Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка технологических приемов возделывания озимого рапса и перко на корм и семена в условиях юга Украины

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Жук, Николай Максимович, Москва

Всероссийский ордена трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса

На правах рукописи Жук Николай Максимович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОГО РАПСА И ПЕРКО НА КОРМ И СЕМЕНА В УСЛОВИЯХ ЮГА УКРАИНЫ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, член-корр. РАСХН Ю.К. Новоселов

Москва - 1999 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7

1.1. Происхождение и распространение озимого

рапса и перко 7

1.2. Биологические особенности озимого рапса

и перко 9

1.3. Продуктивность озимого рапса и перко в озимых промежуточных посевах и их

кормовая ценность 13

1.4. Озимый рапс и перко в весенних посевах 23

1.5. Озимый рапс в занятом пару 25 ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика проведения полевых опытов и наблюдений 31

2.2. Почвенно-климатические и метеорологические

условия зоны 37

2.3. Агротехника возделывания озимого рапса

и перко в опытах 43

ГЛАВА 3. УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОГО РАПСА И ПЕРКО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПОСЕВАХ 46

3.1. Пищевой и водный режим почвы по различным предшественникам 46

3.2. Особенности роста и развития озимого рапса и

перко в зависимости от предшественников и сроков посева 55

3.3. Совместные посевы озимого рапса и перко

с озимой рожью 76

3.4. Продуктивность пашни при получении двух урожаев в год

ГЛАВА 4. УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОГО И ЯРОВОГО РАПСА ПРИ ВЕСЕННИХ ПОСЕВАХ В ЧИСТОМ ВИДЕ И В СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ 103

4.1. Урожайность озимого рапса, перко и

ярового рапса в зависимости от уровня азотного

питания 103

4.2. Урожайность озимого и ярового рапса в смешанных

посевах при использовании его в занятом пару 117

ГЛАВА 5. СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЗИМОГО

РАПСА И ПЕРКО 135

5.1. Семенная продуктивность озимого рапса и перко в зависимости от предшественников и сроков сева 135

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА И ВНЕДРЕНИЕ 141

ВЫВОДЫ 145

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 148

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 149

ПРИЛОЖЕНИЯ 167

ВВЕДЕНИЕ

Правительство Украины постоянно уделяет огромное внимание дальнейшему развитию агропромышленного комплекса республики. Одной из главных задач развития агропромышленного комплекса является значительное увеличение производства растительного белка за счет расширения посевов и повышения урожайности люцерны, клевера, гороха, подсолнечника, сои, рапса и других культур с высоким содержанием протеина.

Важным источником дополнительного получения богатых белками сочных кормов в условиях зоны юго-степи Украины могут послужить промежуточные посевы озимых крестоцветных культур, к числу которых относится озимый рапс и перко.

Данные исследований многих авторов и практика сельскохозяйственного производства показывают, что озимый рапс и перко во многих регионах СНГ, в том числе и на юге Украины, могут давать высокие урожаи зеленой массы и семян.

Во многих странах Западной Европы промежуточные культуры уже давно стали важным источником производства зеленого корма для животноводства и зерна для промышленности.

Одной из ведущих стран по возделыванию промежуточных культур является ФРГ, где промежуточные культуры занимают более миллиона гектаров, или 15% посевной площади, а доля озимых крестоцветных культур, озимого рапса и озимой сурепицы в промежуточных культурах составляет 1/3.

Практическое значение возделывания озимого рапса и перко в качестве промежуточных культур заключается в том, что в системе зеленого конвейера озимый рапс и перко являются одними из самых ранних и дешевых по производству зеленых кормов, при этом интенсивность использования пашни, за счет получения урожая поукосных культур увеличивается на 25-30%.

Одной из наиболее продуктивных культур возделываемых в поукосных посевах после рано убираемых озимого рапса и перко и их совместных

посевов с озимой рожью является кукуруза. В связи с этим, важным вопросом в зоне недостаточного увлажнения являются сроки посева кукурузы, а также влияние озимых промежуточных культур на ее продуктивность. Разработка технологических приемов возделывания озимого рапса и перко как в одновидовых. так и в смешанных посевах с озимой рожью, с последующим использованием освобождаемых площадей под посев второй кормовой культуры кукурузы будут способствовать дальнейшему росту производства и повышению качества кормов.

