996гг.), на заседаниях кафедры земледелия, агрохимии и почвоведения ЗКАУ (1994,1995, 1996г.г.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликованы семь печатных работ, две статьи находятся в печати. .

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена па 168 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций производству, включает 27 таблиц, 1» рисунков, V приложений. Список использованной литературы включает 242 наименований, в том числе 10 зарубежных авторов.

Условия и методика проведения исследовании

Экспериментальная часть работы выполнялась в 1994-1996 п . па темно-каштановых почвах учебно-опытного хозяйства « Фрунзенское » в системе орошаемого зернокормового севооборота. Почва опытного участка высокоокультуренная, среднесуглинистая, темно-каштановая. Пахотный слой содержит гумуса 4,8-5 %; РН - 7,1-7,3, мощность гумусового горизонта - 24-27 см. Содержание легкопщролизуемого азота в пахотном горизонте перед севом кукурузы составляло 13,1-14,1 мг, подвижного фосфора -10,7-12,4 мг, обменного калия - 32-42 мг на 100 г почвы.

В составе поглощенных оснований преобладает кальций - 92-93 % от емкости поглощения. По содержанию поглощенного натрия почвы не солонцеватые. Грунтовые воды залегали на глубинах ниже 7,0 м и на во-допотребление растений влияния не оказывали. По содержанию солей в метровом слое почвогрунгов почвы отнесены к незаселенным с сульфа!-ным и хлоридно-сульфатным типом засоления.

Климат района исследований резко континентальный, характеризующийся сильными колебаниями температуры, относительной влажности воздуха и неравномерностью распределения осадков, как в течение года, так и по годам. Среднемноголетняя сумма осадков 311мм. Сумма положительных среднесуточных температур выше 10сС около 2800°С.

Период активной вегетации растений - 150-155, безморозный - 130-1! дней. Метеорологические условия в годы проведения опытов были с вершенно различными: 1994 год характеризовался пониженным темпер турным режимом и превышающим нормы выпадением осадков, суш положительных температур за вегетацию - 1879°С; 1995 год - засуши вый, сумма положительных температур за вегетацию - 2880°С; 1996 год засушливый, сумма положительных температур за вегетацию - 2741° (рис. 1,2).

Опыт по изучению продуктивности посевов кукурузы на зерно з кладывался по следующей схеме :

Варианты Густота стояния Нормы минераль-

растений, тыс.га ных удобрений

1 .Без орошения и удобрений 30 -

2.0рошение без удобрений 40 -

50 -

60

З.Орошение и удобрение в 40 ЫшРтКм,

норме, ЫиоРпоКэо 50 N150P120K90

60 Nl5oPl2(jK-90

Повторность опыта четырехкратная. Площадь учетных делянок 50м2 . расположение делянок систематическое с использованием метор расщепленных делянок.

В опыте возделывался районированный гибрид для богарных орошаемых земель Будан 237МВ. Выведен в Казахском научнс исследовательском институте земледелия (КазНИИЗ).

Согласно программе исследований проводили учеты, наблюдения анализы.

Водно-физические свойства и водный режим изучались в соответа вии с рекомендациями А.А. Роде. Гумус определяли по метод И.В.Тюрина, легкогидролизуемый азот - по Грендваль-Ляжу, подвижный

30

25 --

20

/ /

я" 15 а

га

а щ

§ 10

а>

ь

\

\/

V *

7

\

—■—>

/

\

/л

£

1994 •1995 ■ 1996

-среднемноголетние данные

\ \ ✓

\

У.

Г

■+-

--1—

2

май

-1—

1 2 ИЮЛЬ

2 3

апрель

1 2 3 ИЮНЬ

1 2 3

август

1 2 3

сентябрь

-5

5

3

3

Рис. 1. Характеристика погодных условий (отклонение от нормы по декадам)

апрель май июнь июль август сентябрь

I I

с

РиС.2. Характеристика погодных условий (отклонение от ноомы по лекалам)

фосфор - по Б.М.Мачигину, обменный калий - по П.В.Прогасову. Густоту стояния растений определили согласно методике в фазе полных всходов и перед уборкой. Формирование густоты стояния растений на вариантах осуществляли вручную в фазу 3-5 листьев. Площадь листьев определяли методом высечек. Фотосинтетическпй потенциал рассчитывали по А.А.Ничипоровичу. Приход ФАР за период вегетации определяли по ак-тинометрическим наблюдениям метеостанции.

