Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РАЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ И ДОЗЫ УДОБРЕНИЙ СОИ В ВОЛГОГРАДСКОМ ЗАВОЛЖЬЕ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "РАЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ И ДОЗЫ УДОБРЕНИЙ СОИ В ВОЛГОГРАДСКОМ ЗАВОЛЖЬЕ"

Я'Ъ зш

рукописи

Моисеев Михаил Юрьевич

РАЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ И ДОЗЫ УДОБРЕНИЙ СОИ В ВОЛГОГРАДСКОМ ЗАВОЛЖЬЕ

06.01.02 — мелиорация, рекультивация и охрана земель 06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов 2004

Работа выполнена в Волгоградском комплексном отделе Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костикова

Научные руководители: - доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Бородычев Виктор Владимирович

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дубенок Николай Николаевич

Официальные оппоненты: - академик РАСХН, доют)р сельскохозяйственных наук, профессор. Заслуженный деятель науки РФ Кружилин Иван Пантелеевич

- доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Курдюков Юрий Федорович

Ведущая организация: - Поволжский НИИ эколого-

мелиоративных технологий, г. Волгоград

Защита состоится » ¿Ж. //£. 2004 г. в ] 0.00 на заседании диссертаци-

онное совета Д 220.061.05 при Федеральном [государственном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу; 4 ] 0600, г. Саратов, Театральная пл., 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ В ПО «Саратовский ГАУ» Автореферат разослан «У^у- » 2004г.

г лг

/

Ученый секретарь диссертационного совега

: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ,.,..

Актуальность исследований определяется необходимостью поиска научно-обоснованных путей снижения дефицита белка и растительного масла в питании людей и кормопроизводстве. Решение белковой проблемы в Российской Федерации во многом зависит от расширения посевных площадей под соей и увеличения продуктивности ее посевов. ,. . . - .. ,

Соя перспективная культура для условий Нижнего Поволжья. Значительные тепловые (П>Ш°С -2700...36000С) и радиационные <7,24...20,08*106 кДж/га фото-синтетически активной радиации) ресурсы, высокая востребованность семян сои как масличного, так и белкового направления делают возможным и привлекательным возделывание этой культуры в регионе. Однако стабильное получение высоких урожаев зерна сои осложняется неустойчивым обеспечением территории атмосферными осадками в комплексе с недостаточным плодородием почв. В этих условиях повышение продуктивности соевых агроценозов возможно лишь на основе оросительных мелиораций.

Оценка фактической и потенциальной продуктивности сои показывает на большой нереализованный потенциал ее урожайности при возделывании на орошаемых землях. Поэтому вопросы, связанные с разработкой технологии возделывания сои на орошаемых землях, обеспечивающей экономию водных ресурсов, рациональное использование минеральных удобрений, повышение урожайности и улучшение качества продукции, являются актуальными. . ., .,

Большая значимость исследований подтверждается выполнением их в соответствии с ГНТП Миннауки РФ "Перспективные процессы производства сельскохозяйственных продукции" (1999...2000гг.) и КТП РАСХН "Земледелие, мелиорация илесное хозяйство"(2001...2005 гг.)

Цель и задачи исследований.,Цель исследований - совершенствование технологии возделывания сои на зерно при орошении, ориеитированное.на снижение затрат ресурсов при формировании урожайности зерна на уровне 2...4 т/га.

В .соответствии с поставленной целью предусматривалось решение следующих задач:

- агрометеорологическое обоснование, возможности .возделывания раннеспелых сортов сои на орошаемых землях Волгоградской области;

- комплексная Ьценка влияния удобрений и орошения*на основные показатели роста, развития и продуктивности посевов,

- обоснование режимов орошения и доз внесения минеральных удобрений, обеспе'швающих формирован не планируемых урожаев зерна сои;

- установление и количественный анализ зависимостей водопотреблення сои вусжшйях дифференцированного волообеспечення;'

- расчет биоклиматических коэффициентов для определения расхода влаги посевами сон но периодам вегетации;

- разработка'» освоение агротехнических приемов обработки почвы, позволяющих экономно расходовать* поливную воду;

: - экономический анализ эффективности возделывания сои на зерно при применении рекомендуемых мелиоративных и агротехнических приемов.'

" ■ 'Научная новизна. Обоснованы и экспериментально подтверждены основ* ные'1 параметры технологии ' возделывания орошаемых посевов сои на темно-каштановых почвах Волгофадского Заволжья, позволяющей получать 2...4 т высококачественного зерна с гектара. '

Установлены закономерности эвапотранспирашш посевов сои, получены зависимости!" 'позволяющие для любого периода развития растений рассчитать температурные' коэффициенты испарения, корректировать режим орошения в связи с' фактически ¿кладывш'ошимнея'по годны ми условиями. '

' '' Определены рациональные сочетания биолоЫческого и минерального азота для достижения урожайностей зерна сон в пределах 2...4 т/га.

1'Разработавга'технологи п," поп м шлю ш ая эффективность использования ороситель!^' воды и сстестееннь1Х осадков, основанная на проведении полосного объемного рыхления в сочетании с последу ющим щелеванием почвы. -

Практическая значимость работы. Реализация разработанной технологии возвелыван'йя сон на орошаемых землях Волгофадского Заволжья, поэволясет получать'до 4 т/га зерна при рациональном использовании'оросительной воды и минеральных удобрении. '

'Ни о климатические коэффициент, позволяющие по метеопараметрам оперативно определять суммарное испарение влаги посевами сои по периодам вегетации и устанавливать сроки очередных поливов, могут быть использованы как проектными, так и производственными организациями.

