Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Рациональное использование биоресурсного потенциала гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции при разных сроках сева в степной зоне Чеченской Республики

ВАК РФ 03.02.14, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Рациональное использование биоресурсного потенциала гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции при разных сроках сева в степной зоне Чеченской Республики"

005059376

На правах рукописи

ПАЛАЕВА ДИАНА ОМАРОВНА

РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И ЗАРУБЕЖНОЙ

СЕЛЕКЦИИ ПРИ РАЗНЫХ СРОКАХ СЕВА В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Специальность 03.02.14 - биологические ресурсы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук л

ВЛАДИКАВКАЗ, 2013

005059376

Диссертационная работа выполнена в ГНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук и ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: Адиньясв Эмануил Данаевич

Заслуженный работник Высшей школы РФ, заслуженный деятель науки Северо — Осетинской, Кабардино -Балкарской и Чеченской Республик, заведующий кафедрой земледелия и землеустройства Горского государственного аграрного университета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Ваниев Асланбек Георгиевич

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой «лесоводство и защиты леса» Горского государственного аграрного университета

Гайрабеков Руслан Хасанович

кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии национального использования, декан биолого-химического факультета Чеченского государственного университета

Ведущая организация — ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт кукурузы Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится « ЗЛ » мая 2013 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.023.04 при ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» по адресу: 362040, г. Владикавказ, ул. Кирова 37, Горский ГАУ, зал заседаний диссертационного совета. Тел./факс: (8672) 53-99-26: E-mail: ggaubiores@mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», с авторефератом на официальном сайте www.gorskigau.ru.

Текст объявления о защите диссертации и автореферат диссертации отправлены в Минобрнауки РФ по адресу: référât vak@mon.gov.ru «_» апреля 2013 г.

Автореферат диссертации разослан « » апреля 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат билогических наук, доцент (

С—Л ревцова Светлана Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Кукуруза - высокоурожайная культура разностороннего использования. Для повышения биоресурсного потенциала новых высокопродуктивных гибридов отечественной и зарубежной селекции необходимо рационально использовать природные ресурсы зоны в сочетании с основными агротехническими приемами технологии ее возделывания. Установление оптимального срока сева для новых гибридов кукурузы применительно к конкретным условиям возделывания является актуальной задачей науки.

При установлении оптимального срока сева для новых гибридов кукурузы необходимо предусмотреть возможный, в конкретных природных условиях, комплекс взаимосвязанных мероприятий, обеспечивающих повышение биоресурсного потенциала возделываемых гибридов, включающих продуктивность и качество продукции с целью получения экологически безопасной продукции. Именно решению этой проблемы посвящена данная работа.

Цель исследовании состояла в повышении биоресурсного потенциала гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции путем рационального использовании природных ресурсов степной зоны Чеченской Республики (плодородия почвы, водных ресурсов, приходящей солнечной энергии, суммы эффективных температур и атмосферных осадков) при установлении оптимальных сроков сева.

Научная новизна заключатся в том, что впервые проведены исследования по определению биоресурсного потенциала высокопродуктивных гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции при разных сроках сева в степной зоне ЧР, обеспечивающие получение более 10-13 т/га качественного зерна при высоких экономических показателях.

Практическая ценность и реализация работы.

Исследованиями установлены приемы, обеспечивающие повышение биоресурсного потенциала высокопродуктивных гибридов отечественной и зарубежной селекции в степной (орошаемой) зоне Чеченской Республики, позволяющие получать 10-13 т/га зерна. Изучены процессы формирования урожая при различных сроках сева, на основании применяемого комплекса агротехнических приемов, обеспечивающих формирование устойчивых урожаев.

Разработанный комплекс возделывания кукурузы прошел производственную проверку в 2011-2012 гг. на площади 100 га на полях ГНУ Чеченского НИИСХ, с получением дополнительной прибыли от 12 до 19 тыс. руб./га.

Материалы диссертационной работы использованы при составлении практического руководства по интенсивной технологии возделывания кукурузы для орошаемых земель степной зоны Чеченской Республики.

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты их исследований докладывались на: заседаниях Ученого совета ГНУ «Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного сельского хозяйства»; кафедрах защиты растений Чеченского ГУ и общего и мелиоративного земледелия Горского ГАУ; ГНУ «Чеченский НИИСХ» в 2010-2012 гг.; первой международной дистанционной конференции ученых и аспирантов «Перспективы развития территории» (г. Цхинвал 2011 г.); второй Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых «Молодые ученые агропромышленному комплексу» (Владикавказ, 2011 г);

3-й международной научно-практической конференции Горского ГАУ (по итогам НИР 2011 г) «Перспективы развития АПК в современных условиях» (Владикавказ, 2012 г.); По результатам исследований опубликовано 16 научных работ, в том числе 7 работ из перечня ВАК и получен патент на изобретение.

Личный вклад автора состоит в совместной (с научным руководителем) разработке программы исследований и схемы опытов, самостоятельном проведении полевых опытов, отборе почвенных и растительных образцов, их анализе. Более 80% данных получены автором, часть имеет соавторство с сотрудниками ЧТУ и ГГАУ. Аспирант выражает глубокую благодарность работникам, оказавшим научную, методическую и практическую помощь в проведении исследований.

Место и годы проведения опытов. Работа выполнялась в 2010-2012 гг. в ГНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства» РАСХН. Полевые опыты закладывались на полях ГНУ Чеченский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» РАСХН.

Экспериментальные исследования автора по диссертационной работе проведены с использованием современных аналитических методов. Полученные данные обработаны статистически с использованием компьютера (с помощью электронных таблиц Microsoft Excel) и достоверны по существу.

Струетура и объем работы. Диссертация изложена на 142 страницах и состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она включает 7 рисунков, 22 таблицы в тексте и 26 в приложениях. Список используемой литературы насчитывает 132 наименований, в том числе 8 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Краткий обзор литературы

Анализ литературных источников показывает, что возделывание кукурузы способно решить не только проблему зерна, но и задачу повышения почвенного плодородия (B.C. Циков, JI.A. Матюха, 1989). В настоящее время в 4P кукуруза возделы-вается не на больших площадях (Э.Д. Адиньяев, 2010; Д. О. Палаева, Э.Д. Адинья-ев, 2012). В то же время, биологические особенности кукурузы позволяют возделывать ее практически во всех зонах республики. Однако, для широкого внедрения ее в степной зоне необходимо разработать такие агротехнические приемы возделывания, которые бы при наименьших затратах способствовали бы существенному повышению ее продуктивности. Наиболее важными среди них являются: подбор высокопродуктивных гибридов разных групп спелости с установлением оптимальных сроков сева (C.B. Никитин, 2011; Л.Х. Азубеков, 2011; О.Н. Панфилова, 2010), пригодных к механизированной уборке; орошение посевов (Н. И. Володарский, 1975; А. С. Кру-жилин, 1977; Р.Б. Албегов, Е.А. Плиева, 2008; J. Ying, Е.А. Lee, Tollenaur, 2000 и др.; Э.Д. Адиньяев, А.Г. Амаева, Д.О. Палаева, М.Х. Каварнукаева, Н.Л. Адаев, 2012); применение минеральных удобрений (Ю.В. Сотченко, О.В. Теркина, 2009; А.Н. Воронин, С.А. Хорошилов, Г.М. Журба, 2009; Э.Д. Адиньяев, 2012); оптимальные способы борьбы с вредителями, болезнями и сорняками (Э.Д. Адиньяев, Н.Л. Адаев, 2006); обеспечивающие получение высококачественного и экологически чистого зерна.

Глава 2. Условия, задачи и методика проведения опытов

Исследования проводились в 2010-2012 гг. на полях Чеченского НИИСХ. Район характеризуется среднегодовой температурой воздуха +9,6+10,4°С и суммой температур за безморозный период -3200-3400°С. По водному режиму эта зона относится к недостаточному увлажнению. В среднем за год выпадает 506 мм осадков, а испаряемость составляет 1055 мм., т.е. более, чем в два раза. Метеорологические условия в годы проведения исследований складывались по разному в течение вегетационного периода кукурузы, что требовало дополнительного увлажнения почвы с помощью поливов.

Почвы опытного участка лугово-черноземные карбонатные, подстилаемые галечником с глубины 60-80 см, слабогумусированные, слабосмытые. Содержание гумуса в пахотном слое 4,1-5,9%. Верхние горизонты характеризуются средними запасами валового азота (0,38%), небольшими фосфора (0,18%) и высокими - калия (1,86%). Вскипание от 10% НС1 сильное. РН почвенного раствора 6,9-7,1. По механическому составу они тяжелосуглинистые и при пересыхании очень трудно поддаются воздействию механических обработок. Исследования по водно-физическим свойствам показали, что полевая влагоемкость метрового слоя почвы (НВ) составляет 27,7%, объемная масса -1,24 г/см3, плотность почвы - 2,73 г/см3, общая пористость-51,8-54,8%, максимальная гигроскопичность 8,5-11,5%, влажность за-вядания -10,6-15,4% (Адиньяев Э. Д., Адаев Н. Л., 2006).

