Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование основной обработки темно-каштановых почв под подсолнечник в Волгоградской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование основной обработки темно-каштановых почв под подсолнечник в Волгоградской области"

На правах рукописи

Сидоров Александр Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ПОД ПОДСОЛНЕЧНИК В ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

11 СЕН 2013

005532827

Пенза-2013

005532827

Диссертационная работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный аграрный университет» в 2009...2012 гг. на кафедре «Земледелие и агрохимия»

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой «Земледелие и агрохимия» ФГБОУ ВПО «Волгоградский ГАУ» Плескачев Юрий Николаевич доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой «Земледелие и сельскохозяйственная мелиорация» ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» Денисов Евгений Петрович кандидат сельскохозяйственных наук, доцент каф. «Земледелие и землеустройство ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» Богомазов Сергей Владимирович

ГНУ Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия РАСХН

Защита диссертации состоится «27» сентября 2013 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, п. Ахуны, ул. Ботаническая, 30, ауд. 1246

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» или на сайте ВАК РФ.

Автореферат разослан «27» августа 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

^ ГущинаВ.А.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. С самого начала возникновения земледелия идут горячие споры о преимуществах отвальной и безотвальной обработок, мелкой и глубокой. Не решены эти вопросы и до сих пор. Поэтому проблема разработки оптимальных и рациональных систем обработки почвы, в том числе и для сухостепных ландшафтов Нижнего Поволжья, является актуальной и по настоящее время.

В этой связи, совершенствование комплекса агроприемов, повышающих урожайность подсолнечника, является актуальным и представляет определенный научный и практический интерес.

В современных условиях наиболее эффективный путь повышения валового производства маслосемян подсолнечника - это подбор наиболее продуктивных гибридов и реализация их потенциальной продуктивности за счет совершенствования технологии возделывания подсолнечника для конкретных почвенно-климатических условий зоны.

Цель исследований. Основная цель исследований заключалась в комплексной оценке продуктивности гибридов подсолнечника, а также в определении оптимальных способов основной обработки темно-каштановой почвы для сухостепной зоны Волгоградской области.

Задачи исследований.

- изучить особенности роста и развития гибридов подсолнечника в сочетании с различными обработками почвы;

- оценить эффективность применения различных видов основной обработки почвы;

- подобрать наиболее продуктивные гибриды подсолнечника, сочетающие в себе высокую продуктивность и устойчивость к стрессовым воздействиям биогенных и антропогенных факторов для подзоны темно-каштановых почв Волгоградской области;

- дать экономическую и энергетическую оценку эффективности возделывания гибридов подсолнечника в сочетании с различными видами основной обработки темно-каштановых почв Волгоградской области.

Научная новизна. В условиях темно-каштановых почв Волгоградской области с учетом региональных агроклиматических ресурсов изучены способы основной обработки почвы с применением модульных рабочих органов «Ранчо» позволяющие получать даже в засушливые годы 2,29 т/га маслосемян подсолнечника.

Выявлены особенности прохождения основных фенологических фаз развития различных гибридов подсолнечника. Определены показатели плотности почвы в зависимости от способов обработки.

Дана оценка гибридов подсолнечника на водопотребление и зараженность болезнями.

Практическая значимость. Усовершенствована технология возделывания 3-х гибридов подсолнечника на основе оптимизации способов основной обработки почвы. Результаты научных исследований прошли проз

изводственную проверку и внедрены в 2011-2012 годах в ОАО «Усть-Медведицкое» Серафимовичского района, ООО «Захаровское» и ООО «Пионер-Агро» Клетского района Волгоградской области.

Основные положения выносимые на защиту:

- особенности роста, развития и продуктивность гибридов подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы;

- составляющие суммарного водопстребления в посевах гибридов по годам исследований;

- основные показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах гибридов в разные по агрометеорологическим условиям годы;

- показатели структуры урожая расгений гибридов в зависимости от основной обработки почвы;

- экономическая эффективность изученных приемов в технологии возделывания гибридов подсолнечника на темно-каштановых почвах Волгоградской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на конференциях молодых исследователей Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии в последующем Волгоградский государственный аграрный университет ;а период с 2010 по 2012 гг.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 статей, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ для публикации результатов кандидатасих и докторских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений произЕ одству. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включает 30 таблиц, иллюстрирована 1 рисунком, содержит 12 приложений. Список литературы содержит 158 источников, в том числе б иностранных авторов.

Содержание работы Условия и методика проведения исследований

Наши исследования проводились в зоне темно-каштановых почв ОАО «Усть-Медведицкое» Серафимовичского района Волгоградской области в звене севооборота: черный пар - озимая пшеница - подсолнечник в 2009 -2012 ;гг. Экспериментальная часть работы выполнялась путем постановки одного двухфакторного опыта. Повторность делянок трехкратная, размещение - рендомизированное, так как только рендомизированное размещение вариантов по делянкам полевого опыта является единственным средством устранения систематических ошибок в результате территориального закономерного варьирования почетного плодородия опытных участков.

Схема опыта включала 4 варианта основной обработки почвы:

1. Вспашка отвальная ПН-4-35 на 0,25-0,27 м (контроль)

2. Обработка рабочим органом «Ранчо» с рыхлением на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м

3. Безотвальная обработка рабочим органом «Ранчо» с рыхлением на. 0,33-0,35 м

4. Безотвальная обработка рабочим органом «Ранчо» с рыхлением на 0,33-0,35 м и подрезающими лапами на 0,12-0,15 м.

По данным обработкам высевалось 3 гибрида подсолнечника: Кубанский 930, Гарант, Ригасол.

Размеры делянок первого порядка:

Посевных - длина -60 м, шири на -60 м, площадь - 3 600м2;

Учетных - длина - 56 м, ширина - 56 м, площадь - 3136 м' ;

Размеры делянок второго порядка:

Посевных - длина - 60 м, шири на - 20 м, площадь - 1200м2;

Учетных - длина -56 м, ширина -16 м, площадь - 896 м2;

Ширина защитных полос: боковых -2 м, койцевых -2 м.

Наблюдения проводились с соответствующими учетами, анализами по общепринятым методикам:

Наступление фенологических фаз подсолнечника определяли по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.

Отбор почвенных образцов для определения влажности почвы проводился в трехкратной повторности черюз каждые 10 см на глубину 100 см в течение вегетационного периода подсолнечника в основные фазы развития.

Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом путем высушивания образцов при температуре 100-105°С.

Учет густоты стояния растений в посевах проводили в фазе полных всходов и в конце вегетации подсолнечника (фаза полной спелости) по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.