Основные положения, выносимые на зашнту:

- закономерности роста, развития, формирования урожай ностии качества зерна сои в зависимости ог соче1ання влагообеспеченности посевов и питательного режима почвы; - ' -,*■*..

- особенности формирования эвапотранспирации и потребления элементов минерального питания1 посевами сои в условиях дифференцированного водообеспе-чения в зависимости от уровня минерального питания н напряженности метеорологических факторов;

- комплексная оценка основных ур'ожаеобразующих факторов посева и параметров возделывания сои на зерно в Нижнем Поволжье;' ' . • ,

Реализации 'результатов исследований осуществлялась на орошаемых землях Быковского и Михайловского районов Волгоградской области. Про извод ставенная проверка подтвердила возможность получения до 4 т/га зерна сои.. Рентабельность производства зерна сои в хозяйствах составила 115,5...1403%. • , ■

Апробаштработы, Основные положения диссертащюшюй работы доклад дывались на научных конференциях молодьк ученых ii специалистов Волгоградской ГСХД (2000...2003 гг.),:на научно-практической конференции "Природообустрой-ство сельскохозяйственных предприятий" (Москва, 24.'..27 апреля 2001 г.). Всероссийском совещании "Проблемы мелиорации и орошаемого земледелия юга России (Ростов-на-Дону, 15., .16 июня 2001 г.), международных ту« кнтракшчёскнх конферсшшях "Проблемы научного обеспечения, экономической эффективности орошаемого земледелия в рыночных, условиях" (i юевяшеншя • 100-летик> со дня рождешш MJH. Багрова, Волгоград, 2001 г.), "Агролесомелиорации » XXI веке: проблемы, пути их решения, перспективы" (посвященная 70-летию ВШШАЛМИ," Вопгсярат, 24...27 сентября 2001 г.Х "Мелиорация в XXI веке" (носвя-шеннэя 35-лепоо ВНИИОЗ, Волгоград, 5...7 сентября!, 2002 г.),' "Экологические проблемы мелиорации" (ВНПИГиМ,Москва,2002 г.).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 8 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 247 страницах машинописною текста, содержит Введение, 5 глав, выводы и предложения пронзволстпу, 32 рисунка, 59 таблиц, 21 приложение. Библиография включает 187 каиметюпаннн, "в том числе 14 иностранных авторов. ■ ■" "

Додяличногоуистмашора в пол>-чен и и результатов исследований составляет 8(Ki». Автор выражает гл>бокую Слагодэр»кхль сотруднику ВКО ГНУ ВНИИГиМ Лытолу М.Н за методическою и практическою помощь в проведении исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ t • •

* Во Введении показана актуальность и ношена просолим их исследований, сформулированы целки задачи, (пложены положения, выносимые на защиту. •,

В первой главе приведен анализ современного состояния вопроса но проблеме производства зерна сои в Российской Федерации. По данным ИЛ Кружишша, М.С Григорова, Д.П. Госгищена, Г.Т. Балагая, O.E. Ясоииди, Н.П, Саенко, В.И. Ольгаренга, BJJ. Шумакова, Ю.Д. гукаока, П.Е. Губанова, RA. Пронько, Ю.И. Панченко, A.C. Сзрафаюва, В.В. Толо-коиниковз, М.Н. Льггова повышение прод>"ктив1юсш зерна соив условиях неустойчнвот и&ю-иечения leppmoptm атмосферными осадками возможно .только при орошении. Однако, даже в сравнительно щученных вопросах мнения ученых неоднозначны, т. к. урожайность зерна этой культуры сушественю зависит от мегсороти ических условий, почвенного плодородия и многих факторов, а большая часть «сслелогмний HMs«r локальный, региональный характер. До 1истояшеш времени не разработаны водосберегающие режимы орошения, не определены эффективные сочетания минерального и биологического азота для формирования разных уровней планируемой урожайности зерна сои. , , ... . -Таким образом, вопросы совершенствования технологии возделывания сои на зерно, основанные на выявлении и учете закономерностей формирования урожая^ в* условиях регулируемого водного и ниппельного режимов, включая разработку и: реализацию агротехнических приемов, позволяющих расходовать; ресурсы с наибольшей эффективностью, 1гредстовлиют как теоретически^ так и практический ' интерес для орошаемого земледелия юга России и требуют решения.

Во второй главе представлена характеристика природных условий региона и оценка их соответствия биологии сои, изложены почвенно-климатические условия в период проведения опытов, схема и методика исследований.

Экспериментальная часть работы выполнялась в 2000...2002 г.г. в опытно-производственном хозяйстве Заволжской ОМС на посевах сорта Волгоградка—1.