В качестве нижнего порога увлажнения была принята влажность 1м слое почвы 70-80% НВ. Для поддержания влажности почвы по годам проводились от 3 до 4 вегетационных поливов по бороздам по 500-800 м3/га, оросительной нормой 2050-2800 м3/га.

При проведении исследований решались следующие задачи:

> Определить суммарные и среднесуточные расходы влаги гибридами в зависимости от сроков сева;

> Изучить особенности роста и развития кукурузы в зависимости от количества предпосевных обработок почвы (сроков сева) на их фотосинтетическую деятельность;

> Выявить влияние сроков сева на засоренность посевов кукурузы;

> Установить влияние комплекса применяемых агротехнических мероприятий (сроков сева и количества предпосевных обработок почвы, удобрений, гербицидов) на продуктивность зерна гибридов отечественной и зарубежной селекции в условиях орошения;

> Дать комплексную оценку возделываемым гибридам по урожаю и его структуре, качеству и питательной ценности зерна;

У Определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания кукурузы в зависимости от изучаемых агротехнических мероприятий.

Объектами исследований были различные по скороспелости гибриды кукурузы-Краснодарской (КР-382МВ-ФАО-380;КР-385МВ-ФАО-380) и Американской (ПР-38х67 - ФАО-450; ПР-38А24 - ФАО-420; ПР-37В05 - ФАО-450) селекции.

Сроки сева были: ранний - при t-8-10°C - с одной предпосевной культивацией и боронованием; средний - при t-11-13°С - с двумя предпосевными культивациями и поздний - при t-14-16°C - с тремя предпосевными культивациями. Способ посева - широкорядный, с междурядьями 70см х 22см, с густотой посева 65-70 тыс. растений на 1 га. Опыт закладывался в трехкратной повторности с площадью делянок 28-42 м2. Расчетную норму удобрений вносили в три приема: осенью - под зяблевую вспашку (Рш KJ, азотные (N60) - весной под культивацию. Проводилась и подкормка посевов аммиачной селитрой (N30) и листовая подкормка баковой смесью: криста-лон (Зкг/га), брексил Zn (0,15 кг/га) и карбамид (7 кг/га) в фазу 5-7 листьев.

Для борьбы с сорняками почву после посева (до всходов) опрыскивали баковой смесью гербицидов, состоящей из 0,08 кг/га Мерлина + 1,25 кг/га Трофи, а при 3-5 листьях еще и Титусом - 0,04 кг/га.

В ходе вегетации проводились:

> Фенологические наблюдения за наступлением фаз роста и развития кукурузы в фазы: всходы; 5-6 листьев, 10-11 листьев; выметывание - цветение; молочно-восковая и полная спелость зерна;

> Влажность почвы определялась семь раз за вегетацию - в те же фазы по горизонтам: 0-20,20-40,40-60,60-80 и 80-100 см - термостатно - весовым методом;

> Суммарное и среднесуточное водопотребление - методом водного баланса с учетом выпавших осадков, начальных и конечных запасов влаги в почве.

> Линейный рост растений, площадь листьев, накопление сухой биомассы, фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза-общепринятыми методами (Э.Д. Адиньяев, A.A. Абаев, Н.Л. Адаев, 2013);

> Проводился учет густоты стояния растений.

> Учет засоренности посевов в три срока: по всходам, в фазу 5-7 листьев и за неделю до уборки кукурузы. Определялся видовой состав сорняков, их количество, сырая и сухая масса.

> Учет урожая и его структурный анализ. В отобранных образцах кукурузы определили длину и ширину початка, количество рядков и зерен в ряду, массу 1000 семян, массу початка и его влажность, натуру и выход зерна.

> Содержание основных элементов питания (N,P205, К20) в зерне устанавливали методом озоления концентрированной серной кислотой и перекисью водорода. В полученном растворе азот (N) определяли по методу Къельдаля, фосфор (Р205) -калориметрически, калий (К20) - пламенно - фотометрически.

> Статистическая обработка урожайных данных проводилась методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (1995).

> Определение энергетической эффективности проводилось по методике Г. С. Посыпанова, В.Е. Долгодворовой (1995); а экономической - по типовым нормам.

Глава 3. Результаты исследований по фотосинтетической деятельности

Установлено, что от сроков сева и погодных условий в значительной степени зависит продуктивность кукурузы. Как видно из рис.1, влажность почвы (в ср. за 3 г.) в период посева была выше при раннем сроке сева, которая составила 88,0% по сравнению с поздними сроками (84,0-86,0% HB).

■ ранний □ средний ш поздний

Рис.1. Динамика влажности почвы (% HB) под кукурузой в среднем за 2010-2012гг в зависимости от сроков сева

Наибольшее количество влаги изучаемые гибриды расходовали примерно за 10 дней до выбрасывания метелок и в течение 20 дней после него. Основным показателем эффективного использования влаги растениями является количество воды, затраченное на создание единицы урожая (сухой биомассы, зерна). По этому показателю выявлены существенные различия в зависимости от сроков сева и возделываемых гибридов. При возделывании позднеспелых гибридов (ПР-37В05 и ПР-38><67) на каждую единицу сухой биомассы было затрачено (в ср. за 3 г.) на раннем сроке сева от 178,1 до 213,8 м3/т воды, а зерна - от 427,6 до 525,3 м3/т. Наименьший (КВ) отмечен на среднеспелых (КР-385МВ, КР-382МВ) и среднепозднем (ПР-38А24) гибридах, который был ниже, чем на позднеспелых - на 18,5-13,4% для зерна и на 16-10% - для сухой биологической массы.

Наибольший среднесуточный расход воды за вегетацию отмечен у гибридов кукурузы на контроле (средний срок сева) - 50,1-43,4 м3/га, а наименьший - на раннем (48,1-41,0 м3/га) и позднем (48,9-39,1 м3/га), сроках сева. При установлении биоресурсного потенциала гибридов кукурузы кроме агроклиматических показателей вегетационного периода (осадки, температура и т.д.) необходимо располагать данными о затратах воды на каждый градус среднесуточной температуры воздуха. Полученные данные показали, что затраты воды на 1°С были ниже (1,8-1,9 м3) у зарубежных гибридов (ПР-38А24; ПР-37В05; ПР-38*67) при каждом сроке сева, у которых вегетационный период был более продолжительным по сравнению с отечественными гибридами (КР-385МВ; КР-382МВ) - 2,0-2,2 м3.

Возделываемые гибриды различались по продолжительности жизни, реакции на длину дня, типу развития и характеру роста, способу опыления, длине вегетационного периода и другим признакам. Установлено, что продолжительность вегетационного периода среднеспелых гибридов кукурузы при раннем сроке сева составила 120 дней, среднепозднего - 140 дней и позднеспелых - 147 дней. При посеве кукурузы во второй (средний) срок эти показатели соответственно были: 115; 135 и 141 день, а в третий (поздний) - 114; 133 и 139 дней.

Процессы роста и развития обусловлены генетическими факторами. В ср.за 3 г. наблюдалась тенденция к уменьшению высоты растений от первого срока сева к последнему.

Таблица 1. Формирование ФП гибридами кукурузы в зависимости от сроков сева (ср. за 3 г), тыс. м:/га * дней

Фа зы роста и развития растений

9 Срокг сева = Гибриды всходы - 5-6 листьев 5-610-11 листьев 10-11 листьев цветение цветение -мол, спел молочная спелость-полная спелость Сумма за вегетацию