Важное значение имеют озимый рапс и перко при весенних сроках сева в занятом пару в одновидовых и смешанных посевах для производства зеленых кормов.

Вопрос новый, так как исследований по использованию озимого рапса и перко при весенних сроках сева в одновидовых и смешанных посевах в качестве парозанимающих культур в литературе не обнаружено.

Однако, как показывает практика, в условиях производства широко возделывают многокомпонентные смеси с участием крестоцветных культур, в том числе озимого рапса, перко и ярового рапса с последующим использованием освободившихся площадей - как предшественников, под озимую пшеницу. Важное значение имеет тот факт, что в системе зеленого конвейера многокомпонентные смеси однолетних трав заполняют окно между первым и вторым укосом многолетних трав, то есть с 25 мая по 15 июня.

Увеличение производства озимого рапса и перко в условиях южной степи Украины будет способствовать не только количественному, но и качественному улучшению кормовой базы для животноводства. Однако, дальнейшее расширение площадей под озимый рапс и перко, повышение их урожайности и качества зависит от комплекса агротехнических приемов применительно к условиям региона. Биологические особенности и технология возделывания этих культур в условиях юга изучены недостаточно, не огработа-ны вопросы семеноводства.

Актуальность поставленных задач резко возрастает в связи с тем, что на сегодняшний день в условиях зоны южной степи Украины нет четких рекомендаций производству по технологии возделывания озимого рапса и перко в озимых промежуточных и весенних посевах, как для получения раннего зеленого корма, так и для производства семян.

Целью нашей работы является изучение и разработка агротехнических приемов возделывания озимого рапса и перко в озимых промежуточных и весенних посевах.

В задачу исследований входило:

1. Установить продуктивность озимого рапса и перко в промежуточных и основных посевах и дать биоэнергетическую оценку в зависимости от технологических приемов возделывания их в простых и сложных агрофитоце-нозах.

2. Выявить роль парозанимающих культур как предшественника озимого рапса, установить сроки его посева и определить морфобиологические параметры, определяющие зимостойкость растений.

3. Изучить эффективность совместных посевов озимого рапса и перко с озимой рожью и определить оптимальное соотношение компонентов.

4. Установить продуктивность пашни при получении двух урожаев в год с возделыванием озимого рапса на корм и последующим посевом кукурузы на силос.

5. Определить возможность и эффективность выращивания озимого рапса и перко при весенних сроках сева в занятом пару в одновидовых и смешанных посевах при различном уровне питания растений.

6. Установить семенную продуктивность озимого рапса и перко в зависимости от предшественников и сроков сева.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Происхождение и распространение озимого рапса и перко

За последние 10-15 лет в практике сельскохозяйственного производства широкое распространение получили озимые крестоцветные культуры озимый рапс и перко.

Озимый рапс - Brassika napus Oleífera Metz - однолетнее растение семейства крестоцветных (капустных). По данным E.H. Синской рапс имеет европейское происхождение. П.Н.Жуковский (1971) считает, что рапс возник в 17 веке как амфиплоид от естественного скрещивания капусты и сурепицы.

Перко - полиплоидный гибрид между китайской капустой (4п Brassika rekinensis (Gkinurok) и озимой сурепицей (4п Brassika campestris Rübsen).

По данным Лазарева В., Дмитрова М., Стефанова Д. (1981), новая кормовая культура - перко был создан в семеноводческом акционерном обществе в Айнбеке, ФРГ. Впервые в нашу страну он был завезен в 1977 году из Болгарии.

Первые исследования по рапсу в России относятся к концу 18 века. В 1892 г. были опубликованы работы В.Г. Ротмистрова "Возделывание рапса и сурепицы" и О.О. Горбатовского "Руководство к возделыванию озимого и ярового рапса."

О.О. Горбатовский в своей работе дает биологическую характеристику рапса, описывает агротехнику его возделывания на семена, указывает на озимый рапс как на отличный предшественник под озимые зерновые.

Первые отечественные научно-исследовательские работы по рапсу принадлежат В.П. Оробченко (1933-1959). Он отмечает, что время появления рапса в России точно не установлено, однако в 1881 г. площадь посева под рапсом и сурепицей составила 138 гыс. га. После 1904 года площадь посева

под рапсом сократилась, и в период гражданской войны эта культура из посевов практически исчезла.