Почвы опытного участка свсгло-*аштановые среднесугл инистые. Плотность гумусового горизонта составляет 1,21 ...],26 т/м3, общая порозность -51,1...51,0%| наименьшая влагоем кость в слое 0,4 м - 25,0%, в слое 0,6 м - 24,4%. Грунтовые волы залегают на глубине 6...10 м. Обеспеченность пахотного слоя почвы легко гид рол изу ем ых азотом (15,1 мг/кг почвы) и подвижным фосфором (25,6 мг/кг) - низкая, обменным калием ~ средняя (95_ мг/кг).,.Содержание гумуса -1,3... 1,6%, физической глины и пахотном слое -39,4...44,5® о. Емкоет ьиоч вен но

поглощающего комплекса 21,0..,22,2 мг.-экв., на долю натрия приходится менее 1,8%. Реакция почвенного раствора - нейтральная (рН — 6,7), с увеличением глубины взятия образцов—слабощелочная. ,

Климат территории характеризуется резкой контлнентальностыо, засушливостью. Сумма температур выше +10°С за период, май-сентябрь изменялась от 3020°С в 2000 году, до 3339°С в 2002 году. По обеспеченности осадками вегетационного периода 2001 (45,7 мм) год был засушливый, 2002 год (40,3 мм) - острозасушливый, 2000 год (352,7 мм) - влажный.

Нолевой опыт был,заложен по трехфакторной схеме и вюночал следующие варианты: водный режим почвы (фактор Л),.режим минерального,питания (фактор В), способ обработки почвы (фактор С). . ; /-,.

Но водному режиму (фактор А) изучались следующие варианты:

• А1 — поддержание предполивного порога влажности почвы на.уровне 70 %НВ в слое 0,4 м до начала фазы цветения, в слое 0,6 м — в период цветения, формирования и налива бобов. ■ .. ... ,

• А1 - поддержан не. пред поливного порога влажности почвы дифференцированно 70-80-70%НВ-по схеме: 70%НВ - в слое 0,4м до начала фазы цветения, 80%НВ - в слое 0,6 м — только в период цветения посевов, 70%НВ —в слое 0,6 м — в фазы формирования и массового налива бобов. ;_•> ' ■

• А1 — поддержание предполивного порога; влажности почвы дифференцированно 70-80-80 %НВ по схеме: 70 %НВ - в слое 0,4 м до начала фазы цветения посевов, 80?оНВ — в слое 0,6 м - в период цветения, формирования и налива бобов.

На каждом из вариантов по изучению ¡водного режимапочвы были заложены исследования по фактору В - режиму минерального питания. Удобрения вносились «в расчета получения планируемого урожая зерна сои на уровне 2, 3 и 4 т/га. Учитывая способность сои образовывай, азотофиксирующий симбиоз с клубеньковыми бактериями, в расчетах норм минеральных удобрений.коэффициенты, возмещения по азоту снижались. В эксперименте предусматривались различные уровни, от 25 до 75% компенсаций общего выноса азота за счет биологической составляющей: вариант В' —без внесения удобрений (контроль); вариант В1 — РдсК^сь В3 -NwPioKjo, В4 - - на планируемую урожайность 2 т/га; варианты В5 -

N30Pi0<>KM, В6- NttPioa Кос* В7 — NiioPiooK^j — на планируемую урожайность 3 т/га; вариант Bs - N«P,wK|50, в9 - М«Р,(Ц)К,ЗД. В10 - Nn5PlwKi50 - расчета получения планируемого урожая 4 т/га зерна сои.

• По фактору С о опыт бь(л исключены два способа обработки почвы: : ■

• С1 —базовая система обработки почвы, • "'•'.*■

• С1 — разработанная система подготовки почвы - после лущения стерни,* дис-" кования, проводится'объем нос полосное рыхление на глубину 0,30.:.0,35 м с шагом между полосами 1,4-м, при этом полосы выполняются под углом20...35° к длинной' стороне поля, а затем осуществляется нарезание водопоглощающих щелей глубиной 0,40.л0,45 м стем же шагом под углом 30;..45<*кпапосам. ' ■

Учетная площадь делянок но вариантам опыта 220 мЧ По' площади земельного участка опыт закладывался методом расщепленных делянок. '■'

' На всех вариантах опыта рельеф, почвенные, гидрологические условия были >щентичными. Для исключения влияния почвенных разностей была соблюдена 4-х кратная повторность каждого варианта. '. ■

•'■"В опытах применялась агротехника возделывания сои, разработанная на основе действующих зональных рекомендаций. . .

Поливы осуществлялись дождевальной машиной ДДЛ-1ООВХ. ' ■ В соответствии с требованиями > методики опытного дела (Б.А. Доспехов, 1985), методики полевого опытав условиях орошения (ВНИИОЗ, 1983) опыты сопровождались фенологическим ^наблюдениям и, биометрическими учетами, анализом почвенных образцов, определением влажности почвы, суммарного и среднесуточного водопотребления, основных показателей фотосинтетической деятельности растений, накопления биомассы, формирования структуры урожая.

Обработка и анализ экспериментальных данных проводились методами математической статистики с использованием стандартных программ для персонального компьютера. - ■ ...

В трегьей главе представлены характеристики полнвных режимов и водного режима почвы, отражены результаты полевых исследований по изучению влияния орошения на рост и развитие растений сои, выявлены'и аппроксимированы закономерности формирования урожайности в зависимости от дозы внесения минеральных удобрений и уровня водообеспеченности посевов.