і Г КР385МВ 45,7 250,3 749,0 1140,0 1182,4 3367,3

Е~ о; 53 КР 382 МВ 44,8 248,2 740,3 1125,8 1160,0 3319,2

Fi = гг[ ПР 38А24 50,8 236,5 706,6 1092,1 1114,6 3200,7

1 Р >1 ПР37Б05 55,0 224,5 673,6 1061,6 1083,7 3098,6

о г; LC ПР 38x67 51,3 229,5 693,0 1078,3 1090,1 3142,3

Os КР 385 МВ 50,8 260,0 785,0 1204,1 1240,0 3540,0

JL Е КР 382 МВ 49,9 258,0 769,3 1179,1 1219,2 3475,6

= о г» ПР 38А24 61,6 257,0 759,3 1158,3 1176,5 3412,8

= ПР37Б05 60,6 244,0 715,6 1107,9 1137,0 3265,3

с- ПР 38x67 56,4 248,0 732,0 1126,2 1157,8 3320,5

КР 385 МВ 35 229,5 711,0 1093,3 1086,4 3155,2

гР 53 КР 382 МВ 33,1 226,5 705,0 1078,3 1068,2 3111,2

1 — ГҐ ПР 38А24 44,8 218,0 672,3 1059,5 1051,7 3046,4

ПР37Б05 49,9 209,5 645,3 1024,5 1022,9 2952,2

± J; LC ПР 38x67 46,2 211,2 657,3 1031,6 1020,2 2966,7

л ~ КР 385 МВ 39,6 237,7 749,3 1157,0 1160,0 3343,8

— о — о — КР 382 МВ 38,7 237,0 736,6 1135,8 1147,7 3295,9

5 | г> ПР 38А24 53,6 236,7 723,6 1115,4 1098,1 3227,6

^ Е" К ПР 37Б05 55,0 226,2 684,3 1074.5 1076,2 3116,5

ПР 38x67 49,0 228,7 701,6 1094,1 1088,5 3162,1

КР 385МВ 30,3 203,2 644,3 1004,5 1019,2 2901,7

і— 53 КР 382 МВ 30,3 204,2 645,0 1002,5 1030,4 2912,4

1 І ГҐ ПР38А24 40,1 200,25 619,3 975,4 993,6 2828,7

О г; ПР 37Б05 46,2 193,0 596,6 952,5 961,6 2749,9

4 f — О LC ПР 38x67 42,4 195,2 616,0 985,4 985,0 2824,2

1 Е >— КР 385 МВ 36,8 215,2 685,3 1083,7 1100,8 3122,0

— о Z О = КР 382 МВ 35,9 214,2 672,0 1057,0 1085,3 3064,6

ä ПР 38А24 50,4 217,5 659,0 1034,5 1058,6 3020,1

С с ПР 37Б05 50,8 206,7 620,0 972,0 997,8 2847.5

ПР 38x67 46,6 210,0 648,0 1020,0 1030,9 2955,6

■ Ранний

□ Средний

□ Поздний

КР 385 MB КР382МВ ПР 38А24 ПР 37В05 ПР 33987

Рис.2. Динамика роста растений по срокам сева, см

Одним из основных показателей фотосинтетической деятельности растений, определяющих урожайность, является величина площади листьев и динамика ее формирования в посевах. Установлено, что она сильно варьировала в течение вегетации в зависимости от агротехнических приёмов.

Максимальная площадь листьев по срокам сева достигала: 46,5; 44,6; 40,9 тыс. м2/га, а с внесением удобрений увеличивалась до 49,0 тыс. м2/га. Выявлено, что самой продуктивной являлась среда при раннем сроке посева, когда наилучший результат показали среднеспелые гибриды Краснодарской селекции - КР-385 MB и КР 382 MB и среднепоздний гибрид Американской селекции -ПР-38А24.

Возделываемые гибриды оказывали заметное влияние на величину ФП. Так, суммарный ФП (в ср. за 3 г) при раннем сроке сева составил от 3098,6 до 3367,3 тыс. единиц, что было выше на 212,1 тыс. ед. - чем на контроле (средний срок) и на 465,6 тыс. ед. - чем при позднем сроке. При внесении удобрений показатель ФП возрастал по всем гибридам.

Самый большой ФП (в ср. за 3 г) при всех сроках сева сформировывали среднеспелые гибриды кукурузы Краснодарской селекции - 3540,0-3475,6 и среднепоздний гибрид Американской селекции - 3412,8 тыс. м2/га х дней.

Таким образом, у изучаемых гибридов различных групп спелости во все фазы вегетации наибольшая площадь листовой поверхности отмечалась при раннем сроке сева с внесением N9(1P120K6II+ листовая подкормка. Более высокий уровень фотосинтетического потенциала формировался при посеве кукурузы в ранний срок, когда температура почвы на глубине заделки семян составила 8-10°С и была проведена одна предпосевная культивация.

Выявлено, что ЧПФ на контрольном варианте (средний срок) различных гибридов находилась в пределах - 3,82-4,80 г/м2 х сутки. На раннем сроке сева ЧПФ несколько превышала контроль - на 0,28-1,18 г/м2 х сутки. Поздний сев уступал раннему и среднему срокам на 0,5 г/м2 х сутки. При внесении минеральных удобрений 0\РшК6(|) средний показатель ЧПФ за вегетацию был выше у гибридов раннего срока сева, который составил 5,88-6,24 г/м2 х сутки и превысил его по сравнению со средним сроком - на 0,38-0,52 г/м2 х сутки и на 0,82-1,04 г/м2 х сутки - с поздним сроком сева.

Выявлено, что внесение удобрений способствовало повышению среднесуточного прироста сухого вещества за вегетацию: при раннем сроке сева - от 52,0 до 23,2,

среднем - до 73,7 и позднем - от 44,0 до 82,1 кг/га. Оптимальная влагообеспечен-ность посевов, внесение удобрений, регулирование сроков сева с подбором гибридов различных групп спелости обеспечивала аккумулирование солнечной энергии с КПД ФАР от 2,0 до 4,6%.

Важным показателем биоресурсного потенциала гибридов кукурузы является коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз.), выражающий отношение сухой фитомассы хозяйственной части урожая (зерно и т.д.) к общей сухой фитомассе.

^Наши данные показали, что Кхоз. изменялся как от биологических особенностей гибридов, сроков сева так и от внесения удобрений.

В среднем за три года Кхоз. на контрольном варианте (средний срок сева) у различных гибридов находился в пределах 0,37-0,36. При раннем сроке сева Кхоз немного превышал контрольный вариант и составил 0,39-0,37. При позднем сроке сева все гибриды характеризовались показателем Кхоз. = 0,37. Внесение удобрений способствовало существенному повышению показателя Кхоз. Так при среднем и позднем сроках сева Кхоз. колебался от 0,40 до 0,37, а при раннем он был выше и составил 0,41-0,39 соответственно по гибридам.

Глава 4. Продуктивность и качество зерна гибридов кукурузы

Полученные данные (в ср. за 2010-2012гг) показали, что возделываемые гибриды обладали различным биоресурсным потенциалом, зависящим от природно-климатических условий зоны, уровня применяемой агротехники (удобрений, орошения) и сроков сева. Установлено, что наибольший урожай зерна получен на раннем сроке сева (1 = 8-10°С) с одной предпосевной культивацией. При этом сроке сева максимально используется накопившееся за зиму влага, опережается наступление высоких температур в период оплодотворения кукурузы, а предпосевной культивацией с боронованием уничтожается первая волна сорняков, прикрывается влага, нагревается почва и мобилизуется деятельность микроорганизмов. Установлено, что лучшим сроком сева в степной зоне ЧР в условиях орошения является ранний, при котором урожай зерна среднеспелых гибридов (без удобрений) составил 10,1-9,9т, среднепозднего -8,9-9,7т и позднеспелых-8,9 т/га, а при их внесении соответственно - 12,7-13,5; 11,4-12,6 и 11,6 т/га. При всех сроках сева высокие урожаи зерна отмечены у Краснодарского гибрида - КР-385МВ и Американского - ПР-38А24.

Анализ структуры урожая показал, что масса зерна с початка и масса 1000 зёрен у всех гибридов зависели как от сроков сева, так и вносимых удобрений. Таким образом, в условиях степной зоны по показателям структуры урожая оптимальным является ранний срок посева с одной предпосевной культивацией. К положительной стороне раннего срока сева можно отнести: во-первых, лучшую закладку и формирование зёрен и, как следствие, большее число зёрен в початке. Во-вторых, - потенциальную возможность увеличения массы 1000 зерен.

Обобщая полученные данные по содержанию крахмала можно отметить, что наибольшим содержанием крахмала в зерне выделялся гибрид отечественной селекции КР-385МВ (68,3 %), а из зарубежных - ПР-38А24 (73,4%). Самый высокий сбор крахмала установлен при раннем сроке сева, который составил у: среднеспелых гибридов от 6,02-6,25 т (без удобрений) до 8,08-8,67 т (удобренный); среднепозднего -от 6,20-6,93 до 7,55-8,83 т и позднеспелых - от 5,59 до 6,57 т/га (табл.4).