Пробы для определения прироста сухого вещества и площади листьев отбирались в течение вегетации.

Поливные нормы определялись как разность в запасах влаги активного слоя почвы в 60 см между НВ и предполивной влажностью, равной 75-80% от НВ.

Урожай учитывали методом сплошной уборки делянок вручную, урожайность зерна приводилась к стандартной 14 % влажности. В отобранных образцах ( ГОСТ 13634-90) определяли: общий азот - по методу Къельдаля, сырой жир - по усовершенствованному методу Рунпсовского, сырую клетчатку - по методу Геннеберга и Штомана.

Оценка агроэнергетической эффективности технологш возделывания кукурузы проводилось по методическим рекомендациям Российской академии с.х. наук. Экономическую эффективность определяли расчетно-нормативным методом.

Математическую обработку результатов исследований проводили дисперсионным методом по Б.А. Доспехову.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Создание оптимального пищевого режима почвы для получения программированного урожая зерна кукурузы. Темно-кадггановые почвы сухой степи Западно-Казахстанской области характеризуются при создании оптимального водного и воздушного режимов почв высокой тарифицирующей способностью, большой интенсивностью перевода труднодоступных для растений фосфорных соединений в легкодоступные, имеют легкоусвояемые растениями соединения калия. Исследова-

ние продуктивности посевов кукурузы на зерно проводилось в орошаемом севообороте:

1. Яровая пшеница-, 2-3. Люцерна на сено;

4. Картофель; 5. Озимая пшеница;

6. Кукуруза на зерно; 7. Суданская трава на сено.

Под озимую пшеницу вносили минеральные удобрения нормой N120 Р-120 К50 в расчете на га. Для получения запрограммированного урожая зерна кукурузы 95 ц/га под кукурузу вносили минеральные удобрения нормой Ы15о Р120 К90 в расчете на га. Под картофель вносилось 40 т/га перепревшего навоза.

Результаты определений наличия питательных веществ перед севом кукурузы показало, что в 1994 году содержание азота составило 14,18 мг на ЮОг почвы, Р205 - 10,75; К20 - 32,0. В 1995 году, соответственно, 13,10; 12,03; 44,00 мг на ЮОг почвы. В 1996 году - 13,84; 12,40; 42,00 мг на ЮОг почвы. Полученные данные свидетельствуют, что почва опытного участка высокообеспечена легкогидролизуемым азотом, подвижным фосфором, обменным калием.

В севообороте имелись все условия для обеспечения высокой нитрифицирующей способности почв, интенсивного образования легкодоступных для растений фосфорных и калийных соединений. Двухлетнее возделывание высокопродуктивных посевов люцерны и сено, внесение навоза и минеральных удобрений обеспечивали хорошую структуру и аэрацию почв, не приводили к изменению почвенной среды до опасных пределов. РН равнялся 7,1-7,2. Поступление питательных веществ в почву и содержание гумуса в пахотном слое характеризуются материалами таблицы 1.

Слабощелочная среда в сочетании с высоким содержанием в почве легкодоступной влаги, наличии высокого содержания гумуса в почве, хорошей аэрации почв обеспечивает высокое усвоение питательных веществ растениями кукурузы из запасов почвы и удобрений (таблица 2).

Таблица 1

Поступление питательных веществ в почву

Годы Поступило в севообороте в Внесено минеральных Содержа-

почву, кг/га д.в. удобрений, кг/га д.в. ние гуму

после 2 лет от внесения под предше- под возделы- са в слое

возделывания навоза ствующую ваемую куль- 0-30 см, %

люцерны культуру туру

1994 ^108^28^72 ЭД248Р124^293 МпоРгаКда МноРтоКга 4,80

1995 МшРзгКто ^25оРпоКзоо МпоРшКбо ЭД^оРшКэо 4,96

1996 N25^118^258 ЬЬгоР^оК^о М^оР^оКзо 5,02

Планируемый вынос питательных веществ рассчитан на величину урожая зерна кукурузы 95 ц/га. Для расчета планируемого выноса азота, фосфора, калия из удобрений применяли коэффициенты использования питательных веществ для данной зоны.

Установлено, что внесение минеральных удобрений приводит к снижению использования питательных веществ га запасов почвы. Из минеральных удобрений фактически использованы планируемые выносы азота, фосфора и калия.