Водный режим почвы для кажлого конкретного юла складывался в зависимости от метеорологических условий и заданного режима орошения. Во все годы' исследований порог прсдполисной влажности почвы поддерживался на уровне, установленном схемой он ыта,-Отклонен не предполнвного порога влажности в ту или инуюсторону не превышало |-2%(рис.1). " 1 .. ■

РисЛ. Динамика влажности почвы на посевах сои по вариантам с разра-боганноП системой ойркоогки почвы, 2002 г.

■. - Для поддержания пред поливной влажности почвы на уровне 70% НВ в течение вегетационного периода было проведено 3...7. поливов нормой 370:..600 м'/га. Поддержание предполивного порога влажности почвы по схеме варианта А2 -70-80-70% НВ обеспечивалось проведением 4,„9 поливов нормой 370...600 м'/га. На варианте А3 для поддержания предполивного порога влажности почвы на уровне-70-80-80%НВ было проведено от 5 поливов во'влажный 2000 год до 10 поливов в острозасушливый 2002 г, поливными нормами 370..,420 м'/га.

Наблюдениями за ростом и развитием сон установлено существенное влияние режима орошения на высоту растений, формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность работы листьев. Повышение предполивной влажности почвы до 80/ШВ в фазы.цветения,- формирования и налива бобов увеличивало на 3...4 дня продолжительность периода вегетации, на 31,3 % линейный рост растений, на 14,2... 15,5% биологическую массу посевов по сравнению с контролем.

Обработка опытных данных позволила определить закономерность и получить математические зависимости изменения потребности сои в тепле, выраженной, суммой активных температур (J«J, необходимых для завершения вегетации растений от уровня вл а гообес печени ости посевов и условий минерального питания: ]в=О.Ю$2хйГ + 21бО,8 . ■

. f*=0,2446 xO^tr 2-108,0,. где: хп - оросительная норма, м]/га;

9 - суммарная норма минеральных удобрений, кг д.в7га; Особенно важно учитывать увеличение продолжительности вегетационного периода при улучшении водного режима и условий минерального питания сон при возделывании сортов средней и среднеранней (Волгофадка-1) групп снслости.

Поддержание предполивного порога влажности почвы па уровне 80% НВ в период цветение-форм и рованне-нал ив бобов па участке варианта А1 способствует формированию наибольшей площади ассимиляционного аппарата (42,0-48,5 мг/га), на 9,1 % увеличивает фотосннтетический потенциал посевов, на 6,0...6,2 % повышает продуктивность работы листьев в сравнении с контролем (рис. 2).

Исследованиями ¡установлено статистически достоверное увеличение зерновой продуктивности сои на вариантах с лучшими условиями елагообеснеченности растений. В среднем за годы исследований на участках нарианта А* (70-80-80 % НВ) урожайность сои была на 0,83 т/га выше, чем на контроле (HCP0i - 0,05 т/га).

Рис. 2. Основные показатели фотосинтеза сои по вариантам опыта, 2001 г.

Статистически.достоверные, прибавки зерна сои получены при внесении минеральных удобрений Ыо-боРадКго - к контролю 0,8.-.1,0 т/га: приНСРЮЧ),09 т/га. Внссснис азотных удобрений N30-60 иа фойе Рзо^м увеличивало урожайность сон на 0,1 т/т, что сопоставимо с величиной среднестатистической ошибки (табл. 1). 1

■ . . ' Таблица!

Урожайность семян сои по вариантам опыта '

Вариант -опыта •Урожайность зерна, т/га Фотосинтетический потенциал, ■ м2*дней/га Продуктивность фотосинтеза, г/м1 в сутки

2000 т. 1 2001 г. 1 2002 г. средняя I

в зависимости от уровня предполивной влажности почвм (фактор А)

70-70-70%Н В 3,40 3,00 здо 3,20 2038 .4,7

70-80-70%НВ 3,90 3^30 3,60 3,60 ' 2154 4,9

70-80-80%НВ 4 ДО .'Д90 4,00 4,03, 2224 5,0

НСР0(, т/га 0,04 ; 0,05 0,05 ■. по вариантам водного режима почвы

в зависимости'от уровня минерального тгтання (фактор В) •

без удобрений 1,40 ■ 1;20 1,30 1,30 1362 4,0

РдоКзо 2,30 , ' 2,00. 2,20 2,17 , 1519 4,3 -

МгоР^оКзо 2,30/ 2,00 2,20 2,17 1649 '4,5 ,

2,40; ; 2,10 2,30 , 2,27 ■ 1743.. 4,6

МэоРюоКэд 2,70 - 2,40 - . 2,60 2,57 1768 : 4,6

НмРюоКзд 3,10 2,90 3,00 3,00 2046 4,7

3,00 2,70 . 2,90 2,87 2105 4,7

,3,60- -3,30 * 3,40 : 3,43 2121 ■ 4,8

4,20 3,901 4,00 4,03 . 2224 ■ 5,0

И^Р^оКш 3,80 ■3,50 3,60 3,63 -2431 4,9

НСРод, т/га 0,09 .0,09 ; 0.06 по вариантам удобрений посевов

НСР0}, т/га для частных средних; 0,21 0,21' 0,26 1

Внесение минеральных удобрений Ы;сиюРюоКэд на планируемую урожайность 3 т/га обеспечивает прибавку 1.2... 1,7 т/га к контролю. Наибольшая прибивка

получена при внесении азоп 1ых удобрений нормой N70— 1,7 т/га. Внесение IM30-1 ю на фоне PjwK^o снижало урожайность зерна сои на 0,43...0,13 л/га (HOPoi=0,09 т/га).