Возделывание рапса началось с 1925 года. В 1931-1932 гг. посевы ее

V о-—

достигли 72, 7 тыс. га в основном на Украине, к 1941 г. до 100 тыс. га. Н.Б. Борисова, М.Ф. Гладкий (1965) указывают, что исследования по озимому рапсу на кормовые цели до начала 30-х годов практически не проводилось. Лишь в 30-40-е годы с этой культурой начинаются научно-исследовательские работы на Вятской зональной опытной станции. Белорусской опытной станции и Витебском зооветеринарном институте. Исследования вышеуказанных учреждений показали, что зеленую массу озимого рапса можно успешно использовать на кормовые цели.

В 50-60-е годы в Советском Союзе расширены исследования по агротехнике возделывания озимого рапса и сурепицы на кормовые цели, а в 70-е -У широко развернуты, работы по селекции озимого рапса и сурепицы на кормовые и продовольственные цели, а также по агротехнике их возделывания. Во Всесоюзном НИИ кормов исследования по рапсу были начаты с 1946 г. (Вытчиков А.И., 1948). На Горьковской опытной станции животноводства с 1947 г. (Богатырев Д.Ф., Богатырева К.Ф., 1959), с 1957 года Латвийский НИИ земледелия развернул селекцию по озимому рапсу и сурепице (Упма-нис В.Ф., 1963). В 1983 году была организована Ивано-Франковская научно-исследовательская станция крестоцветных культур (Гайдаш В.Д., 1983).

Озимый рапс и перко получили широкое распространение во многих \/ странах и за рубежом, как для производства зеленых кормов, так и для производства зерна. Об этом свидетельствует практика сельскохозяйственного производства и данные научно-исследовательских учреждений.

В Польше и Болгарии перко возделывают на больших площадях, данные Piechazek R., Pasieka Е. свидетельствуют, что сбор зеленой массы его достигает 400-800 ц с гектара.

В настоящее время в СНГ широко изучают и внедряют в производство озимые крестоцветные культуры:на Украине - Г.В.Демьянишин, Н.И. Гримак (1973), Ю.А. Утеуш (1979), В.И. Осипов, В.И. Исичко, Г.С. Кияк, М.Я. Николаев (1981), Н.Г. Гусев (1982) В.Д. Гайдаш, A.M. Ковальчук, Г.Т. Демьянчук (1983).;

—■ На Северном Кавказе - П.П. Гортлевский, В. Макеев (1975), А.Д. Смирнова (1978), И.А. Шкурпела, В.И. Киреев, В.Д. Климов (1980), Н.М. Соляник, П.В. Клюшин (1981), И.М. Винников (1982), В.И. Шпота (1982)^

— В Белоруссии - В.Н. Шлапунов, Г.И. Шейгерович, P.A. Гольдман (1979), И.А., Трохимчук, И.В. Адамчук, В.Т. Андрусевич^

— В Нечерноземной зоне - Ю.К. Новоселов, В.В. Рудоман, Т.В. Смирнова (1981)з

— В Закавказье - М.Г. Мамедов, З.М. Мамедова (1979), P.P. Риза-Заде

(1985);

/

— В Средней Азии - Ю.С. Сайтов, М.Н. Маидов, С.Х. Одилов (1982).

1.2. Биологические особенности озимого рапса и перко

Озимый рапс и перко относятся к растениям длинного дня. Н.М. Жуковский (1964) и С.И. Лебедев (1972) считают растениями длинного дня все крестоцветные, так как они цветут и плодоносят при 12-ти часовом дне и более. Их развитие происходит лучше при относительно большем количестве падающих на растение длинноволновых лучей. Исследования Ю.А. Утеуш (1979) указывают, что озимые крестоцветные культуры предъявляют разные требования к условиям внешней среды - температуре, влаге, свету и питательным веществам.

Отношение к температуре и свету. Озимый рапс и перко относятся к наиболее холодостойким растениям. Сумма среднесуточных активных температур (выше +5° С) от посева до укосной спелости у озимого рапса наблю-

далась (1400-1500° С) Ю.А. Утеуш, 1979. По данным В.Г1. Оробченко (1959), Ю.А. Утеуш (1979), A.A. Гортлевский и В.А. Макеев (1983) прорастание семян озимого рапса начинается при 0,1 ° С после поглощения ими 60% воды от их массы.