Биометрию растений в посевах и отбор растительных образцов для характеристики нарастания надземной массы и определения показателей фотосинтетической деятельности посевов подсолнечника проводили по A.A. Ничипоровичу и др.; сроки отбора растительных образцов были приурочены к основным фазам вегетации подсолнечника.

Урожай подсолнечника учитывали поделяночно комбайном со взвешиванием семян с каждой делянки с последующим перерасчетом на 100%-ную чистоту и стандартную (7 %) влажность маслосемян.

Структурные и качественные показатели маслосемян подсолнечника определены по соответствующим нормативам: влажность семян (метод высушивания), ГОСТ-12041-66; лузжистость ГОСТ-Ю855-64; масса 1000 семян ГОСТ-Ю842-76.

Засоренность посевов определяли на всех вариантах количественно весовым методом, путем наложения рамок: 0,25 м2 в четырехкратной повторное™ по диагонали делянки по методике Государственного сортоиспытания после всходов и перед уборкой.

Высоту растений определяли на всех вариантах по фазам развития по методике Государственного сортоиспытания.

Расчет запасов продуктивной влаги проводили по формуле С.А. Ве-риго, JI.A. Разумовой.

Wnp=0,l dh(W-k)

где, Wnp - продуктивная влага, мм; d - плотность почвы, т/м3; h - почвенный горизонт, см; W - влажность почвы, %; к - влажность устойчивого завядания, %.

Расчет суммарного водопотребления проводили методом водного

баланса по уравнению С.А. Вериго, JI.A. Разумовой: E = (WnpH-WnpK) + r где W^ „ - Wnp К - продуктивная влага на конец и начало расчетного периода, мм; г - осадки, достигшие поверхности почвы, мм; Е - суммарное во-допотребление за расчетный период, мм.

Коэффициент водопотребления рассчитывали по формуле А.Н. Костя ко в а:

К = Е/У

где К - коэффициент водопотребления, м3/т; Е — суммарное водопотребле-ние, mj; У - урожайность зерна, т.

Экономическую эффективность возделывания подсолнечника рассчитывали по технологическим картам на основании фактического объема выполненных работ и прямых затрат по методике МСХ РФ.

Анализ биоэнергетической эффективности технологий возделывания подсолнечника проводили по методике В.М. Иванова, H.A. Наумова, Г.А. Медведева и др.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа с использованием ПЭВМ.

Результаты исследований

В наших исследованиях наблюдения за плотностью почвы показали, что, весной плотность верхнего слоя почвы после покровного боронования была на вспашке - 1,11т/м3, на безотвальном рыхлении «Ранчо» на 0,330,35 м - 1,12 т/м3, на чизельном рыхлении «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м - 1,07 т/м3 и на чизельном рыхлении «Ранчо» на 0,33-0,35 м и подрезающими лапами на 0,12-0,15 м - 1,14 т/м3 (табл. 1). В 0 - 0,40 м слое почвы колебания плотности сложения почвы по вариантам основной обработки почвы были незначительными и составляли 1,22 — 1,24 т/м3. Применение более глубоких обработок способствовало разуплотнению всех слоев почвы.

Сопоставление данных плотности почвы в весенний период с их показателями перед уборкой подсолнечника свидетельствуют о том, что они к

концу вегетации подсолнечника увеличиваются, но остаются благоприятными для растений подсолнечника.

Перед уборкой подсолнечника низкая плотность верхнего слоя почвы была при обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м - 1,22 т/м3, а самая высокая на безотвальной обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м - 1,32 т/м3.

Таблица 1 - Плотность сложения почвы перед посевом и перед уборкой подсолнечника в зависимости от основной _ обработки почвы, т/м3 (среднее за 2010-2012 гг.)_

Перед посевом

Перед уборкой

Основная обработка почвы

Слой почвы, м

■ 0- 0,10- 0,20- 0,300,10 0,20 0,30 0,40

Слой почвы, м

О- 0,10- 0,20- 0,300,10 0,20 0,30 0,40

сред нее

среднее

1,07 1,10 1,13 1,14 1,11 1,20 1,29 1,24 1,27 1,25

° § 2

* 2 * ~ 1,09 1,12 1,13 1,14 1,12 1,30 1,29 1,31 1,38 1,28

1,03 1,09 1,06 1,10 1,07 1,18 1,20 1,24 1,26 1,22

1,13 1,17 1,16 1,14 1,24 1,26 1,32 1,30 1,32

Влажность почвы и водопотребление посевов. Наши наблюдения за динамикой влажности почвы показывают, что в 2010 г. наибольший дефицит влаги отмечался во время образования корзинки. До этого наблюдался небольшой рост от всходов. После фазы образования корзинки происходит резкое снижение влажности, что связано с интенсивным поглощением почвенной влаги в связи с интенсивным приростом надземной биомассы подсолнечника.

Не вся почвенная влага доступна растениям, часть ее связана с почвой и не усваивается. Поэтому при изучении водного режима почв важное значение имеет продуктивная влага, которая обеспечивает жизнедеятельность растений. Динамика этой формьг воды в метровом слое почвы под подсолнечником в 2011 году представлена в таблице 2.

Таблица 2- Динамика содержания продуктивной влаги в почве под подсолнечником на контрольном варианте

Годы наблюдений Содержание продуктивной влаги по фазам роста, мм

всходы две пары листьев образование корзинки цветение налив семян созревание

2010 114,8 104,6 82,6 63,0 47,6 0

2011 110,6 114,8 119,0 102,2 47,6 30,8

2012 131,6 85,4 40.6 21,0 15,4 12,6

Как показывают результаты наблюдений за содержанием продуктивной Благи в почве, 2011 год характеризуется как хорошим по условиям увлажнения. Количество доступной влаги более 100 мм в почве сохранялось до фазы цветения. Для сравнения на эту фазу в 2010 году количество продуктивной влаги было 63 мм, а в 2012 году всего 21 мм. К концу вегетационного периода доступной воды становится меньше, но она не исчезает, как в 2010 году.

В 2012 году наибольший процент влажности почвы наблюдался во время посева подсолнечника. Это связано с накоплением воды в почве в холодное время, которое начинается с момента осенней изометрии в почве (октябрь) от осенних осадков, влага от которых не успевает испариться, так в этот период недостаточно тепла, и от зимних осадков после их таяния. В дальнейшем влажность почвы в огличии от 2011 года резко упала к фазе цветения, а затем медленно снижалась к фазе созревания семян.