Таблица 2. Динамика ЧПФ в посевах кукурузы в зависимости от уровня минерального питания (ср. за 3 года), г/м2 х сутки

Фазы роста и развития растений

Сроки сева Фон Гибриды всходы - 5-6 5-610-11 10-11 листьев - цветение -мол, спел молочная спелость-пол- Средняя за веге-

ли- листьев цвете- ная спе- тацию

стьев ние лость

Э « к КР 385 МВ 1,3 2,8 9,1 5,9 5,8 4,98

а, с « я к £ 3 я и КР 382 МВ 1,3 2,7 8,7 5,9 5,7 4,86

ю о ПР 38А24 1,4 2,6 9,6 6,0 5,8 5,08

0 га 1 К 1 н м ПР 37Б05 1,3 2,5 9,7 5,8 5,7 5,00

и 5. о ^ ПР 38x67 1,3 2,6 8,8 5,6 5,6 4,78

« КР 385 МВ 1,4 2,7 13,3 7,0 6,8 6,24

00 1 1 1 3 я КР 382 МВ 1,4 2,7 12,1 6,7 6,5 5,88

о « о и а. ПР38А24 1,4 2,6 13,1 7,0 6,9 6,20

я ец о ПР 37Б05 1,4 2,5 12,3 6,6 6,5 5,86

ПР 38x67 1,4 2,6 12,1 6,6 6,5 5,84

в Я КР 385 МВ 1,3 2,9 7,7 5,5 5,5 4,58

и К ч я X и КР 382 МВ 1,3 2,8 7,4 5,5 5,4 4,48

1 и ю о ПР 38А24 1,3 2,7 8,9 5,6 5,5 4,80

О СП Й Г) ПР 37Б05 1,3 2,6 5,8 4,7 4,7 3,82

Л ^ ПР 38x67 1,3 2,6 6,5 4,9 4,9 4,04

и Ь к « КР 385 МВ 1,4 2,8 11,7 6,4 6,3 5,72

« и 1 ° 1 3 ж КР 382 МВ 1,3 2,8 10,9 6,3 6,2 5,50

и о, ю о ПР 38А24 1,4 2,7 11,7 6,5 6,4 5,74

О. ё. <-> с ПР 37Б05 1,4 2,6 11,4 6,2 6,3 5,58

>> ПР 38x67 1,4 2,7 11,5 6,3 6,2 5,62

« я КР 385МВ 1,3 2,8 6,1 5,1 5,4 4,14

& § я и КР 382 МВ 1,3 2,7 5,8 4,6 4,8 3,84

1 2 гТ Я о ПР 38А24 1,4 2,8 6,7 5,2 5,4 4,30

о ЧО ч Й м ПР 37Б05 1,3 2,7 4,0 4,2 4,4 3,32

V ^ 2: 5 ПР 38x67 1,3 2,7 4,0 3,4 3,6 3,00

1 Й « КР 385 МВ 1,4 2,8 9,4 6,1 6,3 5,20

* 8 .А я КР 382 МВ 1,4 2,8 9,0 5,9 6,2 5,06

и о. ю о ПР38А24 1,4 2,8 9,1 5,8 6,1 5,04

ПР 37Б05 1,4 2,8 9,3 5,9 6,1 5,10

>> ПР 38x67 1,4 2,8 8,0 5,1 5,3 4,52

Общее содержание жира в зависимости от сроков сева и вносимых удобрений составило от 4,23 до 5,07%. Отмечена аналогичная зависимость и по содержанию жира, как и по крахмалу. Выявлено, что содержание жира в зерне зарубежных гибридов было выше на 0,10-0,72%, чем у отечественных. При раннем сроке сева сбор жира составил от 0,42 до 0,60 т, среднем от 0,37 до 0,50 т и позднем от 0,32 до 0,53 т/га.

Сбор сырого протеина при раннем сроке сева составил 0,70-1,19, среднем -0,56-1,10 и позднем 0,47-1,05 т/га. Внесение удобрений увеличивало сбор протеина (в ср.за Зг) при раннем сроке - на 0,49т, среднем - на 0,54 т и позднем - на 0,58 т/га. Из отечественных гибридов самый высокий сбор сырого протеина (1,05-1,19 т/га) установлен у КР-3 85МВ, из зарубежных (1,05-1,13 т/га) - у ПР-3 8А24. Самый высокий сбор кормовых единиц от 13,40 до 17,91 т/га отмечен у возделываемых гибридов при раннем сроке сева. При позднем сроке - он снижался на 1,19-3,35 т/га.

Содержание тяжелых металлов в зерне возделываемых гибридов кукурузы было незначительным, и мало зависело от сроков сева. Вносимые удобрения способствовали небольшому увеличению их количества в зерне. Из гибридов отечественной селекции выделялся КР - 385МВ, зарубежных - ПР-38А24. Полученные данные по содержанию тяжелых металлов позволяют сделать заключение, что в зерне возделываемых гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции меди (Си) содержалось в 5,9-4,5 раза, железа (Бе) в 6,2-4,1, цинка (гп) в 2,6-1,5 и марганца (Мп) в 13,1 -7,6 раза ниже ПДК.

Высокая экономическая эффективность производства зерна кукурузы определяется высокой потенциальной урожайностью и отзывчивостью ее на факторы интенсификации, что обеспечивает стабильную окупаемость вложений. Самая низкая себестоимость от 2,82 до 3,20 тыс. руб./т и высокий процент рентабельности (158,7-127,9%) выявлен у гибридов кукурузы при раннем сроке сева. При посеве в более поздние сроки себестоимость возрастала и составила от 3,43 до 4,27 и от 3,58 до 5,44 тыс. руб,/т.

Условно-чистый доход, полученный от раннего срока сева у гибридов отечественной селекции составил от 43,7-45,2 тыс. руб. (без внесения удобрений) до 47,7-63,0 тыс. руб./га О^Р^К^ + листовая подкормка).

В остальные сроки сева чистый доход с 1 га был ниже.

Энергетическая эффективность у гибридов кукурузы на контроле (средний срок) без внесения удобрений составила от 3,01 до 2,40 ед., т.е. меньше чем при раннем сроке сева на 0,42-0,68 единиц и больше на 0,02-0,43 единиц, чем при позднем сроке сева.

ВЫВОДЫ

1. Возделываемые гибриды кукурузы обладали различным биоресурсным потенциалом, зависящим от природно-климатических условий зоны, уровня минерального питания и сроков сева. Продолжительность вегетационного периода среднеспелых гибридов (КР-385МВ и КР-382МВ) при раннем сроке сева (в ср. за 3 г) составила 120 дней, среднепозднего (ПР-38А24) - 140 дней и позднеспелых (ПР-37Б05 и ПР-38х67) - 147 дней. При посеве кукурузы во второй (средний) срок эти показатели составили: 115; 135 и 141, а в третий (поздний) - 114; 133 и 139 дней.

2. Увеличение линейных размеров растений проходило до фазы цветения метелок кукурузы, которые совпадали с 7 и 8 этапами органогенеза. При раннем сро-

Таблица 3. Влияние сроков сева на урожай зерна кукурузы, т/га

Прибавка от:

Сроки сева Фон Гибриды 2010 2011 2012 Среднее удобрений сроков сева гибридов

т/га % г/га % т/га %

г^ о о 5 КР 385МВ (контроль) 9,1 11,0 10.3 10,1 - ■ + 1.5 +14,8 -

= 5 с. КР 382 МВ 8,7 11.0 10,2 9.9 - - +1,5 +15.2 -0.2 -1.9

г" ^ О £2 П ПР 38А24 7,1 11,9 10.3 9,7 - - +1,2 +12,4 -0.4 -3.9

^ ¡= о ПР 37Б05 7,0 10.1 9,7 8,9 - - +2.0 +22.5 -1,2 -11.8

с О ^ ПР 38x67 5.8 11.3 9.8 8.9 - - +1.6 +17.9 -1.2 -11.8

1 2 со ^ ™ КР 385МВ 13,4 14,0 13.3 13,5 +3.4 +25.2 +1,5 +11.1

к У X КР 382 МВ 13,0 12.9 12.4 12,7 +2.8 +22,0 +1.2 +9,4 -0.8 -5.9

— с о с. ПР 38А24 11,0 13.0 13,9 12.6 +2.9 +23,0 +1 +7,9 -0.9 -6.6

— ПР 37Б05 11.6 10.6 12.1 11,4 +2.5 +21,9 +1.8 +15,7 -2.1 -15.5

к—. ПР 38x67 10.4 14,2 10.0 11.5 +2,6 +22.6 +1,2 +10.4 -2,0 -14.8

:= КР 385МВ 8,9 6,7 10,3 8,6 - -

33 — а X о с. КР 382 МВ 8,5 6.9 9,8 8,4 - - -0.2 -2.3

1 э У 3 ~ ю ПР 38А24 6,9 9.3 9,3 8,5 - - -0.1 -1.2

с ПР 37Б05 7.(1 6,8 7,1 6.9 - - -1.7 -19.7

— <и — 10 ПР 38x67 5.5 8.4 8.1 7,3 - - -1.3 -15.1

Л X С КР 385МВ 13,1 10.2 12,5 12,0 +3.4 +28,3 - - -

5= ^ ^ — о -о X КР 382 МВ 12,7 10,5 11.5 11,5 +3,1 +26.9 - - -0.5 -4,2

Д1 о — о с. ПР 38А24 11.7 12,в 10,3 11.6 +3,1 +26,7 - - -0,4

ПР 37Б05 10.8 9.2 8.9 9,6 +2.7 +28,1 - - -2,4 -20.0

ПР 38x67 10.2 12.0 8.6 10.3 +3.0 +29.0 - - -1.7 -14.2

_ := КР 385МВ 7,3 9,0 9,1 8.5 - - -0,1 -1,2

о. ~ Н — X о с. КР 382 МВ 6.4 7,2 9,5 7,7 - - -0,8 -9.5 -0.8 -9.4

1 'ё О О г- Ю с ПР 38А24 5,8 10.3 9,2 8,4 - - -0,1 -1,2 -0.1 -1.2

г* ПР 37Б05 5.8 6,5 6,8 6,4 - - -0,5 -7.2 -2,1 -24,7

а ПР 38x67 44 6.2 6.2 5.6 - - -1.7 _">, 1 -2.9 -34.1

1 1 := КР 385МВ 11.6 11,1 11,1 11,3 +2.8 +24,7 -0,7 -5,8 -

О о -а X КР 382 МВ 10.6 10,8 10,5 10,6 +2,9 +27,3 -0,9 -7,8 -0,7 -6.2

5 Б о ПР 38А24 9,8 11.3 10.1 10,4 +2,0 +19.2 -1.2 -10,3 -0,9 -7.9

ь 0 С Е" с ПР 37Б05 9,4 10.3 8.4 9,4 +3,0 +31,9 -0.2 -2,0 -1,9 -16,8

>> ПР 38x67 9.3 11.5 6.9 9,2 +3,6 +39,1 -1.1 -10.6 -2.1 -18.5

НСР,И I гп > 0,27 0,31 0,10

Таблица 4. Химический состав зерна кукурузы в зависимости от сроков сева (в ср. за 2010-2012 гг.)

Сроки сева Гибриды Крахмал, % Протеин, % Жир, % Зола, % N,"/0 си КД % Сбор с 1 га, т

Крахмала Жира Сырого протеина Кормовых ед.,

без удобрений

Ранний (£= 8-10°С) - одна предпосевная культивация КР-385МВ 61,9 7,5 4,23 1,06 1,21 0,02 0,25 6,25 0,43 0,76 13,53

КР-382МВ 60,8 7,7 4,45 1,13 1,24 0,02 0,2 6,02 0,44 0,76 13,27

ПР-38А24 71.4 8,6 4,32 1,15 1,38 0,03 0,24 6,93 0,42 0,84 13,00

ПР-37В05 69,7 8,1 4,88 1,13 1,3 0,03 0,26 6,2 0,43 0,72 11,93

ПР-38х67 62,8 7,8 4,68 1,14 1,26 0,03 0,25 5,59 0,42 0,70 11,93

Н31)Р1211К611+ листовая подкормка

КР-385МВ 64,2 8,8 4,45 1,2 1,42 0,03 0,26 8,67 0,6 1,19 18,90

КР-382МВ 63,6 8,7 4,26 1,21 1,4 0,03 0,22 8,08 0,54 1,11 17,02

ПР-38А24 70,1 9,0 4,3 1,28 1,44 0,03 0,26 8,83 0,54 1,13 16,88

ПР-37В05 66,2 9,1 4,78 1,26 1,45 0,02 0,28 7,55 0,54 1,03 15,28

ПР-38х67 65,7 8,7 4,32 1,26 1,4 0,03 0,28 6,57 0,5 1,00 15,41

без удобрений

Средний (1= 11- 13°С) - две предпосевные культивации КР-385МВ 63,4 7,9 4,3 1,02 1,27 0,02 0,28 5,45 0,37 0,68 11,52

КР-382МВ 61,5 8,3 4,58 1,08 1,32 0,02 0,21 5,17 0,38 0,69 11,26

ПР-38А24 72,2 8,8 4,39 1,13 1,41 0,02 0,26 6,14 0,37 0,74 11,39

ПР-37В05 70,8 8,3 5,07 1 1,32 0,02 0,26 4,89 0,35 0,56 9,25

ПР-38х67 63,1 8,1 4,72 1,08 1,29 0,02 0,27 4,61 0,34 0,58 9,78

Ы9()Р120К60+ листовая подкормка

КР-385МВ 66,4 9,2 4,5 1,1 1,47 0,03 0,28 7,97 0,54 1,10 16,08

КР-382МВ 64,7 8.8 4,35 1,42 0,03 0,21 7,44 0,5 1,02 15,41

ПР-38А24 71,1 9,1 4,33 2,12 1,46 0,03 0,26 8,25 0.5 1,05 15,54

ПР-37В05 68,4 9,3 4,06 1,43 1,49 0,02 0,26 6.57 0,39 0,89 12,86

ПР-38х67 67,1 8,8 4,34 1,5 1,41 0,03 0,27 6,91 0,45 0,90 13,80

без удобрений

Поздний (1= 14-16°С)-три предпосевные культивации КР-385МВ 68,3 8,1 4,33 1,16 1,3 0,02 0,28 5,81 0,37 0,69 11,39

КР-382МВ 65,6 8,4 4,62 1,2 1,34 0,02 0,25 5,05 0,36 0,64 10,32

ПР-38А24 73,4 8,8 4,42 1,96 1,42 0,02 0,28 6,17 0,37 0,74 11,26

ПР-37В05 71,6 8,6 4,99 1,46 1,38 0,02 0,26 4.58 0,32 0,55 8,58

ПР-38х67 67,6 8,5 4,86 1,48 1,36 0,02 0,27 3,79 0,27 0,47 7,50

Ы,гаР120К6(1+ листовая подкормка

КР-385МВ 67,9 9,4 4,61 1,2 1,5 0,03 0,26 7,67 0,53 1,05 15,14

КР-382МВ 66,5 9,1 4,45 1,23 1,46 0,03 0,26 7,05 0,47 0,96 14,20

ПР-38А24 73,3 9,3 4,38 1,24 1,48 0,03 0,3 7,62 0,45 0,96 13.94

ПР-37В05 70,2 9,5 4,36 1,28 1,52 0,02 0,28 6,6 0,41 0,89 12,60

ПР-38х67 69,1 9,1 4,49 1,27 1,45 0,03 0,28 6,36 0,41 0,83 12,33

ке сева он составил: у среднеспелых гибридов - 248,5-255,1см, среднепоздних и позднеспелых - 237-249,1 см; среднем - 191-194,5 см, 214,6-234,6 см и позднем -296,5-307см. Удобрения способствовали увеличению линейных размеров растений по срокам сева на: 16-26; 23-30 см и 48-52 см.

3. При поддержании режима влажности почвы не ниже 70-80% НВ максимальная площадь листьев по срокам сева достигала: 46,544,6,40,9 тыс. м2/га, а с внесением удобрений увеличивалась до 49,0 тыс. м2/га.

Самый большой ФП (в ср. за 3 г) при всех сроках сева сформировывали среднеспелые гибриды кукурузы Краснодарской селекции - 3540,0-3475,6 и среднепозд-ний гибрид Американской селекции - 3412,8 тыс. м2/га х дней.

ЧПФ за вегетацию на контрольном варианте (средний срок сева) находилась в пределах - 3,82-4,80 г/м2 х сутки. При раннем сроке она превысила контроль на 0,28-1,18, а позднем - была ниже на 0,5 г/м2 х сутки. При внесении ЧИР]2()КЙ|| + листовая подкормка микроэлементами показатель ЧПФ за вегетацию был выше у гибридов раннего срока сева на 0,38-0,52, а позднего на 0,82-1,04 г/м2 х сутки по сравнению со средним сроком сева.

4. Выявлено, что внесение удобрений способствовало повышению среднесуточного прироста сухого вещества за вегетацию: при раннем сроке сева - от 52,0 до 23,2, среднем - до 73,7 и позднем - от 44,0 до 82,1 кг/га.

Оптимальная влагообеспеченность посевов, внесение удобрений, регулирование сроков сева с подбором гибридов различных групп спелости обеспечивала аккумулирование солнечной энергии с КПД ФАР от 2,0 до 4,6%.

5. Доказано, что лучшим сроком сева кукурузы в степной зоне ЧР в условиях орошения является ранний, при котором урожай зерна среднеспелых гибридов (без удобрений) составляет 10,1-9,9т, среднепозднего -8,9-9,7т и позднеспелых-8,9 т/га, а при их внесении соответственно - 12,7-13,5; 11,4-12,6 и 11,6 т/га. При всех сроках сева высокие урожаи зерна установлены у отечественного гибрида - КР-385МВ, а из иностранных - у ПР-38А24.

6. Содержание крахмала в зерне среднеспелых гибридов кукурузы составило 61,7% и повышалось от раннего срока сева к среднему - на 0,8% и к позднему - на 5,3%. У среднепозднего гибрида эти показатели были - 70,6% и 0,9%, и 1,9%, и позднеспелых соответственно - 64,3% и 0,8%, и 4,1%. Удобрения повышали крах-малистость зерна в среднем на 2,1-3,6%. Высоким содержанием крахмала (68,3%) выделялся отечественный гибрид КР-385МВ и зарубежный (73,4%) - ПР-38А24.