Урожайность 4 у/га достигается при внесении минеральных удобрений N9)P1wKim). Увеличение дозы азотных удобрений до 145 кг д.в^га, снижасг продуктивность сон - планируемаяурожайность не обеспечивается (3,5..,3,8 т/га).

. По результатам проведения эксперимента установлены закономерности из-. менения урожайности и формирования качества зерна сои в зависимости от уровня; минерального питания и водообеспечениости посевов: • > .

У, иЗ^Ю'^хв1 -З'Ю^х^1-«-0,0104x0 +1,042 Yj = 2-10^ х0>-2»1О'Ч&1-0,0095x0 ( 1,2206 У, = MO,x0M«IOsx0l+0,0079x0 »1,4289

^-37,463+0,01324^0-0,00170x17 • -

yr = 12,778+ 0,0019 х в - 0,00207 х a v; •.

гд: ^урожайность семян сои на вариантах водного режима почвы соответственно А1, А2 и А3, т/га

^_доля содержания протеина в семенах соя, % - - * у,-доля содержания жира в семенах сои,% . В четвертой главе изучены особенности и закономерности среднесуточного и суммарного водопотребления посевов сои, рассчитаны температурные коэффициенты водопотребления в динамике по фазам развитая растений.

Для сон характерен одновершинный ход кривой водопотребления, который согласуется : с интенсивным накоплением вегетативной массы растений и формированием урожая зерна. Среднесуточные расходы воды орошаемым полем возрастали от начала к середине вегетации и достигали максимума в период цветения посевов -63,8...65,1 м^/гавсутки. ...

Увеличение урожайности зерна сопровождается ростом потребления воды. Исследованиями установлена закономерность формирования эвапотранспирацни с соевого поля-для различных уровней зерновой урожайности. Зависимость аппроксимирована'уравнением вида: — 4t87,6x Y,

'где: Y, - уровень продуктивности посевов сон на зерно, т/га; £ - суммарное волопогребление сои, соответствующее урожаПностн Y„ м^га;

. Полученные данные позволили .установить температурные коэффициенты расхода влага посевами сои. Анализ динамики биологических коэффициентов показывает, что величина коэффициентов 'значительно варьирует в зависимости от фазы развития растений. .Так, в период цветения посевов-величнна ■ биоклиматических коэффициентов:была в 2,15...2,28 раза больше, чем.в: фазу "посев-всходы". Установлено/что изменение величины * бшклнматических-коэффициентов не является дискретным,.скачкообразным процессом,:а значениягкоэффиииентов не остаются постоянными в рамках какой-либо конкретной фазы вегетации (рис.3). .

0,3

3

и с.

ез

а. ё 0,2 И

ж . 3'

® 0,1

л

о м .

0 500 .1000 . „ 1500 . . 2000 • 2500 сумма температур нарастающим итогом, °С -70-70-70?вНВ; ,70-80-70%НВ;, , .— '70-80-80ПНВ

Рис. 3. Динамика коэффициентов испарения сои на зерно в функции суммы накопленныхтемператур ' 1 '' *' ' -

На основании обработки, опытных данных нами получены уравнения,. позволяющие рассчитывать величину биоклиматических коэффициентов в любой период развития растений:,. ..... , ! .

^ == -б • I о+ 4* 10"1 Гв/ -1»10"1+1 -10"^ г- 7 • 10 Г + СЦОООЭ/♦ 0,0903 ' •

+ +0,0389 .....

где: й , _ температурные коэффициенты расхода воды посевами сон по вариантам водного режима почвы соответственно А1, А2 и А3; 'г'

сумма активных температур, накопленных посевами сои за /-тый

период. ,.

- 1

я -»-.г •е-^гп г-у-л-

-г* •о- -

а 3 N \ О» , в

ИГ* .. ; 41 *

9 ^

а • а » А

• . Полученные завнснмостипозволяют оперативно определять суммарное испарение посевовсом и сроки проведения очередных поливов по ^ метеопэраме!рам с достаточной точностью. .

.Поливная вода является основной приходящей статьей'водного баланса орошаемого поля сок. Ее доля изменяется в пределах 31,4...84,2% обще-; го расхода воды наэва нотранс н ирацию в зависимости от мстеороло гичес к их параметров года исследования и применяемого режима увлажнения почвы.

Наибольшие затраты поливной воды (2860...3540 м3/га) в наших исследованиях сложились на участках варианта С1, где обработку почвы проводили по базовой технологии (табл. 2).

Таблица2

, , Основные статьи водного баланса по вариантам опыта ■ .