Количество продуктивной влаги в 2012 году в период всходов было максимальное за все годы исследований и достигало 131,6 мм. Высокие запасы воды в первые фазы роста подсолнечника, кроме того, что создают благоприятные условия для всходов к дальнейшего роста, очень благоприятно

действует на процесс нитрификации, увеличивая запасы подвижного азота (нитратов).

Резкое падение запасов влаги и почве под подсолнечником с периода, всходов до образования корзинки связано с высокой темперазурой и низкой относительной влажностью в июне, в результате резко возросло испарение с поверхности почвы. Начиная с фазы образования корзинки растения подсолнечника, судя по рисунку, удовлетворяли свои потребности в воде за счет запасов глубоких слоен почвы, свыше одного метра. С периода цветения до полного созревания запасы продуктивной ¡¡лаги изменились очень мало, хотя потери на транспирацию увеличились, т.е. растения подсолнечника, благодаря мощной корневой системе, используют влагу с нижележащих слоев.

Расчеты коэффициента водопочреблен ля представлены в таблице 3.

Коэффициент суммарного водопотребления зависит от сложившихся погодных условий, так в 2010 году его значение было наименьшим - 795 м3/т.

В 2012 году количество воды на образование 1 т семянок резко возрастает.

Таблица 3 - Коэффициент суммарного водопотребления гибридов подсолнечника, м3/га на контрольном варианте

Гибриды Коэффициент суммарного водопотребления

2010 г. 20] 1 г. 2012 г. среднее

Кубанский 930 1213 12.38 1681 1355

Ригасол 1192 1216 1614 1363

Гарант 1028 1088 1441 1186

За три года исследований у всех гибридов коэффициент суммарного водопотребления составил больше 1000. Гибрид Кубанский 930 превзошел остальные. У других гибрздов наблюдалось уменьшение расходов воды на 1 т семян. В зависимости от генотипа и года исследований это уменьшение колебалось в пределах от 1681 до 1028 м3 воды на 1 т семян. При внедрении гибридов е; производство этот показатель необходимо учитывать.

Содержание подвижных форм питательных веществ в почве. Результаты изучения динамики нитратного азота в почве показали, что в среднем за три года как в пахотном, так и подпахотном горизонтах почвы наиболее значительные изменения его содержания отмечены в период вегетации подсолнечника и менее существенные изменения от способов основной обработки почвы.

Так, наименьшее содержание нитратного азота в пахотном слое в весенний период было на варианте отвальной вспашки на 0,25-0,27 м (контроль) в период всходов подсолнечника-35,6-36,1 мг/кг почвы, содержание которого к фазе образования корзинки увеличивается до 40,2-40,5 мг/кг почвы, постепенно снижаясь к фазе налива семян до 22,3-23,8 мг/кг почвы, при 26,827,8 мг/кг почвы в фазу созревания семян.

В подпахотном слое почвы содержание нитратного азота снижается от всходов до фазы налива семян подсолнечника с 18,7 - 18,8 до 7,3 -7,5 мг/кг почвы, при созревании до 1,5 - 12,1 мг/кг почвы. В динамике нитратного азота, как в пахотном, так и в подпахотном горизонтах при различных видах обработки установлено, что содержание этого элемента в период всходов подсолнечника возрастает с 35,6-36,1 мг/кг до 53,753,9 мг/кг почвы.

В период вегетации подсолнечника в динамике содержания нитратного азота наблюдаются следующие закономерности: содержание азота к фазе образования корзинки увеличивается до 40,2-41,7 мг/кг почвы, а затем к фазе налива семян постепенно снижается до 22,3-23,8 и 22,5-23,7 мг/кг почвы. Ко времени созревания семян подсолнечника количество азота в почве повышается до 26,8-27,8 и 26,6-27,5 мг/кг почвы.

В подпахотных слоях количество нитратного азота к фазе налива зерна снижается соответственно с 18,7-18,8 и 23,3-22,4 до 18,7-18,8 и 7,8-7,9 мг/кг почвы.

При безотвальной обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м содержание нитратного азота от всходов до налива семян подсолнечника в пахотном слое снижается с 47,4-47,9 до 22,6-23,5 мг/кг почвы, при 26,5-27,7 мг/кг почвы в фазу созревания семян, а в подпахотном с 23,1 до 8,2 мг/кг почвы при 12,112,6 мг/кг почвы в фазу созревания семян.

В период вегетации подсолнечника по мере прохождения фенологических фаз динамика содержания фосфора складывалась по разному и в строго определенной последовательности.

Так, например различия в концентрации подвижного фосфора при различных обработках почвы сохраняются до конца вегетации подсолнечника. В период вегетации обеспеченность почвы подвижным фосфором характеризуется повышением его содержания в период образования корзинки и снижение его в фазу налива семян, ко времени созревания семян количество подвижного фосфора снова повышается. Следует отметить, что интенсивность потребления фосфора из почвы достигается в фазу цветения и периода от образования корзинки до цветения его содержание снижается на 9,3-12,5 мг/кг почвы. В фазу налива семян количество подвижного фосфора по сравнению с фазой цветения снижается на 3,3-5,1 мг/кг почвы в зависимости от способов основной обработки почвы.

10

Результаты исследований показали, что в среднем за три года с содержанием обменного калия в почие в период полных всходов увеличивается от фазы полных всходов к фазе образования корзинки, в дальнейшем снижаясь к фазе налива семян подсолнечни ка.

Однако эти колебания в содержании обменного калия по фазам роста подсолнечника имеют небольшие отклонения, поскольку природные обменные процессы в почве компенсируют его содержание на оптимальном уровне. Следует отметить, что самое высокое потребление обменного калия растениями подсолнечника достигается в фазу налива семян.

Структурно-агрегатный состав почвы. В наших исследованиях было очевидно то, что отвальные обработки приводили к увеличению глыби-стости фракции до 32 %. В то же время безотвдльные обработки за счет увеличения количества микроагрегатов имели меньший коэффициент структурности и критерий водопрочности. В среднем за годы изучения при отвальной обработке слой почвы 0 - 0,3 м содержал макроагрегатов (частиц от 0,25 до 10 мм) - 60,8 %, при безотвальной - 56,6 %.

Водопрочность агрегатов в пахотном слое при безотвальных обработках содержалась на 1,1 - 2,6 % меньше, чем на отвальных. Что, очевидно, объясняется распылением поверхностного слоя почвы и тем, что почва верхнего слоя при безотвальной обработке не заменяется более острукту-ренной из нижних слоев.