В годы с суммой температур за вегетацию 2380-2741°С фактический вынос питательных веществ из почвы был значительно ниже, чем планировалось при программированной урожайности ( таблица 3).

При создании оптимальных водного, пищевого и воздушного режимов почв величина фактического уровня зерна, сухого вещества всего растения и зерна находится в прямой корреляционной зависимости с величинами суммы среднесуточных температур за вегетацию кукурузы и характеризуется, соответственно коэффициентами корреляции - 0,695; 0,679; 0,978.

Таблица 2

Планируемый и фактический вынос питательных веществ урожаем зерна орошаемой кукурузы из удобрений и запасов темно-каштановой почвы

Годы Планировалось использовать азота, кг/га Фактически использовано азота, кг/га Планировалось использовать фосфора, кг/га Фактически использовано Р205, кг/га Планировалось использовать калия, кг/га Фактически использовано К20, кг/га

Всего в т.ч. Всего в т.ч. Всего в т.ч. Всего В т.ч. Всего в т.ч. Всего в т.ч.

удобрений из запасов почвы удобрений ИЗ запасов почвы удобрений из запасов почвы удобрений из запасов поч-вы Удобрений из запа сов поч-вы удобрений ИЗ запасов почвы

1994 236 90 146 170,43 90 80,43 100,18 30 70,18 72,24 30 42,24 161,67 54 107,67 121,89 54 67,89

1995 236 90 146 231,72 90 141,72 100,18 30 70,18 98,47 30 68,47 161,67 54 107,67 149,47 54 95,41

1996 236 90 146 210,29 90 120,00 100,18 30 70,18 89,36 30 59,36 161,67 54 107,67 137,84 54 83,84

Таблица 3

Урожайность и выполнение программы выращивания кукурузы при орошении и удобрении

Годы Планируемая урожайность, ц/га Фактическая урожайность, ц/га

зерна сухого вещества зерна программа, % сухого вещества

всего в т.ч. зерна всего в т.ч. зерна

1994 95 145 79,75 68,1 71,1 106,47 56,47

1995 95 145 79,75 92,8 97,7 140,00 79,80

1996 95 145 79,75 84.2 88,6 127,05 72.42

В 1995 году получены практические одинаковые планируемые и фактические коэффициенты использования питательных веществ из почвы. Для обеспечения программированного получения урожая зерна рекомендуется коэффициенты использования легкогидролизуемого азота го запасов почвы - 0,27, подвижного фосфора - 0,11, обменного калия - 0,054.

Использование в сутки азота, Рг05, К20 находится в прямой коррелятивной зависимости со среднесуточными расходами влага, накоплением сухого вещества в сутки.

Корреляционная связь между показателями потребления азота, Р205, К20 и коэффициентом затрат влаги на единицу сухого вещества характеризуется коэффициентами корреляции - 0,694; 0,698; 0,741.

Проведенные исследования пищевого режима почв характеризуют лочвенно-мелиоративные условия формирования урожая зерна кукурузы на темно-каштановых почвах в пределах 90-95 ц/га.

Режим орошения и водопотребление кукурузы. В 1994-1996 г.г. водно-физические свойства почвы опытного участка изучались до глубины 150 см. Получены в годы исследований следующие результаты : объемная масса -1,35 ; 1,5 ; 1,44 г/м3; удельная масса - 2,79; 2,88; 2,7; порозность -51,7; 48,0; 45,7 %; НВ в % от массы сухой почвы - 24,7; 24,9; 25,3 %. Эти показатели свидетельствуют о невысокой плотности почв, возможности создания благоприятного водного и воздушного режимов почв для полу-

чения высокого урожая орошаемых культур, В течение вегетации влажность почвы активного слоя в 60 см не опускалась ниже 75 % от HB. Поливы проводились дождевальной машиной ДДА - 100МА.

Поддержание пред поливной влажности активного слоя не ниже 7580 % от HB является обязательным условием програмйтроьаптл и получения урожайности зерна кукурузы.

Поливы проводились в зависимости от климатических условий. Б 1994 году проведено 3 полива со средней поливной нормой 600 м7га, количество использованных осадков составило 1600 м3/га. В 1995 году, соответственно, 5 поливов со средней поливной нормой 680 м3/га и 220 м7га.