с С2 2 ££ 2 ¿^ в: г а -& п. Предлагаемая система подго- ■ товки почвы ' Базовая система подготовки почвы

3* Й -V Э § 1 С 3 "а оросительная норма влага естественных осадков, % ¡Г . 1 3 0 д = 2 1 § ~ 2 и £ 3 о — у" 3 оросительная норма ■а ь £ £ Ц V 3 £ 8 А 5 А = 5

Е . X л с * 3 и м С а а >> 5 У 2 '1- 1 1' с. СЧ 3? б' м'/га % м'/га Го 1 Р * 1 к 5 з 3 ® '¡З 3 й 8

2000: 4270 1340 ' 31,4 51,6 * 17,0 1500 35,1 51,6 13,3

о 2001: 4830 2770 57,3 18,9 23,7 3130 64,8 18.9 16,3

2002 5060 3510 69,4 2,7 28,0 3950 78,1 2,7 19,3

среднее 4720 2540 53,8 23,0 23,2 2860 60,6 23 16,4

2000 4390 1760 40,1 50,2 9,7 1980 45,1 50,2 4,7

о 2001 4970 2830 56,9 18,4 24,7 3210 64,6 18.4 17,0

г- 2002 5220 3990 76,4 2,6 21,0 4510 86,4 2,6 .11,0

среднее 4860 2870 59,1 22,3 18,9 3233 66,5 22.3 11,2

2000 4600 2000 43,5, 47,9 8,6 2260 49,1 47,9 3,0

о 00 2001- 5200 3310 63,7 17,6 1С,8 3770 72,5 17.6 9,9

эо 2002 5450 4050 74,3 2,5 23.2 4590 84.2 2.5 13.3

среднее 5083 3120 61.4 21.3 17.3 3540 69.6 21.3 '. 9,0

Объемноеполосное рыхление всочетании-с щелеванием (вариант Сг) способствует повышению^ равно мерности распределения, влаги по поверхности «горизонтам почвы, позволяет снизить затраты поливной воды на 8,6... 12,2%. -■

...; ; Важным критерием эффективности использования воды посевами является коэффициент, водопотребления; Его зависимости от уровня • водообеспеченности посевов и доз внесения минеральных удобрений аппроксимируются, уравнениями;- ■ -, 4 -4*Ю"'х£>,-0,0Л6бх6'1 +3,0584*0+2287,0 : •• ' : •*

Из рисунка 4 видно, что при увеличении доз внесения минеральных удобрений, затраты воды на единицу продукции снижаются сначала более интенсивно, затем медленнее, достигая минимальных значсний при внесении N^Pi^Kuo и поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 70-80-80% НВ.

■ .2 3500т—1----г i" -""'.7 1 '—- -

№

- g ;;5оо.-Ц—г-■ - , |—---I-———■—"-■1-гт—

1&. ; 0- . 100- -200--- - 300г - 400 - 500

2 . суммарная норма минеральных удобрений,- кг д.в./га

^ ° 70-70-70%НВ ° 70-80-70-%НВ ; 70-80-80% Н В : ' ; —~70-70-70%НВ .— ~ 70-80-70%НВ- . ---70-80-80%НВ

. Рис. 4. Динамика коэффициента' водопотребления сои в зависимости от уров-- ня водообеспеченности посевов и доз внесения минеральных удобрений _

Исследованиями определены .эффективные .соотношения биологического и минерального азота для различных, в пределах 2.0...4,0 т/га. уровней урожайности.

' За критерий эффективности'был принят- минимум' затрат минеральных удобрений для формирования единицы продукции;1 Из таблицы 3 видно, что плани-' руемая урожайность 2 т/га зерна сои полностью обеспечивается за счет наличия азо-" та в почве п деятельности клубеньковых бактерий. '* '

: • ТзблниаЗ

Эффективность использования минеральных удобрений для формирования планируемых урожаев семян сои

2 ~Р л 1 ' & к < <1 4> ■ Г " 1. с . ^ а. ю ЕЙ- я ® 8* ^ г а X ш ^ % Уровень прелполивной влажности почвы, %НВ

70-70-70 70-80-70 70-80-80

5. =' 2 5 о С е. ^ Е о Б ё X о з ¡5 ~ & |.-.я = г ш * « к ц 5 э 3 о р х ой а 1 1 = й « ж £ е- £ 5 Г Е с д 5 я с I* Е ? р 5 £ а: г а — и та' я с 5 | ^ -е § 3 ** е- <-. п Э. о и С ¡г 3 к ■ 1- а 0 5 Л О 1 в 3 2. - | г | § Е а. ъ § 1 5 Я I С а сг Л о 5 а г § . о я я Э £ я И -1 ? 111 В- л у 5 И Я (О 5 5 ко ~ <4 г* О 5 Й ^ -С ЭР' <6 § £ и « « = 5 2 0 Б 1 В- Ц * о 5 ■4 ™ ^ ¿Г X 1 о „ = с ™ * « Ж и Г я а | 1-1 5 3 Й : ё Е а £ * 5* ♦ Й & § ^ Е §■ 5 с £ = 1 «§• 1 1 1 а 1 з о ^ 3 Iй» (С з- г? - п О к» с ¡* 5 о Я 7

контроль 0 0 0 0 ■0 0

2 0 37,7 и 34,5 и 32,4

28,2 52,9 25,7 49,3 23,3 46,3

54,2 66,4 • 49,5 • 62,2 44,9 57,5

3 ^оР^К« 24.3 100,4 ' '22,2 93,2 20,1 85,9

48,6 101,5 44,4 92,9 40,2 86,7

ЛлоРциК^ 74,8- 121,9 68,3 112.8 61,9 10*4,9

4 26,4 124,1 24,1 114,8 21,8 103,5 -

46,4 126,9 42.4 113,0 38.4 100,5 '

66,7 150,7 60,9 137,0 55.2 125,4

При планировании урожайности зерна сои на уровне 3 и 4 т/га лазя минерального азота от обшен потребности растений в элементе увеличивается ло 38,4...402%.