Комковатость. По нашим наблюдениям: при отвальных обработка?: агрегатов крупнее 1 мм было несколько больше, чем по другим вариантам. Это, очевидно, объясняется тем, что в данном случае на поверхность почвы извлекаются нижние, более оструктуренные слои, а верхний распыленный заделывается вглубь. При проведении остальных рассматриваемых способов основной обработки почны перемещение слоев не происходит, поэтому и комковатость на них несколько ниже.

Глыбистость. В нашем опыте глыбистость определялась с помощью квадратной метровой рамки, разделенной шпагатом на квадраты со сторонами 5 см. в среднем за годы исследования суммарная площадь глыб по отвальной вспашке составляла 70 % от всей поверхности поля. На отвальной обработке «Ранчо» она уменьшилась до 61%, на обработке «Ранчо» с подрезающими лапами - 57 % и на безотвальной обработке «Ранчо» - 44 %.

Гребнистость. Определение гребнистости делянок с помощью шнура после проведения основных обработок почвы показало, что наибольшие отклонения от базисной длины имели участки, обработанные плугом ПН-4-35 на глубину 0,25-0,27 м. эти отклонения составили 8,5 %.

Гребнистость делянок обработаных «Ранчо» на глубину 0,33-0,35 м, находилась в пределах 3-4 процентов.

11

Таблица 4 - Структурно-агрегатный состав и водопрочность почвы в зависимости от основной обработки почвы, % от веса всей почвы (среднее за 2009-2011 гг.)

Способ обработки Слой Агрегатный состав Водопрочность структуры

почвы почвы, Размер агрегатов по диаметру, мм

см более 10 10-1 1-0,25 менее 0,25 5-1 1-0,25 менее 0,25

1 2. 3 4 5 6 7 8 9

0-10 35,7 47,9 143 2,1 1,6 15,9 82,5

Вспашка на 0,25- 10-20 33,6 41,9 16,0 8,5 1Д 15.4 82,9

0,27 м (контроль) 20-30 26,8 45,6 16,9 10,7 1,8 18,8 79,4

0-30 32,0 48,5 15,7 7,1 1,7 16,7 81,6

Обработка «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м 0-10 10-20 20-30 0-30 35.3 30,9 24,9 30.4 46,3 44,3 43,1 44,6 12.5 14,9 16,3 14.6 5,9 9,9 15,7 10,5 0,9 и 1,7 1,3 15,9 17,2 22,0 18,4 83.2 81,5 76.3 80,3

Безотвальная обработка «Ранчо» на 0,33-0,35 м 0-10 10-20 20-30 25,1 22,3 20,1 40,0 38,9 36,7 16,5 18,3 25,7 18.4 20.5 17,5 0,6 1,0 1,3 14,0 17,3 20.5 85,4 82,6 78,2

0-30 22,5 38,5 20,2 18,8 1,0 17,3 82,6'

Обработка «Ранчо» на 0,33-0,35 м с подре- 0-10 10-20 6,7 8,9 32,9 31,7 24,4 25,8 36,0 33,7 0Л 0,8 14,5 17,5 85,3 81,7

зающими лапами на 20-30 13,4 30,3 27,0 29,3 1,1 19,1 79,8

0,¡2-0,15 м 0-30 9,7 31,6 25,7 33,0 0,7 17,0 82,3

Засоренность посевов. Учет засоренности посевов подсолнечника в среднем за три года показал, что она больше зависела от способа основной обработки, чем от времени ее определения. Так, перед первой междурядной обработкой наименьшая засоренность подсолнечника была на вариантах с отвальной обработкой. Количество сорняков на гибриде Кубанский 930 было 28 шт/м2, на гибриде Ригасол - 30 шт/м2 и на гибриде Гарант - 29 шт/м2. На варианте рыхления «Ранчо» с подрезающими лапами соответственно - 32,31 и 30 шт/м2. На безотвальном рыхлении «Ранчо» - 51,51 и 50 шт/м2 (табл. 5).

Таблица 5 - Засоренность посевов подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы, среднее за 2010-2012 гг.

Гибрид Количество сорняков, шт/м2 Засоренность посевов перед уборкой

перед первой междурядной обработкой перед второй междурядной обработкой шт/м2 г/м2 сырой массы

Вспашка на 0,25-0,27 м (контроль)

Кубанский 930 38 25 38 315

Ригасол 40 24 43 347

Гарант 40 25 35 281

Обработка «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м

Кубанский 930 28 21 33 170

Ригасол 30 22 35 190

Гарант 29 20 32 148

Безотвальная обработка «Ранчо» на 0,33-0,35 м

Кубанский 930 45 26 45 - 243

Ригасол 44 28 52 306

Гарант 44 27 43 204

Обработка «Ранчо» на 0,33-0,35 м с подрезающими лапами на 0,12-0,15 м

Кубанский 930 32 23 28 189

Ригасол 31 25 30 205

Гарант 30 23 29 157

Определение засоренности посевов подсолнечника перед второй междурядной обработкой растений показало, что наименьшей она была на варианте отвальной обработки «Ранчо»: у гибрида Кубанский 930 - 23 шт/м2, у Ригасол - 25 и у Гарант - 23 шт/м2. На варианте со вспашкой на 0,25-0,27 м (контроль) и обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м с подрезающими лапами на 0,12-0,15 м засоренность была практически одинаковой и составляла 25,24,25 и 23,25,23 шт/м2 соответственно. Наибольшая засоренность наблюдалась в посевах с безотвальной обработкой «Ранчо» на 0,33-0,35 м у гибрида Кубанский 930 - 26 шт/м2, Ригасол - 28 шт/м2, Гарант - 27 шт/м2.

Весовой учет засоренности посевов подсолнечника имеет несколько иную закономерность, чем количественный. Так, наименьшая масса сорняков была на варианте обработки «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м: у гибрида Кубанский 930 - 170 г/м2, Ригасол - 190 г/м2, Гарант - 148 г/м2. При обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м с подрезающими лапами на 0,12-0,15 м масса сорняков возросла до 189, 205, 157 г/м2. При безотвальной обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м: до 243, 306, и 204 г/м2. И при вспашке на 0,25-0,27 м (контроль): до 338, 352 и 301 г/м2.

Таким образом, наименьшее количество сорняков в посевах подсолнечника перед второй междурядной обработкой обеспечивается на варианте отвальной обработки «Ранчо»: у гибрида Кубанский 930 - 23 шт/м2, у Ригасол - 25 и у Гарант - 23 шт/м2. Перед уборкой на варианте обработки «Ранчо» на 0,33-0,35 м с подрезающими лапами на 0,12-0,15 м: 2830 шт/м2. И по массе сорняков на варианте обработка «Ранчо» на 0,330,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м: у гибрида Кубанский 930 -170 г/м2, Ригасол - 190 г/м2, Гарант - 148 г/м2.