Наибольший сбор крахмала составил при раннем сроке сева: у среднеспелых гибридов - от 6,02-6,25 т (без удобрений) до 8,08-8,67 т (удобренный); среднепозднего - от 6,20-6,93 до 7,55-8,83 т и позднеспелых - от 5,59 до 6,57 т/га.

7. Содержание жира в зерне составило 4,23-5,07%, а сбор - при раннем сроке сева 0,42-0,60 т, среднем 0,37-0,50 т и позднем 0,32-0,53 т/га.

Золы содержалось в зерне кукурузы от 1,06 до 2,12%. Наибольшим содержанием золы выделялись: поздние сроки сева, удобренные варианты и гибриды иностранной селекции.

Содержание N в зерне повышалось от раннего срока сева к среднему и позднему у отечественных гибридов на 0,03-0,09%, а у зарубежных на 0,05-0,11%. По содержанию фосфора (Р205) и калия (К20) в зерне кукурузы значительных изменений от сроков сева и возделываемых гибридов не выявлено.

8. Сбор сырого протеина при раннем сроке сева составил 0,70-1,19, среднем -0,56-1,10 и позднем 0,47-1,05 т/га. Внесение удобрений увеличивало сбор протеина при раннем сроке - на 0,49т, среднем - на 0,54 т и позднем - на 0,58 т/га. Из отечественных гибридов самый высокий сбор сырого протеина (1,05-1,19 т/га) установлен у КР-385МВ, из зарубежных (1,05-1,13 т/га) -у ПР-38А24.

Наибольшее влияние на выход кормовых единиц оказывало внесение удобрений, затем сроки сева и возделываемые гибриды.

9. В зерне возделываемых гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции меди (Си) содержалось в 5,9-4,5 раза, железа (Ре) в 6,2-4,1, цинка (1п) в 2,6-1,5 и марганца (Мп) в 13,1-7,6 раза ниже ПДК.

10. Затраты на производство зерна в зависимости от сроков сева составили - от 28,5 до 30,5 тыс. руб./га - без внесения удобрений и от 35,5 до 37,5 тыс. руб./га - при их внесении. Самая низкая себестоимость (от 2,82 до 3,20 тыс.руб./т) и высокий процент рентабельности (158,7-127,9%) установлена при раннем сроке сева. Условно - чистый доход, полученный от раннего срока сева у отечественных гибридов составил от 43,7-45,2 тыс. руб. (без внесения удобрений) до 47,7-63,0 тыс. руб./га (^„Р^ + листовая подкормка).

Максимальная энергетическая эффективность выявлена при раннем сроке сева (3,43-3,08 - без внесения удобрений и 2,37-2,08 единиц - при их внесении).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для реализации биоресурсного потенциала кукурузы в степной зоне ЧР на орошаемых лугово - черноземных почвах необходимо:

а) проводить в сев, когда температура почвы на глубине заделки семян (6-8 см) достигнет 8-10°С;

б) высевать среднеспелый отечественный гибрид - КР-385МВ и среднепозд-ний - ПР-38А24, формирующие высококачественный урожай зерна (порядка 10-13 т/га) на фоне удобрений.

в) Удобрения необходимо вносить: осенью под вспашку (Р„„ К „), азотные

/Л.Т Л « *

(N„1) - весной под культивацию и (М311) в подкормку в фазу 3-5 листьев и еще листовую подкормку баковой смесью кристалона (Зкг/га), брексила 2п (0,15 кг/га) и карбамида (7 кг/га) в фазу 5-7 листьев.

Список опубликованных работ по теме диссертации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ:

1. Адиньяев Э.Д. Использование природных ресурсов гибридами отечественной и зарубежной селекции в различных зонах Северной Осетии и Чеченской республики. /Т. А. Рогова, В. В. Бирагова, А. Г. Амаева, М.Х. Каварнукаева, О. Д. Панаева, Н. Л. Адаев // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». - 2011. Часть 1. - Т. 48 - С. 5-10.

2. Адиньяев Э.Д. Влияние предпосевных обработок почвы на продуктивность гибридов кукурузы. / А.Г. Амаева, О.Д. Палаева, М.Х. Каварнукаева, Н.Л. Адаев // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». - 2011. Часть 2. - Т. 48 - С. 17-21.

3. Адиньяев Э.Д. Водопотребление гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции в степной зоне Чеченской республики. / А. Г. Амаева, О. Д. Палаева, М.Х. Каварнукаева, Н.Л. Адаев // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». - 2011. Часть 2.-Т. 48-С. 12-17.

Таблица 5. Влияние сроков сева на содержание тяжелых металлов в зерне кукурузы (в ср. за 2010-2012гг), мг/кг

Сроки сева Гибриды Си | Ре 7.п Мп

без удобрений

Ранний (¡= 8-10°С) - одна предпосевная культивация КР-385МВ 1,78 24,71 22,31 4,34

КР-382МВ 1,82 19,35 26,32 4,02

ПР-38А24 1,96 20,52 26,81 4,22

ПР-37В05 1,68 20,27 29,34 4,16

ПР-38х67 1,92 20,09 21,40 4,57

М90р|2„кб1)+ листовая подкормка

КР-385МВ 1,88 20,15 20,36 4,82

КР-382МВ 1,86 19,31 24,22 4,90

ПР-38А24 1,94 22,26 25,60 5,28

ПР-37В05 1,96 17,80 27,46 5,54

ПР-38х67 1,74 18,41 19,20 5,07

без удобрений

Средний (1= 11-13°С)-двепредпосевные культивации КР-385МВ 1,92 24,71 27,34 5,30

КР-382МВ 2,47 22,85 31,74 5,00

ПР-38А24 1,94 28,60 33,12 5,22

ПР-37В05 1,70 22,87 34,51 4,56

ПР-38х67 1,88 22,02 25,93 3,82

Ы9|)Р|21)К60+ листовая подкормка

КР-385МВ 1,59 22,29 26,54 4,85

КР-382МВ 1,73 20,39 19,42 4,85

ПР-38А24 2,50 26,76 24,88 5,78

ПР-37В05 2,46 20,83 21,29 6,56

ПР-38х67 2,10 22,81 20,29 4,97

без удобрений

Поздний (1= 14-16°С) - три предпосевные культивации КР-385МВ 1,92 22,41 23,04 4,28

КР-382МВ 1,88 20,30 27,34 4,38

ПР-38А24 2,01 21,32 29,10 5,02

ПР-37В05 2,00 22,24 34,20 5,54

ПР-38х67 1,95 21,20 21,41 5,62

N9(|P12l|K60+ листовая подкормка

КР-385МВ 2,13 23,35 21,54 5,02

КР-382МВ 2,08 21,37 22,42 5,14

ПР-38А24 2,22 22,46 24,88 5,56

ПР-37В05 2,16 19,82 25,29 5,68

ПР-38х67 2,24 20,46 20,29 5,88

ПДК, мг/кг 10 110 50 50

4. Адиньяев Э. Д. Приемы повышения урожая и качества зерна гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции. / А. Г. Амаева, О. Д. Палаева, М.Х. Каварнукаева, Н.Л. Адаев // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». - 2012. Часть 1-2. - Т.

49-С. 7-11.

5. Адиньяев Э. Д. Влияние биоресурсного потенциала гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции в зависимости от сроков внесения гербицидов в орошаемых условиях степной зоны Чеченской республики. / М.Х. Каварнукаева, А.Г. Амаева, О.Д. Палаева // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». - 2013. Часть 1. - Т.

50-С. 38-44.

6. Палаева Д. О. Влияние сроков сева на продуктивность зерна кукурузы в степной зоне ЧР./ Адаев Н. Л. // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». - 2012. Часть 3. - Т. 49 - С. 63-66.

7. Адиньяев Э.Д. Повышение биоресурсного потенциала гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции при разных сроках сева в степной зоне Чеченской республики./ Палаева Д. О., Н. Л. Адаев // Известия ФГОУ ВПО «ГГАУ». -2013. Часть 1.-Т.50-С. 24-31.

8. Адаев Н.Л., Адиньяев Э.Д., Амаева А. Г., Палаева Д. О., Каварнукаева М.Х. Способ возделывания кукурузы. Патент РФ №2011115442/13 (022938). //2012.

в других изданиях:

9. Адаев Н. Л. Рациональное использование природных ресурсов в целях повышения продуктивности кукурузы в степной зоне ЧР. / Э.Д. Адиньяев, А.Г. Амаева, Д. О. Палаева, М. X. Каварнукаеа // Вестник Чеченского ГУ. - 2009. Выпуск 1. - Грозный.-С. 148-153.

10.Каварнукаева М. X. Влияние сроков внесения гербицидов на продуктивность различных гибридов кукурузы. / О.Д. Палаева, А.Г. Амаева, Н.Л. Адаев, Э.Д. Адиньяев // Вестник научных трудов молодых ученых ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет».-2011. Выпуск 48. - Владикавказ. - С. 8-11.