Влияние температурного фактора на прорастание семян рапса хорошо изучено в условиях Прибалтики (Упманис В.Ф., 1974), Белоруссии (Коробач А.П., 1986), Украины (Утеуш Ю.А., 1079; Гусев Н.Г., 1980). По данным вышеуказанных авторов семена озимого рапса начинают прорастать на 4-9 день после посева. При озимом посеве яровизация растений озимого рапса проходит в течение осенне-зимнего периода, хорошо развитые растения с осени могут переносить понижение температуры от -10° С до 15° С (В.П. Оробченко, 1959). По данным Е.Д. Остаплкж (1962), морозоустойчивость растений озимого рапса зависит от состояния и их развития и снижается после прохождения стадии яровизации, критические температуры для озимого рапса разные: в конце октября -12-14° С. в декабре - январе -18-20° Сив конце марта -10-14° С.

Т В. Бек (1973) относит озимый рапс к сравнительно зимостойким культурам, по его данным в среднем к весне в обычные годы сохраняется 8095% растений, в суровые годы этот показатель для сортов со слабой зимостойкостью составляет 40%, а для более холодостойких - 80%.

По данным В.Г. Лошакова (1976), хорошо развитые с осени растения озимого рапса и озимой сурепицы переносят морозы до -18-20° С без снежного покрова, в то время как слаборазвитые растения чувствительны даже к морозам порядка -7-8° С и, как правило, погибают.

Основной причиной вымерзания H.A. Максимов (1958) считал коагуляцию коллоидных веществ протоплазмы вследствие замерзания воды в межклетниках.

ИВ. Борзаковский и др. (1981), при определении Сахаров установили прямую зависимость между суммой растворимых Сахаров в тканях озимых крестоцветных и морозоустойчивостью.

Наиболее опасно быстрое промораживание растительных тканей. Это объясняется тем, что вода в таких условиях не успевает перейти в межклетники. Лед образуется внутри клеток, что ведет к их разрушению и гибели.

Ю.А. Утеуш (1979) считает, что случаи полной или частичной гибели растений от низких температур, являются в большинстве случаев следствием нарушения технологии возделывания.

Влияние неблагоприятных погодных условий на рост и развитие растений озимого рапса и перко в осенний период, а, следовательно, их морозостойкость и зимостойкость очень велико и зависит от многих факторов. Одним из факторов являются сроки посева.

По данным Г.С. Кияка и П.М. Когута (1981) при определении сроков посева необходимо учитывать, что растения в зиму должны уйти с хорошо развитой надземной массой (розетка из 6-7 листьев, длина которых 20-25 см) и корневой системой. В этом случае они переносят морозы более -20° С без снежного покрова.

Озимый рапс и перко светолюбивые растения, резко реагирующие на интенсивность освещения. Их развитие происходит лучше при относительно большем количестве падающих на растение длинноволновых лучей. Результаты исследований проведенных И. А. Кондрушкиным (1960) по вопросу яровизации озимого рапса, показали, что при совместном действии пониженной температуры и света яровизация озимого рапса протекает на длинном дне быстрее, чем на коротком.

По данным Ю.А. Утеуш (1979), полного развития крестоцветные достигают при интенсивном освещении в первом верхнем ярусе, во втором ярусе растения ввиду их затемнения отстают по росту и развитию.

Отношение к влаге и условиям питания. Из всех перечисленных факторов, влияющих на рост и развитие озимого рапса, влаге принадлежит ведущее значение (Кузнецова Р.П., 1977; Утеуш Ю.А., 1979; Гусев Н.Г., 1980).

Для прорастания семян и последующего начального роста озимого рапса по данным Ю.А. Утеуш (1979), A.A. Гортлевского и В.А. Макеева (1983), необходимо, чтобы запас продуктивной влаги и пахотном слое был в пределах 20 мм. В.Ф. Пересыпкин (1970) характеризует озимый рапс как растение, предъявляющее повышенные требования к влаге на протяжении всей вегетации и особенно в первый период жизни. Транспирационный коэффициент у озимого рапса составляет 740-750, что в 1,5-2 раза выше, чем у озимой пшеницы.

Немецкие ученые (Simon W., Pflankuchen S., 1974) считают наиболее чувствительными к недостаче воды для рапса осенний и весенний периоды отрастания и увеличения вегетативной массы.

Озимые крестоцветные культуры предъявляют высокие требования к почвам и условиям питания. Высокие урожаи рапса обеспечивают почвы с большим запасом питательных веществ при нейтральной или слабощелочной реакции.

По данным ВНИИ кормов, озимый рапс характеризуется