В пятой главе представлена технология возделывания сои, предусматривающая разработку пищевого режима на основе учета биологических особенностей растений сои, и их симбиоза с клубеньковыми бактериями, ночвенио-климатичееких условий региона, включающая применение агротехнических мероприятий, направ-. ленных на рациональное использование поливной воды. Приведена экономическая опенка эффективности разработанной технологии (табл. 4)... . .

• • • Таблица 4

. • Экономические показатели эффективности производства зерна сои -

Планируемая -урожайность, . т/га ■ Уровень предпо- ЛИВНОЙ влажности почвы, . 4MB Норма внесения ми- ■ нерадьиых удобрений, ■ кгд.в./га ' Фактическая урожайность, * т/га > Себе- стоимость, " • руб7т Чистый доход, руб7га Рентабельность, . % .

2 70-70-70 Р40К30- .. 2,03 4140 17255 105,4

3 70-80-80 К7йР|Ск>Кэд ' '" 3,00.; 3627 14620 134,4

:4 70-80-80 ; ; 4,03 . 3065 21У05 177,4

- Биологически и экономически обоснованная система удобрений сои предусматривает внесение Р4оКза при планировании,урожайности зерна на уровне 2 т/го, НтоРкйКэд - 3 т/га и ЫиР]«^^ - 4 т/га зерна сои. Удобрения вносятся дробно: под зяблевую вспашку, при посеве, в качестве подкормок. .

Разработанная технологня возделывания сои позволяет устойчиво формировать урожайность зерна на уровне 2,0...4,0 т/га при затратах оросительной волы от 2000 м'/га во влажные до"4050 м3/га в острозасушлйвь^ годы. ' -- "Экономическая оценка показала - высокую доходность и рентабельность возделывания сои по разработанной нами технологии. Рентабельность производства зерна сои с. Вол I о фал ка-1 при планировании урожайности на уровне 2,3 и 4 т/га составляет соответственно 105,4; 134,4 и 177,4%.'

V выводы ...

1. Поч вен но-кл им этические условия Волгоградского Заволжья позволяют возделывать в производственных условиях сорта сон ранне-' и средиераииих групп спелости и формировать урожайность зерна на уровне 2 - 4 т/га при регулировании водного и пишевого режимов почвы. ,.

'2. Поддержание п'редполивнот порога влажности почвы на уровне 70-80-

70%НВ обеспечивается проведением от 4 поливов во влажные до 9 — в остроисуш-♦ » -. ч * * -ж * ливые годы поливными нормами 370...600 м /га, что в сочетании с внесением фос-

форно-калийиых удобрений дозой Р^К^о позволяет формировать урожайность зерна

сои на уровне 2 т/га." ,, ■ .

Величина эпапотранспирации с соевого поля при таком режиме орошения изменяется в пределах 4390...5220 м'/га, доля оросительной нормы составляет 40,1..145,1% во влажные годы и 76,4% - в острозасушливые.

3." Поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 70-80-80%НВ обеспечивается проведением 5... 10 поливов поливными нормами 370...420 мг/га, что в сочетании с внесением минеральных удобрений дозой Т^РтоК« позволяет формировать урожайность зерна сои на уровне 3 т/га.

Суммарное иолопотребление сои при поддержании такого уровня лредпо-л ив ной влажности почвы составляет 4600...5450 м1/га при изменении, лоли поливной воды от43,5...49,1 во влажные до 74,3...84,2% в острозасушливые годы..

4. Урожайность зерна сои на уровне 4 т/га обеспечивается при внесении минеральных удобрений дозой Н^Р^К^ на фоне поддержания дифференцированного предполивного порога влажности почвы 70-80-80%НВ.

5. Среднесуточный расход воды но межфазнмм периодам развития сои возрастают от 19,2 мэ/га до*65,1 м5/га, достигая максимума в период цветения посевов.

'6. Величина температурных коэффициентов испарения изменяется от 0,ПЗ...0,138 мм/°С в начальные периоды развития растений до 0,248 мм^С в фазы цветения, формирования и наливз бобов при поддержании предполивной влажности • почвы на уровне 70-80-80%НВ.

При поддержании предполивной влажности почвы на уровне 70-30-70%НВ температурные коэффициенты испарения в период формирования и налива, бобов не превышают 0,228...0,232 мм/°С.

7." Наиболее эффективно на формирование урожая поливная вода расходуется при поддержании [фелполивной'шижности почвы на уровне 70-80-80%НВ в слое 0,4...0,6 м (1482 м'/т). Величина коэффициентов водопотреблення снижается на вариантах с более высоким уровнем планируемой урожайности зерна сои. • . ' 8.'При планировании урожайности зерна сои на уровне 2 т/газа счетазото-фиксируюшей деятельности клубеньковых "бактерий возмещается до 75 % общего выноса азота посевами. При планировании урожайности сои на уровне 3 и А т/га доля биологического азота составляет 50%'от потребности.

- - - ■ 9, Включение объемного паюсного рыхления в сочетании со шелеванием в-тёхнологию 'возделывания сои на зерно направлено на повышение равномерности распределения влаги по поверхности и горизонтам почвы, позволяет экономить 8,6... 12,2% оросительной волы.