11. Амаева А.Г. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность гибридов кукурузы в зависимости от внесения удобрений и орошения. / О.Д. Палаева, М.Х. Каварнукаеа, Э.Д. Адиньяев // Вестник научных трудов молодых ученых ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет».-2011. Выпуск 48. -Владикавказ.-С. 11-13.

12. Палаева О.Д. Зависимость урожая зерна кукурузы от количества предпосевных обработок почвы. / А. Г. Амаева, М. X. Каварнукаеа, Э. Д. Адиньяев // Вестник научных трудов молодых ученых ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»-2011. Выпуск 48. - Владикавказ. - С. 13-15.

13.Адиньяев Э.Д. Продуктивность кукурузы в условиях лесостепной зоны Чеченской республики в зависимости от сроков внесения гербицидов. / А. Г. Амаева, О.Д. Палаева, М.Х. Каварнукаеа, Н.Л. Адаев // 1-я Международная дистанционная конференция ученых и аспирантов «Перспективы развития территории». 2011. -Цхинвал. - С. 15-18.

14.Адиньяев Э.Д. Экономическая эффективность возделывание кукурузы в зависимости от сроков сева (количество предпосевных культиваций почвы). / А.Г. Амаева, О.Д. Палаева, М.Х. Каварнукаеа, Н.Л. Адаев // Материалы МНПК,

поев. 75-летию, проф. ДзанаговаС.X.-2012. Владикавказ.-С. 152-155.

15.Адииьяев Э.Д. Влияние сроков сева на продуктивность зерна кукурузы в степной зоне ЧР). / Д. Г. Амаева, О. Д. Панаева, М. X. Каварнукаеа, Н. Л. Адаев // Материалы МНПК, поев. 75-летию, проф. Фарниева А. Т. -2012. Владикавказ. С. 83-85.

16. Панаева Д. О. Формирование урожая зерна кукурузы при разных сроках сева в степной зоне Чеченской Республики. А. Г. Амаева, М.Х. Каварнукаеа, Э. Д Адиньяев, Н.Л. Адаев // Вестник научных трудов молодых ученых ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет».-2012. Выпуск 49. - Владикавказ.-С. 37-39.

Лицензия ИД № 00003 от 27. 08.99 г. Подписано в печать 22.04.2013 Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Гарнитур Тайме. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Отпечатано в ИПЦ СОИГСИ им. В.И.Абаева ВНЦ РАН и Правительства РСО-А 362040, пр.Мира, 10.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Палаева, Диана Омаровна, Владикавказ



о о см

ю со

см!

ы

со

Р

со см

ГНУ «Северо - Кавказский научно - исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства» Российской академии

сельскохозяйственных наук {

ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

ПАЛАЕВА ДИАНА ОМАРОВНА

і (

на правах рукописі

631.*

УДК: 631.15; 6302;

Рациональное использование биоресурсного потенциала

I |

гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции при

разных сроках сева в степной зоне Чеченской Республик

и

Специальность: 03.02.14. - биологические ресурсы

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель - Заслуженный работник Высшей школы РФ, , Заслуженный деятель науки Северо -Осетинской, Кабардино -Балкарской и Чеченской Республик, доктор ¡| | { ( сельскохозяйственных наук, профессор Адиньяев Э.Д. I

СОДЕРЖАНИЕ

Введение....................................................................................3

Глава 1. Состояние изученности исследуемых вопросов

(обзор литературы)......................................................................7

Глава 2. Условия, задачи и методика проведения опытов..................22

2.1. Агрометеорологические условия в годы проведения

исследований................................................................................................... 22

2.2. Показатели плодородия почвы опытного участка.....................25

2.3. Агротехнические приемы возделывания кукурузы в опытах .... 26

2.4. Цель и задачи исследований.............................................31

2.5. Программа исследований и схема опыта..............................32

2.6. Установление нормы вносимых удобрений..................... 38

2.7. Водный режим............................................................ 38

2.8. Световой режим.......................................................... 39

2.9. Учеты и наблюдения в посевах........................................ 40

Глава 3. Результаты исследований.......................................................... 43

3.1. Динамика влажности почвы............................................ 43

3.2. Водопотребление растений............................................. 45

3.3. Вегетационный период...................................................51

3.4. Динамика роста, развития и накопления сухой биомассы

растениями кукурузы.......................................................... 54

3.5. Фотосинтетическая деятельность растений кукурузы.............59

3.5.1. Формирование площади листьев и фотосинтетического потенциала..................................................................................60

3.5.2. Продуктивность фотосинтеза..........................................64

3.5.3. Приросты сухого вещества....................................................66

3.5.4. Использование ФАР посевами в процессе вегетации...............69

3.5.5. Коэффициент эффективности фотосинтеза............................. 75

Глава 4. Продуктивность и качество зерна гибридов кукурузы......... 78

4.1. Влияние сроков сева на урожай зерна различных гибридов кукурузы.............................................................. 78

4.2. Структура урожая......................................................... 82

4.3. Качество и питательная ценность зерна.............................. 84

Глава 5. Экономическая и энергетическая эффективность

возделывания кукурузы................................................................ 91

Выводы.................................................................................... 95

Рекомендации производству......................................................... 98

Список литературы..................................................................... 99

Приложения.............................................................................. 113

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Кукуруза - высокоурожайная культура разностороннего использования. Для повышения биоресурсного потенциала новых высокопродуктивных гибридов отечественной и зарубежной селекции необходимо рационально использовать природные ресурсы зоны в сочетании с основными агротехническими приемами технологии

возделывания кукурузы. Установление оптимального срока сева для новых гибридов кукурузы применительно к конкретным условиям возделывания является актуальной

задачей науки.

При установлении оптимального срока сева для новых гибридов кукурузы необходимо предусмотреть возможный, в конкретных природных условиях, комплекс взаимосвязанных мероприятий, обеспечивающих

повышение биоресурсного потенциала возделываемых гибридов, включающих продуктивность и качество продукции с целью получения экологически безопасной продукции. Именно решение этой проблемы является актуальной задачей науки и

производства

Цель исследований заключалась в рациональном использовании природных ресурсов степной зоны Чеченской Республики (плодородия почвы, водных ресурсов, приходящей солнечной энергии, суммы эффективных температур и выпадающих атмосферных осадков) для разработки оптимальных сроков сева новых высокопродуктивных гибридов кукурузы и повышения их биоресурсного потенциала. Для осуществления намеченной цели рассматривались вопросы: > Определения величины возможных урожаев зерна различных (по скороспелости) гибридов кукурузы по количеству осадков, естественному плодородию почв, приходу ФАР и сумме эффективных температур;

> Выявления расхода воды гибридами отечественной и зарубежной селекции в зависимости от кбличества предпосевных обработок (сроков сева)

почвы;

> Изучить фотосинтетическую деятельность перспективных гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции в зависимости от сроков

сева;

> Установить влияние комплекса применяемых агротехнических мероприятий (количество предпосевных обработок почвы, внесение

удобрений и гербицидов, подбор гибридов различных групп спелости) на продуктивность высокопродуктивных гибридов отечественной и зарубежной

селекции;

> Выявить влияние сроков сева на показатели структуры урожая,

качеству и питательной ценности зерна;

> Рассчитать экономическую и энергетическую оценку возделываемых

гибридов кукурузы в зависимости от сроков сева. Научная новизна состояла в проведении исследований по установлению биоресурсного потенциала новых высокопродуктивных гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции для степной зоны Чеченской Республики при разных сроках сева, обеспечивших получение 10 и более тонн высококачественного зерна с 1 га при высоких экономических

показателях. На защиту выносятся следующие положения:

- водный режим гибридов кукурузы различных по длине вегетационного

периода в зависимости от сроков сева;

- влияние сроков сева на рост и развитие растений гибридов кукурузы в

зависимости от изучаемых агротехнических приемов; - особенности формирования фотосинтетической деятельности гибридов кукурузы (линейный рост растений, динамика площади листьев,

фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза, использование солнечной энергии растениями);

- урожайность зерна, структура, качество и питательность зерна гибридов различных отечественной и зарубежной селекции в

зависимости от сроков сева;

- оценка проводимых агротехнических приемов с установлением экономических и энергетических показателей возделывания кукурузы

при разных сроках сева.

Практическая ценность и реализация работы. Исследованиями установлены приемы, обеспечивающие повышение биоресурсного потенциала высокопродуктивных гибридов отечественной и зарубежной селекции в степной (орошаемой) зоне Чеченской Республики, позволяющие получать 9,0-13,0 т/га зерна. Изучены процессы формирования урожая при различных сроках сева, на основании применяемого комплекса агротехнических приемов, обеспечивающих формирование устойчивых

урожаев.