В 1996 году 6 поливов со средней поливной нормой 630 лг/га и 180 м3/га. Величины оросительных норм в годы исследований в зависимости от климатических условий изменялись от 1800 до 3780 м7га.

В проведенных исследованиях применение минеральных удобрений практически не оказало влияния на использование влаги поливов, осадков, из запасов почвы. В то же время, определение коэффициентов водо-потребления (КВ) и затрат поливной воды на единицу сухого вещества позволяет констатировать, что применение минеральных удобрений приводит к повышению эффективности использования водных ресурсов при возделывании кукурузы на орошаемых землях (таблица 4). Определено, что применение удобрений снизило КВ в м3/т зерна в 1994г. - с 749,5 до 577,8; в 1995г. - с 641,9 до 467,6; в 1996 г. - с 731,5 до 550,0.

В наших исследованиях влага наиболее продуктивно использовалась посевами кукурузы при 50 тыс. растений на га.

Между показателями урожая зерна и суммарного водопотребления существует прямая корреляционная связь, которая характеризуется г =0,904 и у = 68,3 + 0,004х. Зависимость накопления сухого вещества по периодам от среднесуточного расхода влаги для варианта с орошением и удобрения характеризуется г = 0,693.

Таблица 4

Урожайность и водопотребление кукурузы на зерно при разной густоте стояния

Варианты, густота стояния, тыс.раст/га 1994 г. 1995 г. 1996 г.

Урожайность^ т/га КВм/т Урожайность, т/га КВм/т Урожайность, т/га КВм/т

1. Орошение

40 4,81 806 6,01 705 5,70 782

50 5,23 750 6,73 642 6,49 731

60 4,72 846 5,60 786 6,09 782

2. Орошение и удобрения

40 6,33 608 9,08 464 8,21 880

50 6,81 578 9,28 468 8,42 550

60 6,10 656 8,40 527 7,30 657

НСР ц/га:

Орошение 3,81 3,36 2,12

Орошение и удобрения 2,17 3,16 1,45

На основе данных расходов влаги орошаемых полей кукурузы на зерно к определенной дате вегетационного периода построены интегральные кривые дефицита водного баланса (рис. 3).

Наибольшие КВ в годы исследований определены на неполивных вариантах - 1168, 1153 и 859 м3/т, что объясняется низкой величиной урожайности на богаре.

Урожайность и фотосинтетическая деятельность кукурузы. При формировании урожая растения используют фотосинтетическую активную радиацию (ФАР). Доля ФАР в потоке интегральной радиации зависит от спектрального состава данного вида радиации, и составляет около 50 % общей энергии.

В 1994 г. сумма ФАР ниже многолетних данных на 1,65 %, в 1995 г. -выше на 10,69 %, в 1996 г. - выше на 9,05 %.

В годы исследований на варианте без орошения во все периоды вегетации определена наименьшая площадь листьев - 19,1 - 28,0 тыс. м2/га, наименьшее количество накопленного сухого вещества в расчете на га -20,9 - 55,08 ц/га. На варианте с применением орошения наибольшая площадь листьев равнялась 37,5-40,8 тыс. м2/га; накоплено сухого вещества -82,43-105,25 ц/га. Наилучшие условия для фотосинтетической деятельности посевов кукурузы на зерно в орошаемом севообороте наблюдались при применении оптимального орошения и минеральных удобрений нормой М^оРиоКэд. На этом варианте при густоте 50 тыс. растений на га получены сравнительно высокие приросты площади листьев и сухого вещества. В среднем за три года площадь листьев равнялась 41,6 тыс.м2/га, накоплено сухого вещества - 205,5 ц/га. Результаты полевых определений показателей ФД посевов кукурузы на зерно характеризуются материалами рис. 4.

Применение орошения и удобрений приводит к значительному увеличению фотосинтетического потенциала посевов, увеличению урожайности зерна, увеличению накопления абсолютно сухого вещества, увели-

Y1

6000

Y2

20-31 01-10 10-20 20-30 01-10 10-20 2031 01-10 10-20 2031 01-10 10-20 20-30 01-04 Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь

1994 год 1905 гая 1966 год 1994 год 1395 год 1966 год

СЛ I

У1 - Дефицит водного баланса, м3/га У2 - Среднесуточный расход влаги, м3/га X - Декады месяца

Рис. 3 . Интегральные кривые дефицита водного баланса орошаемого поля кукурузы на зерно на темно-каштановых почвах Западно-Казахстанской области при оптимальных условиях возделывания.