Урожайность подсолнечника. Урожайность семян подсолнечника в зависимости от видов основной обработки почвы приведена в таблице 6. Из данных видно, что наибольший урожай маслосемян получен на варианте обработки «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м. Так, в 2010 году урожайность гибридов Гарант составила - 1,87 т/га, Ригасол -1,91 г/га и Кубанский 930 - 1,90 т/га. В 2011 году соответственно - 2,60; 2.20 и 2,62 т/га, в 2012 году - 1,89, 2,09 и 2,35 т/га.

Таблица 6 - Урожайность семян подсолнечника по годам исследований в зависимости от основной обработки почвы, т/га.

Гибрид Годы исследований Среднее

- 2010 | 2011 | 2012

Обработка Ранчо на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м

Кубанский 930 1,90 2,62 2,35 2,29

Ригасол 1,91 2,20 2,09 2,07

Гарант 1,87 2,60 | 1,89 2,12

Обработка Ранчо на 0,33-0,35 м с подрезающими лапами на 0,12-0,15 м

Кубанский 930 1,82 2,30 2,15 2,09

Ригасол 1,70 2,00 1,93 1,88

Гарант 1,62 2,35 1 1,64 1,87

Безотвальная обработка Ранчо на 0,33-0,35 м

Кубанский 930 1,54 1.68 1,84 1,69

Ригасол 1,40 1.87 1,68 1,65

Гарант 1,26 2,22 1,41 1,63

Вспашка на 0,25-0,27 м (контроль)

Кубанский 930 1,43 1,30 1,69 1,64

Ригасол 1,26 1,73 1,65 1,55

Гарант 1,13 1,67 1,25 1,35

Окончание таблицы 6

2010 г. 2011 г. 2012 г.

НСР05 общая - 0,0259 НСР05 общая - 0,0232 НСР05 общая - 0,0422

HCPos А —0,0149 НСР05 А — 0,0134 НСР05 А-0,0244

НСР05 В — 0,0129 HCPos В- 0,0116 HCPos В-0,0211

НСР05 АВ-0,0129 НСР05 АВ-0,0116 HCPos АВ-0,0211

В качестве основной обработки на темно-каштановых почвах следует практиковать обработку «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м.

Экономико-энергетическая оценка возделывания гибридов в зависимости от основной обработки почвы.

При внедрении новых гибридов темпы увеличения урожайности больше темпов повышения дополнительных затрат. Наряду с увеличением расходов, увеличиваются и затраты труда на 1 га, но при этом снижается трудоемкость 1 т маслосемян. Окупаемость затрат повышается с ростом урожайности подсолнечника. Расчетная прибыль на 1 т семян довольно высокая с 3481 до 7197 рублей и на. 1 га с 4700 до 16480 рублей. Соответственно повышается прибыль на 1 чел./час и 1 рубль затрат.

На основании имеющихся данных экономическая эффективность возделывания подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы свидетельствует о рациональном подходе к повышению урожайности культуры на предприятии.

Экономическая эффективность производства подсолнечника характеризуется системой показателей. Основными из них являются урожайность, себестоимость, затраты труда, прибыль на 1т, 1 га,1 чел-час, уровень рентабельности.

Урожайность подсолнечника — один из важнейших показателей эффективности выращивания этой культуры. Наибольшая урожайность была достигнута у гибрида Кубанский 930 на варианте обработки «Ранчо» на 0,330,35 м и оборотом 0,14-0,15 м, наименьшая у гибрида Гарант на варианте вспашки 0,25-0,27 м (контроль), об этом свидетельствуют показатели 2,29 т/га и 1,35 т/га соответственно. Анализируя, себестоимость у различных гибридов, при различном варианте обработки почвы, был выявлен наименьший результат у гибрида Кубанский 930 при варианте обработки «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м - 4803 руб. и наибольший у такого же гибрида, но при варианте отвальной вспашки ПН-4-35 - 7012 руб., это свидетельствует о высокой стоимости семян и больших затрат на ГСМ.

Для наиболее детальной оценки экономической эффективности необходимо проанализировать показатель рентабельности, увеличение которого показывает положительный результат деятельности. Наибольшую рентабельность после проведение опытов и эко номической оценки всех вариантов обработки, показал гибрид Кубанский 930 на варианте обработки «Ранчо» на 0,330,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м и составил 150 %.

15

Таблица 7 - Экономическая эффективность возделывания гибридов подсолнечника (2010-2012гг.)

Показатели Варианты опыта

Вспашка на 0,25-0,27 м (контроль! Обработка Ранчо на 0,33-0,35 м и оборотом на 0,14-0,15 м Безотвальная обработка Ранчо на 0,33-0.35 м Обработка Ранчо на 0,33-0,35 м с подрезающими лапами на 0,12-0,15 м

Кубанский 930 Ригасол Гарант Кубанский 930 Ршасил Гарант Кубанский 930 Ршасол Гарант Кубанский 930 Ригасол Гарант

Урожайность, т/га 1,64 1,55 1,35 2,29 2,07 2,12 1,69 1,65 1,63 2,09 1,88 1,87

Затраты средот, р/га 6500 6500 6500 6000 6000 6000 5000 5000 5000 5500 5500 5500

Утраты труда, чел.-ч/та 6,55 6,94 7,96 4,69 5,19 5,07 6,36 6,52 6,60 5,14 5,72 5,75

Цена реализация 1т,р 12000 12000 12000 12000 12000 12000 12000 12000 12000 12000 12000 12000

Себестоимость 1 т, р 7012 7419 8519 4803 5314 5189 5917 6061 6135 5024 5585 5615

Прибыль, р на:

1т 4988 4581 3481 7197 6686 6811 6083 5939 5865 6976 6415 6385

1 га 8180 7100 4700 16480 13840 14440 10280 9800 9560 14580 12060 11940

1 чел.-ч 761 660 437 1533 1287 ¡343 956 912 889 1356 1122 1111

Уровень рентабельности,1!'« 71% 62% 41% 150% 126% 131% 103% 98% 96% 139% 115% 114%

Выводы

1. Комплексное изучение эффективности ряда основных агроприемов входящих в технологию возделывания подсолнечника показало, что в су-хостепной зоне темно-каштановых почв Волгоградской области предпочтение следует отдать гибридам.

2. Подсолнечник хорошо использует почвенные запасы влаги, которые создаются осенне-зимними осадками. Запасы продуктивной влаги к началу сева 128-145 мм и осадки периода вегетации 83-121 мм позволяют получить урожай до 2,29 т/га, при этом коэффициент влагообеспеченности по годам исследований колебался от 0,74 до 1,25.