10. Возделывание.сон по рекомендуёмой'технологии, ориентированной па получение 2.:,4 т/га зерна, экономически выгодно.' Рентабельность производства зерна сои сорта Волгоградка-1 при' планировании урожайности на уровне 2, 3 и 4 т/га составляетсоответстаенно'105,4, 134,4 и 177,4%. ' .....

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

' ' На-орошаемых, светло-каштановых почвах Волгоградского Заволжья для. получения урожайности зерна сои на уровне 2...4 т/га следует руководствоваться, обязательным выполнением следующих агромелиоративных приемов: " ; - - ддя' производстаа 2 т/га зерна сои необходимо поддерживать нредполип-ной порог влажности почвы на уровне 70-80-70%НВ в слое 0,4.„0,6 м в сочетании с внесением фосфорно-калийных удобрений нормой Р^Кзо.

- дляпрогаоодства:3 т'/га зерна сои необходимо поддерживать прел поливной порог влажности почвы на уровне 70-80-80%НВ в слое 0,4...0,6 м в сочетании с

внесениемЫтоРюоК^». ' ' ' " " ..........,. ■

-"*' - производство Л т/га обеспечивается при'внесенииминеральных удобрений нормой Ы^Р^Кш в сочетании с поддержанием дифференцированною предполив-

ного порога влажности почвы 70-80-80%НВ. .....

' - для проектирования и корректировки режима орошения сон целесообразно использовать бйокднматические коэффициенты" Для расчета величины бнокднма

тических коэффициентов в зависимости от периода развития растений и уровня пред поливной влажности почвы следует применять полученные уравнения.

- при расчете доз внесения минеральных удобрений на планируемую урожайность 2 т/га зерна сои долю возмещения азота за счет азотофиксируюшей деятельности симбиоза следует принимать на уровне 75% от общего выноса элемента растениями. При планировании урожайности сои на уровне 3 и 4 т/га доля биологического азота составляет 50% от общего потребления посевами^

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работ

1. Моисеев М.Ю., Льпов М.Н., Пахомов АА Режим орошения и продуктивность скороспелых сортов сои в Волгоградской области // Экологические проблемы мелиорации. Материалы международной научной коференции. - М., 2002. - С. 142-143.

2. Моисеев М.КХ, Бородычев В.В., Толокошшков В.В., Лытов М.Н. Эффективность предпосевной обработки семян сои сорта Волгоградка-! при орошении // В сб.: Актуальные проблемы экологии и сельскохозяйственного протводства на современном этапе. — Рязань, 2003.-С 17-21.

3. Моисеев М.Ю., Лытов М.Н., Пахомов АА. Технояотя возделывания сои на орошаемых землях юга России // Вопросы мелиорации. - ФГНУ ЦНТИ "Мелиоводин-форм".- М., 2003, №1-2.-С. 75-79.

4. Лытов М.Н., Сарш[>анов А.С., Моисеев М.Ю. Комплексная оценка эффективности технологии возделывания сои на зерно в почвенноклимэтических условиях Волгограде ской области // Адаптивные системы и природоохранные технологии производства сельскохозяйственной продукции в аридных районах Волю-Донской провинции. - М„ Изд-во"Современные тетради". - 2003. - С 346*354.

5. Моисеев М.Ю., Лытов М.Н„ Пахомов А.А. Агротехника и поливной режим сои// Проблемы агропромышленного комплекса / Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы ЛПК», посвященной б0-летшо Победы под Сталинградом. - Волгоград: Изд-во ВГСХА, 2003. - С. 170-171

6. Сарафанов А.С., Толоконников В.В., Моиоеев М.Ю., Лытов М.Н. Экологическое обоснование способа посева сои // Влияние природных и антропогенных факторов на со-циоэкосисгемы / Сборник научных трудов Рязанскою государственного медшшнекого унн-¡¡ерситета им. акад. И.П. Павлова, Вып. I - Рязань, 2003.-С. 121-124.

■ 7. Бородычев B.B„ Тсшоконников В.В., ЛьгговМ.Н., Моисеев MJO- Вопросы эффективного использования ФАР посевами сон на орошаемых землях Нижнего Поволжья //, Влияние утриродных и антропогенных факторов m соцноэкосистемы / Сборник тучных трудов Рязанского юсудзрстве иного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова, Выа II- Рязань, 2003. -С. 51-54. • . .. -

î .■ .. 8. Бородычев В.В., Толоконников В.В., Лытов МЛ., Моисеев М.Ю. Эффективность предпосевной обработки семян сои при орошении //Влияние природных и ampono-, генных факторов на соцноэкосистемы / Сборник тучных трудов Рязанского государственного медицинского университета им. акад. ИЛ. Павлова, Выа II - Рязань, 2003. -С. 54-58.

rL; " ■ -. ■ ■ . : ■ ... г . * * - * „ \ - .<\, 'г * ". ■ - ■ , _ ' *

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Подписано в печать 26.01.2004

Гарнитура Тайме, Печеть Riso. _Усл. геч. я. 1,41. Тираж 100 чич. Закат 0614_

Отпечатано с готового оригинал-макета. 410005, Саратов; Пугачевская, 161. офис 320 в 27-26-93

* - 27 9 1