-П -

о О о о о о о о о

т- см со *— см со см со <\

т— о о о о о о о Л

см со см со сч со

Декады месяца (июнь-сентябрь)

— Без орошения и

удобрений, 30

тыс. всходов на

1 га

- - Орошение, 50

тыс. всходов на

1 га

— — Орошение и

, удобрения, 50

тыс. всходов на

1 га

...............................

/ V

/..........................................................\

/

\

-Без орошения и удобрений, 30 тыс. всходов на 1 га

• Орошение, 50 тыс. всходов на 1 га

Орошение и удобрения, 50 тыс. всходов на 1 га

Декады месяца (июнь-сентябрь)

\

о

Декады месяца (июнь-сентябрь)

Без орошения и удобрений, 30 тыс. всходов на 1 га

- - - - Орошение, 50

тыс. всходов на 1 га

— — Орошение и

удобрения, 50 тыс. всходов на 1 га

Рис.4 Фотосинтетическая деятельность кукурузы на зерно при орошении 1995 г.

чешпо доли абсолютно-сухого вещества в зерне надземной массы (таблица 5).

Таблица 5

Урожайность и показатели фотосинтетической деятельности растений кукурузы при оптимальном количестве всходов

Годы Варианты опыта ФП, ЧПФ, Урожай Накопле Кхоз кпд

тыс.м2 г/м2 ность но абс. ФАР, %

дней/га зерна, ц/га с.в.. ц/га

1994 Без орошения и

удобрений 1437 3,00 28,1 47,38 0,51 0,80

Орошение без

удобрений 2382 3,56 52,3 84,85 0,53 1,57

Орошение и

удобрения 2382 4,83 68,1 106,47 0,53 1,97

1995 Без орошения и

удобрений 969 3,50 18,2 34,02 0,46 0,56

Орошение без

удобрений 2291 4,03 67,3 105,23 0,55 1,76

Орошение и

удобрения 2721 5,21 92,8 140,0 0,57 2,30

1996 Без орошения и

удобрений 1096 2,10 12,1 23,12 0,45 0,30

Орошение без

удобрений 2187 4,60 64,9 100,9 0,59 1,60

Орошение и

удобрения 2488 5,10 84,2 127,0 0,57 2,00

Примечание : оптимальные условия определены на варианте 1-при 30 тыс. растений на га, на вариантах 2 и 3 - при 50 тыс. растений на га.

На вариантах опыта наибольший коэффициент использования ФАР получен при 50 тыс. всходов. Между площадью листьев и КПД ФАР существует прямая корреляционная зависимость - г = 0,348. Также, корреляционная зависимость между продуктивностью фотосинтеза т/и2 и КПД ФАР характеризуется коэффициентом корреляции - 0,693. Наибольшая урожайность зерна кукурузы гибрида Будан 237 МВ. равная 92,8 ц/га, получена в 1995 году при 50 тыс. раст/га и 2,3 % КПД ФАР.

Такую величину' использования ФАР необходимо принимать в расчетах при программированном выращивании урожая зерна кукурузы.

Химический состав зерна кукурузы. В проведенных исследованиях изучен химический состав зерна кукурузы в зависимости от количества всходов и минеральных удобрений (таблица 6).

Таблица 6

Химический состав зерна кукурузы, 1994-1996г.г.

Варианты, Сумма Корм. Содержание в пересчете на сухое вещество Перева-

кол-во энергии, единиц % римыи

растений МДж/кг в 1кг сырой сырой сырая сырая БЭВ проте-

тыс .на 1га зерна протеин жир клетчаг. зола ин, %

Орошение без удобр. 40 16,2 1,20 9,4 4,6 3,2 1,3 68,0 7.9

50 16,1 1,19 8,7 4,5 3,4 1,2 68,8 7,4

60 16,0 1,18 8,5 4,3 3,7 1,1 68,7 7,2

Орошение и удобр. 40 16,8 1,24 10,6 6,2 п 7 ' 1,2 66,5 9,0

50 18,0 1,34 11,8 7,4 2,0 _ 1,3 68,4 10,0

60 17,3 1,28 10,9 6,3 1 s 1,2 67,0 9,2

Увеличение количества всходов без применения удобрений привело к уменьшению содержат« сырого протеина и сырого жира в зерне. Также, во влажном 1994 году наблюдалось снижение белка и увеличение крахмала в зерне в сравнении с засушливыми 1995 и 1996 гг.