3. Коэффициент суммарного водопотребления по изучаемым гибридам в среднем за три года колебался от 1028 м3 (Гарант) до 1681 м3 (Кубанский 930).

4. В зависимости от способов основной обработки почвы содержание нитратного азота в пахотном горизонте на варианте обработки «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м увеличивалось от 41,1 до 41,7 мг/кг почвы, подвижного фосфора от 24,3 до 27,6 мг/кг почвы, обменного калия от 443,5 до 462,9 мг/кг почвы.

5. Применение рабочих органов «Ранчо» способствует разуплотнению пахотного слоя на 0,04 % (1,07) по отношению к контролю (1,11) т/м3.

Применение различных видов основной обработки темно-каштановых почв влияет на порозность, так скважность почвы при чизельной обработке с оборотом пласта была - 51,8 %, на безотвальном рыхлении «Ранчо» -51,4 %, при обработке «Ранчо» с подрезающими лапами - 51,5 %. Все варианты по сравнению с контрольным - 51,0 % больше, на 0,4 %, 0,5 % и 0,8 % соответственно.

6. Продолжительность периода посев - всходы у изучаемых" гибридов в среднем за три года составила - 9 дней; от всходов до образования корзинки на вспашке 44 дня, при чизелевании - 45 дней; от образования корзинки до цветения - 16 дней; от цветения до созревания на отвальной обработке - 56 дней, на безотвальных - 57 дней. В целом вегетационный период подсолнечника на отвальных вспашках составляет 117 дней, на безотвальных - 118 дней.

7. Способы основной обработки почвы не оказали заметного влияния на увеличение зараженности болезнями. За годы исследований на посевах наблюдались: серая гниль, фомоз, ложная мучнистая роса и ржавчина. Все исследуемые гибриды поражались в той или иной степени болезнями, слабо фомозом, серой гнилью, во влажные годы ложной мучнистой росой и сильно во все годы ржавчиной.

8. Сохранность растений подсолнечника к уборке по годам колебалась от 38,8 на безотвальной обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м до 42,2 тыс. всхожих семян на 1 га на варианте обработки «Ранчо» на 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м.

9. Наблюдения за высотой растений в фазу цветения показали, что наиболее высокорослыми они были на Еспашке на 0,25-0,27м и на отвальной обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м - 1,73-1,72 м, на рыхлении «Ранчо» с подрезающими Лапами - 1,69 м и самым низким на варианте безотвальной обработке «Ранчо» - 1,68м

10. Наибольшие размеры корзинки также отмечены на вариантах обработки «Ранчо» на 0,33-0,35 м и: оборотом пласта на 0,14-0,15 м и на обработке «Ранчо» на 0,33-0,35 м с подрезающими лапами на 0,12-0,15 м -18,0 см. на вспашке и безотвальной обработке «Ранчо» - 16,0 - 17,0 см соответственно.

11. Наибольший урожай маслосемян получен на варианте обработки «Ранчо» на 0.33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м. Так, в 2010 году урожайность гибридов Гарант составилг. - 1,87 т/га, Ригасол - 1,91 т/га и Кубанский 930 - 1,90 т/га. В 2011 году соответственно - 2,60; 2,20 и 2,62 т/га, в 2012 году - 1,89,2,09 и 2,35 т/га.

12. Внедрение новых гибридов обеспечивает прибыль на 1 га от 13840 до 16480 рублей. Уровень рентабельности в пределах 126 - 150 %. Из исследуемых генотипов самую высокую эффективность показал Кубанский 930.

Предложения производству

1. В сухостепной зоне темно-каштановых почв Волгоградской области для получения высокого урожая семян подсолнечника следует применять гибрид: Кубанский 930.

2. В качестве основной обработки на темно-каштановых почвах следует практиковать обработку «Ранчо» на. 0,33-0,35 м и оборотом пласта на 0,14-0,15 м.

Список опубликованных работ в изданиях рецензируемых ВАК РФ.

]. Борисенко, И.Б. Новые технологии обработки почвы / И.Б. Бори-сенко, Ю.Н. Плескачёв, А.Н. Сидоров //' Известия Нижневолжского агро-университетского комплекса, наука и высшее профессиональное образование,-2012,- Выпуск 1, - Волгоград: ИПК «Нива», ВГСХА. -С.14-16.

2. Борисенко, И.Б. Ресурсосберегающие способы обработки почвы при возделывании подсолнечника / И.Б. Борисенко, Ю.Н. Плескачёв, А.Н. Сидоров // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - М., 2012. -№ 2,- С. 4-6.

3. Плескачёв, Ю.Н. Совершенствование способов обработки тёмно-каштановых почв и внесения гаотных удобрений под подсолнечник / КУН. Плескачёв, И.Б. Борисенко, В.Ю. Мисюряев, А.Н. Сидоров // Плодо-родие.-2012.- М.,- № 2,- С. 24-26.

Статьи в других научных и научно-практических изданиях.

4. Сидоров, А.Н. Плотность почвы v. основная обработка / А. Н. Сидоров, Д.С. Тегесов // Сб. ВГСХА 8-П ноября 2011. Волгоград. - С.56-58.

18

5. Тегесов, Д.С. Современные способы основной обработки почв / Д.С. Тегесов, А.Н. Сидоров // Сб. ВГСХА 8-11 ноября 2011. Волгоград. -С.66-68.

6. Плескачёв, Ю. Н. Современные технологии повышения плодородия почвы и урожайности подсолнечника в Нижнем Поволжье / Ю.Н. Плескачёв, И.Б. Борисенко, А.Н. Сидоров // Сб. МГАУ им. Тимирязева, М.-2012. — С.365-372.

7. Плескачёв, Ю. Н. Совершенствование способов основной обработки почвы при выращивании подсолнечника / Ю.Н. Плескачёв, И.Б. Борисенко, А.Н. Сидоров // Сб. ВГСХА 31 января - 2 февраля 2012. Волгоград. - С. 89-92.

8. Борисенко, И. Б. Дифференцированное использование «Ранчо» в зональных севооборотах / И.Б. Борисенко, Ю.Н. Плескачёв, А.Н. Сидоров // Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки, 8-я Международная научная конференция 21 февраля 2012 г. г. Владикавказ. С.149-152.

9. Сидоров, А.Н. Совершенствование технологий возделывания подсолнечника в Волгоградской области / А. Н. Сидоров // Наука и молодежь: новые идеи и решения. Сб. ВолГАУ Часть I,- Волгоград, 2012. С.182-185.