Разработанный комплекс возделывания гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции прошел производственную проверку в 2011-2012 гг. на площади 100 га на полях ГНУ Чеченского НИИСХ, с получением дополнительной прибыли от 12 до 19 тыс. руб./га. Апробация работы. Диссертационная работа докладывалась на кафедрах: защиты растений Чеченского государственного университета; общего и мелиоративного земледелия Горского государственного аграрного

университета; ГНУ Северо - Кавказский научно - исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства РАСХН в 2010-2012 гг.; первой Международной дистанционной конференции ученых и аспирантов «Перспективы развития территории» (г. Цхинвал 2011г.); второй Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых «Молодые ученые агропромышленному комплексу» (Владикавказ

2011 г.); 3-й Международной научно-практической конференции Горского ГАУ (по итогам НИР 2011 г) «Перспективы развития АПК в современных условиях» (Владикавказ 2012 г.); По результатам исследований опубликовано 16 научных работ, в том числе 7 работ из перечня ВАК и один получен патент на изобретение.

Личный вклад диссертанта состоял в разработке программы исследований (совместно с научным руководителем), проведении полевых экспериментов с отбором образцов почв и растений для дальнейших лабораторных исследований. Значительная часть исследований (свыше 85%) получены автором, часть ihx имеет соавторство с сотрудниками ЧТУ и ГТАУ. Аспирант выражает благодарность научным сотрудникам и студентам за помощь в период исследований.

Место и годы проведения опытов. Исследования проводились в 20102012 гг. в ГНУ Северо - Кавказский научно - исследовательский институт горного и предгорного ; сельского хозяйства РАСХН. Закладка полевых опытов^ осуществлялась на полях ГНУ Чеченский научно -исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН.

Экспериментальные исследования диссертанта проведены с помощью современных аналитических методов и обработаны статистически с использованием компьютера (с помощью электронных таблиц Microsoft Excel) и достоверны по существу.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 142 страницах и состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она включает 7 рисунков, 22 таблицы в тексте и 26 в приложениях. Список используемой литературы насчитывает 132 наименований, в том числе 8 иностранных авторов.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ИССЛЕДУЕМЫХ ВОПРОСОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Важным фактором повышения продуктивности зерна кукурузы в Чеченской Республике является внедрение в производство достижений науки, при этом вопросам экономической целесообразности должно быть уделено особое внимание (Адаев Н.Л., 2006). Разработка и внедрение в производство достижений науки и передового опыта (в частности современных технологий возделывания с минимальными затратами труда), позволяющей резко снизить трудоемкость, расходы денежно-материальных средств и себестоимость произведенной продукции - важный фактор повышения урожайности сельскохозяйственной культуры. Для этого необходимо сосредоточить внимание на внедрение стройной системы технологических мероприятий - максимальное улучшение водного режима

почвы, условий питания растений, уничтожение сорняков в посевах, обеспечение оптимальной густоты посевов, высококачественного ухода за растениями и, наконец, подбора высокопродуктивных гибридов.

Кукуруза в относительно короткий период вегетации образует большое количество органической массы, имеющей высокую калорийность. Это значит, что корневая система и надземные органы обладают высокой способностью ассимилировать энергию и питательные вещества в

органической массе своего тела. На основании проведенных исследований Д.С.Филев (1975) приходит к заключению, что сроки сева могут быть приемлемыми, если они взаимосвязаны с почвенно - климатическими условиями региона в котором проведены исследования и лишь только потом могут учитываться сортовые

особенности растения.

Установлено, что активный рост кукурузы на Северном Кавказе наступает при температуре воздуха 15°С, когда усиленно развивается

растение и в нем активизируются все биологические процессы (Пугач М.Ф. 1960; Васильченко A.A., 1970). H.A. Дроздов (1949) считает, что наивысшая урожайность обеспечивается при тех сроках посева, когда цветение растений протекает в наилучших

условиях увлажнения.

Кукуруза возделывается в различных природных условиях, в результате чего она подвержена влиянию целого комплекса факторов, воздействующих на биологические процессы и другие явления, происходящие в растении. Поэтому переносить данные, полученные в одном месте, в другие районы невозможно (Ильин B.C., Гаценбиллер В.И., 1995).

В связи с этим данные о биологии кукурузы необходимо воспринимать критически, всегда с учётом местных условий, в которых они были получены, а также с учетом принадлежности гибрида к группе спелости.

л

Кукуруза на 1 га образуют от 20 до 50 тыс. м ассимилирующей зеленой площади, подверженной воздействию солнечного света. Величина площади ассимиляции увеличивается по мере интенсивности солнечного излучения, что связано с одновременным повышением температуры. Рост ассимилирующей поверхности ограничен только транспирацией, которая при интенсивном свете и высокой температуре может вызывать дефицит воды в растении. Развитие ассимилирующей площади зависит от функций корневой системы. Недостаточная ее активность, обусловленная, например, низкой температурой почвы, плохой аэрацией или реакцией почвенного раствора и т. п., вызывает замедленное образование зеленых органов и хлорофилла (Р.

Ван дер Вин, Г. Мейер, 1962; Адиньяев Э.Д., 1988, 2010).

Влияние температуры на биологические процессы кукурузы зависит от влажности среды, особенно в период прорастания - до появления всходов.

При низких температурах семена не набухают, задерживается как прорастание, так и появление всходов. Низкая температура способствует

заражению зерна проростка и молодого растения болезнями, особенно при высокой влажности почвы (Циков B.C., Матюха JI.A., 1989).

Семена кукурузы, высеянные в почву, имеющую температуру около °С, сравнительно долгое время могут оставаться живыми, но если они прорастут и после этого наступят низкие температуры, они погибают в результате нарушения физиологического равновесия или от поражения болезнями.

Низкие температуры опасны для кукурузы в период всходов. Растения могут переохладиться уже при температуре от 0 до 5°С. В зависимости от продолжительности воздействия холода и влажности почвы в растениях кукурузы наблюдаются нарушения обмена веществ и процессов роста. При слабом повреждении растений, кукуруза еще может восстановиться, а при

более сильном - отмирает.

Важным фактором является температура воздуха перед выбрасыванием метелок; низкие ночные температуры замедляют рост, высокие ускоряют выметывание; теплая сухая погода оказывает влияние и на появление

женских соцветий.

Устойчивость к холоду в большей степени является признаком гибрида и зависит от состояния и качества семян (поврежденные зерна более чувствительны к холоду). Реакция на температуру на поздних стадиях развития кукурузы является признаком гибрида (Мадякин Е.В., Кривова

Л.П., Кривов Н.В., 2009).

Все жизненные процессы кукурузы находятся под воздействием тепла. Тепло является важным фактором продолжительности фаз роста и стадий развития этого растения. Поглощение питательных веществ и воды также

зависит от температуры.

Температуру среды (почвы и воздуха) можно регулировать в небольшой степени и агротехническими приемами - рыхлением почвы, мульчированием, а также мероприятиями, меняющими микроклимат -

лесозащитные полосы, полив и т.п. (Адиньяев Э.Д., 2010; Палаева Д.О.,

Адиньяев Э.Д., 2012) Влияние температуры на поглощение питательных веществ растением можно изменить в какой-то мере внесением удобрений (Адиньяев Э.Д., 2010; Адиньяев Э.Д., Амаева А.Г., Палаева Д.О., Каварнукаева М.Х., Адаев Н.Л.,

2012)

Потребность в тепле, выраженная суммой температур, характеризует кукурузу как культуру, очень требовательную к теплу. Однако имеется большой генетический резерв для повышения ее холодостойкости (Мустяца С.И. и др., 1998). Выведение скороспелых, устойчивых гибридов кукурузы уменьшает ее зависимость от температуры.

Требования кукурузы к влаге значительные. Она поглощает воду из почвы энергично и использует ее довольно экономно, но высокий урожай можно получить лишь при правильном регулировании водного режима почвы или применением орошения. Почвенную влагу и поливную воду

кукуруза использует эффективно.

Прорастающие семена кукурузы всасывают воду из почвы под давлением 16-27 атмосфер. Корневая система кукурузы обладает большой сосущей силой, поглощает воду в 3 - 6 раз быстрее, чем корневая система

ячменя, овса или пшеницы.

На недостаток влаги в почве кукуруза реагирует замедлением или прекращением роста. Рост замедляется при влажности ниже 9,5 % усвояемой

воды, при 6,7 % влаги начинается увядание, а при 3% рост кукурузы приостанавливается. Недостаток влаги проявляется в период роста листьев, которые в этом случае слабо развиваются (Мищенко Ф.И., 1966; Логачев Н.И., 1973). При достаточном количестве влаги площадь листьев возрастает.

Кукуруза поглощает воду со значительной глубины. Ее корни проникают, как правило, до 1,5 -2 и более метров (Адиньяев Э.Д., 1985,

2010).

Воду кукуруза потребляет в большом количестве. Одно растение расходует за период вегетации около 200 литров воды. При