Применение удобрений во все годы исследований увеличивало содержание сырого протеина и сырого жира на 3,1-3,7 %, при этом снизилось содержание клетчатки с 3,7 до 2,0 %. Такое положение объясняется тем, что внесение азотных и фосфатных удобрений способствует повышению содержания белка и жира в зерне кукурузы. Сумма энергии и количество к.ед.в кг зерна находятся в прямой зависимости от качественных показателей зерна.

Эколого-энергетическая и экономическая эффективность возделывания кукурузы на зерно. Основной задачей экологии в сельскохозяйственном производстве является сохранение плодородия почв. В опытах изучалось изменение химических свойств темно-каштановых почв под влиянием возделывания кукурузы с программированным получением урожайности зерна в пределах 90-95 ц/га.

Содержание гумуса %, валового азота %, подвижного фосфора и обменного калия в мг на 100 г. почвы определили в слое 0-30 см весной при переходе среднесуточных температур через 5 градусов перед севом кукурузы и на следующий год перед севом последующей культуры.

Исследованиями установлено, что возделывание кукурузы на зерно в рассматриваемых условиях не изменило содержание гумуса, валового азота, подвижного фосфора, обменного калия в почве после получения запрограммированного урожая.

Состав и соотношение поглощенных оснований оказывают решающее влияние на агрономические свойства и плодородие почв и свидетельствуют о динамике процессов, происходящих в почве при возделывании с.х. культур.

Почвы опытного участка характеризуются большим содержанием кальция и малым содержанием натрия, магния в почвенном поглощающем комплексе. Кальция содержится в пределах 0,4-0,5 % от массы сухой почвы, натрия 0,012-0,02 %. Анализ экспериментальных данных показывает отсутствие отрицательного влияния возделывания зерновой кукурузы на содержание поглощенных оснований.

Кукуруза не выносит солонцеватых почв и неустойчива к засолению. Результаты анализа по определению содержания солей в метровом слое почвогрунтов свидетельствуют, что почвы опытного участка перед севом и уборкой кукурузы отнесены к незаселенным с сульфатным и хлорвдно-сульфатным типам засолений.

Исследование плодородия почв, содержания и соотношения поглощенных оснований в почвах, содержания легкорастворимых солей в почве свидетельствует об отсутствии отрицательного влияния программированного возделывания кукурузы на зерно в пределах 90-95 ц/га на плодородие почв и экологию сельскохозяйственных угодий.

Агроэнергетическая оценка возделывания кукурузы позволяет выявить пути экономии прямых и косвенных затрат энергии при производстве зерна данной культуры (таблица 7).

При внесении минеральных удобрений затраты совокупной энергии на га. увеличиваются на 42 %. В то же время с увеличением урожайности зерна при внесении удобрений выход валовой энергии и приращение валовой энергии на 1 га. возрастают, соответственно, на 145,8 и 32,20 ГДж. Посевы кукурузы с густотой стояния 50 тыс. растений/га при внесении минеральных удобрений приводят к дополнительному производству энергетических ресурсов. Программированное возделывание кукурузы на зерно увеличивает выход валовой энергии, в сравнении с затраченной в 4,32 раза.

Эффективность производственной деятельности всех форм сельскохозяйственных предприятий в условиях рыночной экономики зависит от складывающегося уровня цен на сырье, материалы, ресурсы, сельскохозяйственную продукцию и др. Главным условием рационального ведения сельскохозяйственного производства является знание экономической эффективности сельскохозяйственных культур.

В проведенных исследованиях наилучшими'-экономичсишми показателями характеризуется вариант с программированным получением урожайности зерна кукурузы в пределах 90-95 ц'га (таблица К).

Таблица 7

Энергетическая эфективность программированного возделывания кукурузы на зерно (среднее за 1994-1996 г.г.)