10. Плескачев, Ю.Н. Совершенствование способов обработки почвы при возделывании подсолнечника / Ю.Н. Плескачев, И.Б. Борисенко, А.Н. Сидоров // Научная жизнь. - М., 2012. - №1. - С. 144-147.

Подписано в печать 23.08.13 г. Формат 60x84 1/16.

Усл.-печ. л. 1,0. Тиргж 100. Заказ 289. ИПК ФГБОУ ВПС) Волгоградский ГАУ «Нива». 400002, Волгоград, пр. Университетский, 26.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сидоров, Александр Николаевич, Волгоград

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПХ "ЭП4 1J.1L г>7

ичт I I

На правах рукописи

Сидоров Александр Николаевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ТЕМНО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ПОД ПОДСОЛНЕЧНИК В ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Научный руководитель: доктор с.-х. наук Ю.Н. Плескачев

Волгоград - 2013

Оглавление

Введение..........................................................................................................................................................................4

1. Обзор литературы..........................................................................................................................................7

1.1 Биологическая характеристика культуры................................................................................7

1.2 Производство подсолнечника в России и основная обработка..............................8

1.3 Влажность почвы............................................................................................................................................12

1.4 Плотность почвы............................................................................................................................................16

1.5 Обработка почвы............................................................................................................................................18

1.6 Структура почвы......................................................................................................................................................20

1.7 Засоренность....................................................................................................................................................................23

1.8 Вредители..............................................................................................................................................................24

1.9 Токсичность..........................................................................................................................................................27

1.10 Энергетическая оценка обработки почвы..........................................................................29

2. Особенности природно-климатических условий зоны возделывания подсолнечника..........................................................................................................................................................31

2.1 Агроклиматическая характеристика изучаемой зоны и метеоусловия в районе исследований................................................................................................................................................................31

2.2 Агрохимические и агрофизические показатели темно-каштановых почв 35

3. Условия и методика исследований..................................................................................................................39

3.1 Методика исследований............................................................................................................................................39

3.2 Технология возделывания подсолнечника в полевых опытах..............................42

3.3 Характеристика изучаемых гибридов..........................................................................................49

3.4 Ресурсосберегающие способы обработки почвы при возделывании подсолнечника............................................................................................................................................................................51

4. Совершенствование основной обработки почвы..........................................................55

4.1 Основная обработка темно-каштановых почв под подсолнечник......................55

4.2 Качество обработки почвы................................................................................................................................55

4.3 Влажность почвы..........................................................................................................................................................56

4.4 Плотность сложения почвы..................................................................................................................60

4.5 Структурно-агрегатный состав..........................................................................................................67

4.6 Особенности роста и развития растений....................................................................................69

4.7 Засоренность посевов..................................................................................................................................72

4.8 Водопотребление посевов........................................................................................................................76

4.9 Динамика основных элементов питания в почве..............................................................................82

4.10 Динамика нарастания биомассы, качества семян и урожайность подсолнечника............................................................................................................................................................96

5. Биоэнергетическая и экономическая оценка элементов адаптивной

технологии возделывания подсолнечника......................................................................................................103

5.1 Биоэнергетическая оценка..............................................................................................................................................103

5.2 Экономическая эффективность..........................................................................................................107

Заключение....................................................................................................................................................................111

Список используемой литературы......................................................................................................114

Приложения................................................................................................................................................................128

Введение

За всю историю земледелия ни один прием не вызывал таких оживленных, острых дискуссий и не получал таких диаметрально противоположных оценок, как обработка почвы. И это не случайно. Обработка почвы, как элемент системы земледелия, динамична и зависит от общественно-экономических условий и уровня развития производительных сил общества.

Обработка почвы - одна из основных технологических операций в земледелии. Главная ее задача состоит в создании оптимальных условий для возделывания сельскохозяйственных культур.

Оптимальное строение и агрегатный состав обрабатываемого слоя обеспечивают благоприятные водный и питательный режимы, а также улучшение аэрации почвы и ее тепловых свойств. Задачей обработки почвы является также уничтожение сорной растительности и улучшение фитосанитарного состояния поля. В засушливых районах, к которым относится Нижнее Поволжье, наиболее важным вопросом обработки почвы является накопление и рациональное использование влаги.

Обработка почвы предназначена для заделки органических и минеральных удобрений, стерневых остатков предшествующих культур. С помощью обработки почвы создаются благоприятные условия для прорастания семян сельскохозяйственных культур, нормального формирования корневых систем и развития растения в целом [31].

При этом следует отметить, что далеко не все даже самые актуальные вопросы обработки почвы решены полностью в теоретическом и практическом аспекте. Основные из них - это вопросы о способах и глубине обработки почвы.

Актуальность работы. Подсолнечник - важнейшая масличная культура Волгоградской области. При высокой экономической эффективности подсолнечника важным условием, наряду с возделыванием новых гибридов, являются энергосберегающие приемы возделывания данной культуры. С самого начала возникновения земледелия идут горячие споры о преимуществах отвальной и безотвальной обработок, мелкой и глубокой. Не решены эти вопросы и до сих пор. Поэтому проблема разработки оптимальных и рациональных систем обработки почвы, в

том числе и для сухостепных ландшафтов Нижнего Поволжья, является актуальной и по настоящее время.

В этой связи, совершенствование комплекса агроприемов, повышающих продуктивность подсолнечника и качество маслосемян, является актуальным и представляет без всякого сомнения научный и практический интерес.

В современных условиях наиболее эффективный путь повышения валового производства маслосемян подсолнечника - это подбор наиболее продуктивных генотипов и реализация их потенциальной продуктивности за счет совершенствования технологии возделывания определённых гибридов для конкретных почвен-но-климатических условий зоны.

Цель исследований. Основная цель исследований заключалась в определении оптимальных способов основной обработки темно-каштановой почвы, а также комплексной оценке продуктивности гибридов подсолнечника для сухостеп-ной зоны Волгоградской области.

Задачи исследований.

- изучить особенности роста и развития гибридов подсолнечника в сочетании с различными обработками почвы;

- оценить эффективность применения различных видов основной обработки почвы;

- подобрать наиболее продуктивные генотипы, сочетающие в себе высокую урожайность и устойчивость к стрессовым воздействиям биогенных и антропогенных факторов в сухостепной зоне темно-каштановых почв Волгоградской области;

- дать экономическую и энергетическую оценку эффективности возделывания гибридов подсолнечника в сочетании с различными видами основной обработки темно-каштановых почв Нижнего Поволжья.