Варианты и Урожай- Затраты Выход с одного га Энергетич Коэффи- Энергоемк

густота ность энергии, ескии циент ость

стояния зерна при отнесен- коэффи- энергети- произволе

растений, 14% ные на циент ческой тва 1ц

тыс./га влажно- зерно, эффекти зерна

сти, ц/га ГДж/га Валовой энергии, ГДж Обменной энергии, ГДж вности производс тва МДж/ц

Орошение без

удобрений

40 55,0 19,10 85,50 59,36 4,47 3,10 371,60

50 61,5 19,25 96,20 66,93 4,99 3,47 332,40

60 51,3 19,30 82,90 56,40 4,29 2,92 400,40

Орошение и удобрен.

40 78,7 32,70 113,50 92,55 3,47 2,83 437,75

50 81,7 32,85 142,00 100,64 4,32 3,06 419,12

60 72,0 32,89 119,40 26,44 3,63 2,62 476,60

---г>

1 лишгцл о

Экономическая эффективность возделывания кукурузы ни ззрпо,

1994-1996г.г.

Варианты с оптимальной площадью питания расте ний Урожай носгь зерна, ц/га Произвог ственные затраты на 1га, тенге Себес-тоим. 1п зерна, тенге Стоим, валовой продукции, тенге га Чистый доход на 1га Рента бель- ность, %

в тенге в СКВ

Без орошения и удобрений 18,4 11576 629 19302 1126 101,65 66,7

Орошение без удобрений 61,5 21197 345 64513 43317 569,96 204,3

Орошение и удобрения 81,7 25668 290 85703 62035 816,25 262,1

Для создания оптимальных водного и пищевого режимов почв на варианте с густотой стояния 50 тыс. растений на га применялось орошение с применением расчетных норм минеральных удобрений. В годы исследований на этом варианте получены наименьшая себестоимость производства зерна кукурузы, наибольший чистый доход с 1 га посева, наибольшая рентабельность производства.

Экономические расчеты свидетельствуют, что программированное получение урожайности зерна с применением орошения и удобрений является экономически целесообразным мероприятием и возделывание кукурузы с запрограммированной урожайностью зерна необходимо внедрять в производство для получения дешевого фуражного зерна.

ВЫВОДЫ

1. Продуктивность посевов кукурузы - результат фотосинтетической деятельности растений. Программированное получение урожайности зерна кукурузы в 90-95 ц/га возможно только при получении по за-

данной программе максимальной площади листьев 45,9 тыс. м2 /га, ФП -2,7млн. м2 дней/га, ЧПФ - 7,55 - 8,0 г/ м2 в сутки.

2. Коэффициент использования солнечной энергии - наиболее объективный и точный критерий оценки урожайности кукурузы. При программировании урожая зерна реальной величиной коэффициента использования ФАР посевами кукурузы следует считать 2,3 - 2,4 %.

3. Получение запрограммированного урожая кукурузы, соответствующих заданным коэффициентам ФАР, возможно лишь при оптимальном сочетании теплового, водного, воздушного и пищевого режимов почв. В проведенных исследованиях запланированная программа 9,0 - 9,5 т/га выполнялось на 97,7 - 103 %.

4. Программированное получение урожайности зерна кукурузы в орошаемом севообороте возможно только в годы с суммой среднесуточных температур 2380 - 2740 градусов. Такая сумма температур в регионе обеспечивается в абсолютно большинстве лет возделывания кукурузы.

5. Для определения суммарного расхода влаги посевами кукурузы, поливных норм и сроков их проведения используется расчетный биоклиматический метод. Экспериментально определенные биоклиматические коэффициенты в мм/м&характеризуются разными величинами и зависят от биологических особенностей культуры и напряженности метеорологических факторов. Использование рекомендуемых биоклиматических коэффициентов позволяет существенно снизить затраты труда и средств при программированном возделывании кукурузы на зерно.при орошении.

6. Для получеши программируемой урожайности зерна кукурузы необходимо поддерживать предполивную влажность активного слоя не ниже 75 - 80 % от НВ в течение вегетации путем проведения 3 -6 поливов. При этом оросительная норма изменяется в зависимости от среднесуточных расходов влаги, количества выпавших осадков от 1800 до 3780 м*/га.

7. Общее водопотребление кукурузы на зерно при программировании урожая должно приниматься равным 3935 - 4650 м3/га при коэффициентах водопотребления от 468 до 578 м3/га.

8. Программированное получение урожайности зерна кукурузы возможно только в орошаемом севообороте, обеспечивающем в весенний период содержание легкощдролгоуемого азота в слое 0-30 см 13 -14мг на 100 г. почвы, Рг 05 -12,0 - 12,5 мг, К3 О - 42 - 44 мг. При таких запасах питательных веществ в почве должно вноситься под кукурузу на зерно N1Я Р120 К м минеральных удобрений.

9. При оптимальных условиях формирования урожая коэффициент использования из почвы легкогидролизуемого азота следует пршшмать равным 0,27, подвижного фосфора - 0,14, обменного калия -0,054.

10. При разработке программы получения зерна кукурузы 90-95 ц/га в орошаемых посевах кукурузы с применением минеральных удобрений необходимо иметь 50 тыс. растений на 1 га.

11. При программированном получении урожайности зерна 9095 ц/га по рекомендуемым показателям программирования достигается в зерне сбалансированное соотношение по химическому составу и концентрации энергии.

12. Возделывание кукурузы на зерно по установленным показателям программирования не изменяет содержание гумуса, валового азота, подвижного фосфора, обменного калия, поглощенных оснований в темно-каштановых почвах. Такое положение свидетельствует об экологической безопасности программированного получения высоких урожаев кукурузы.

13. Полученные в результате исследований оптимальные параметры необходимо использовать при обработке технологии программкрс ванного возделывания кукурузы на зерно и для разработки моделей с последующей трансформацией на ЭВМ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При разработке программ получения зерна кукурузы 90-95 ц/га необходимо в орошаемых посевах кукурузы с применением минеральных удобрений иметь 50 тыс. растений на 1 га, принимать в расчетах использования ФАР - 2,3 %.

2. Для получения программированной урожайности зерна кукурузы 90-95 ц/га на темно-каштановых почвах Западного Казахстана необходимо поддерживать предполивную влажность активного слоя 0 -60 см. не ниже 75-80 % от HB в течение вегетации путем проведения 3-6 поливов. При этом общее водопотребление должно приниматься равным 4650 м3 /га, коэффициент водопотребления 550 м3 /т.

3. При программированном получении урожайности зерна кукурузы 90-95 ц/га коэффициент использования нз почвы легкогидролизуемого азота следует принимать равным 0,27, подвижного, фосфора - 0,14, обменного калия - 0,054

По материалам таблицы опубликованы следующие работы:

1. Абуова А.Б., Фетисов И.М. Фотосинтетическая деятельность посевов кукурузы на зерно при оптимальных условиях возделывания на темно-каштановых почвах Западно-Казахстанской области // Вестник с.х. науки Казахстана.-Алматы.-1996 г. - № 10. - с.27-33.

2. Абуова А.Б., Фетисов И.М. Водопотребление кукурузы на зерно на темно-капггановых почвах Западно-Казахстанской области // Жаршы.-Алматы.-1996 г. - № 11. - с.56-60.

3. Абуова А.Б., Фетисов И.М. Использование фотосинтетической активной радиации ( ФАР) посевами кукурузы на зерно на темно-каштановых почвах Западно-Казахстанской области// Поиск.-Алматы.-1997г. - № 5. - с.62-67.

4. Абуова A.B., Фетисов И.М. Водный режим темно-каштановых почвах Западно-Казахстанской области при возделывании кукурузы на

зерно гибрида Будан 237 МВ // г. Уральск. КазгосИНТИ. Западно-Казахстанский ЦНТИ. Информационный листок № 51-97-4 с.

5. Абуова А.Б., Фетисов И.М. Биохимический состав зерна орошаемой кукурузы гибрида Будан 237 МВ в Западном Казахстане // г. Уральск КазгосИНТИ. Западно-Казахстанский ЦНТИ. Информационный листок №49-97-3 с.

6. Абуова А.Б., Фетисов И.М. Вынос питательных веществ урожаем кукурузы на зерно Гибрида Будан 237 МВ на темно-каппановых почвах Западно-Казахстанской области при максимальной продуктивности посевов // г. Уральск. КазгосИНТИ; Западно-Казахстанский ЦНТИ. Информационный листок № 52-97-4 с.

7. Абуова А.Б., Фетисов И.М. Использование фотосинтетической активной радиации посевами кукурузы на зерно гибрида Будан 237 МВ на темно-каштановых почвах Западно-Казахстанской области // г. Уральск. КазгосИНТИ. Западно-Казахстанский ЦНТИ. Информационный листок №2-97-4 с.