Объект исследований. Посевы гибридов подсолнечника Кубанский 930, Гарант, Ригасол.

Предмет исследований. Различные виды основной обработки темно-каштановых почв под подсолнечник.

Научная новизна. В условиях сухостепной зоны темно-каштановых почв Волгоградской области изучены способы основной обработки почвы с применением модульных рабочих органов «Ранчо», позволяющие получать даже в засушливые годы 2,29 т/га маслосемян подсолнечника.

Выявлены периоды прохождения фенологических фаз развития гибридов подсолнечника Кубанский 930, Ригасол, Гарант. Определены показатели плотности почвы в зависимости от способов обработки.

Дана оценка гибридов подсолнечника на водопотребление и зараженность болезнями.

Практическая значимость. Усовершенствована технология возделывания гибридов подсолнечника Кубанский 930, Ригасол, Гарант на основе совершенствования приёмов основной обработки почвы. Результаты трёхлетнего эксперимента прошли производственную проверку и внедрены в 2011-2012 годах в ОАО «Усть-Медведицкое» Серафимовичского района, ООО «Захаровское» и ООО «Пионер-Arpo» Клетского района Волгоградской области.

Основные положения выносимые на защиту:

- особенности роста, развития и продуктивность гибридов подсолнечника в зависимости от основной обработки почвы;

- составляющие суммарного водопотребления в посевах гибридов по годам исследований;

- основные показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах гибридов в разные по агрометеорологическим условиям годы;

- показатели структуры урожая растений гибридов в зависимости от основной обработки почвы;

- экономическая эффективность изученных приемов в технологии возделывания гибридов подсолнечника Кубанский 930, Ригасол и Гарант на темно-каштановых почвах Волгоградской области.

Реализация результатов исследований: по материалам диссертации опубликовано 10 статей, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ для публикации результатов кандидатских и докторских диссертаций.

Глава 1. Обзор литературы 1.1 Биологическая характеристика культуры

Культурный подсолнечник по своему происхождению и ареалу обитания считается степным экотипом. Он имеет стержневой корень, проникающий на большую глубину и придаточные корни из гипокотиля, которые обеспечивает ему устойчивость к засухе и степным ветрам, кроме этого подсолнечник характеризуется также экологической пластичностью и высокой холодостойкостью.

Прорастание семян подсолнечника во влажной почве может осуществляться при среднесуточной температуре почвы на глубине заделки семян 4-6° С, если же среднесуточная температура почвы на глубине заделки семян достигает 10-12° С, то процесс прорастания семян проходит более дружно и полно. Наклюнувшиеся семена способны переносить кратковременные понижения температуры до - 10° С, молодые всходы подсолнечника способны выдерживать кратковременные заморозки до -6° С.

Для скороспелых сортов и гибридов подсолнечника сумма активных температур составляет 1850° С, раннеспелых сортов и гибридов 2000° С, среднеспелых сортов и гибридов - 2150° С. Из этого количества солнечной энергии, потребляемой подсолнечником около 2/3 приходится на вегетацию в период от фазы всходов до фазы цветения и 1/3 - от цветения до созревания. Общая потребность растений подсолнечника в тепле и солнечной радиации имеет большой диапазон в зависимости от продолжительности вегетации сорта или гибрида.

Подсолнечник относится к засухоустойчивым растениям. Его корневая система способна извлекать воду из достаточно глубоких слоев почвы. Огромное значение для подсолнечника имеют запасы влаги в почве, поступающие и накапливающиеся в осенне-зимний период. Более 60 процентов влаги подсолнечник потребляет в период вегетации в фазу образования корзинки до конца фазы цветения. Недостаток влаги в почве в данный период является одной из основных причин пустозерности в центре корзинок. Хорошая опушенность стеблей и листьев, и кроме этого способность устьиц к стабильно высокой транспирации обеспечивают подсолнечнику большую устойчивость к жаре и засухе, в частности до начала цветения.

Подсолнечник предъявляет высокие требования к свету. При наступлении-затенения или пасмурной погоде рост и развитие растений замедляется, они испытывают угнетение. По своей биологии подсолнечник - это растение короткого дня, при продвижении на север его вегетационный период удлиняется.

Наиболее подходящими для произрастания подсолнечника из почв являются черноземы (супесчаные и суглинистые), затем тёмно-каштановые и каштановые почвы. Светло-каштановые, легкие песчаные и солонцеватые почвы, а также солонцы и солончаки, имеющие щелочную реакцию среды, для него малопригодны. Наиболее подходящий для роста и развития растений подсолнечника интервал рНсол 6,0-6,8.

1.2 Производство подсолнечника в России и основная обработка почвы

В настоящее время 50 % используемого в производстве и кулинарии растительного масла в России обеспечивается за счет импортных поставок, поэтому увеличение производства главной масличной культуры - подсолнечника - за счет повышения урожайности культуры остается важной задачей. Для ее решения необходимо восстановление и внедрение интенсивных технологий возделывания культуры в агроландшафтных системах земледелия, адаптированных к зональным почвенно-климатическим условиям [144].

Посевные площади под подсолнечником в мире, начиная с 60-х годов прошлого столетия, увеличились в 3,2 раза: с 7,6 до 24,1 млн. га в 2012 г. Важную роль при этом сыграли высокопродуктивные, заразихоустойчивые сорта, созданные нашими селекционерами и широко распространившиеся во многих странах мира.

Возделывание подсолнечника сосредоточено главным образом в России, Украине, странах Европейского Союза, Аргентине. Индии и Китае. В отличие от большинства стран мира, в Российской Федерации подсолнечник является основной масличной культурой. В общем объеме производства масличного сырья культура занимает более 80 %. В отдельные годы в России выращивается более 6 млн. т. семян и вырабатывается более 2 млн. т. подсолнечного масла, что составляет свыше трех четвертей объема производства пищевых растительных масел в стране.

Однако, несмотря на положительные тенденции последних лет, потенциальные возможности культуры еще не реализованы. Одним из главных препятствий такой реализации стало нарушение севооборотов, преждевременный возврат подсолнечника на прежнее место возделывания. Это приводит к накоплению в почве возбудителей различных болезней и вредителей, ослаблению посевов, связанному с односторонним выносом питательных веществ, изменение микрофлоры почвы.

Вследствие серьезного нарушения севооборотов культура часто возвращается на прежнее место уже через 3-5 лет. Нередко подсолнечник сеют по подсолнечнику, что категорически недопустимо. Часто ситуация усугубляется из-за отказа от внесения минеральных и органических удобрений вследствие их дороговизны и отсутствия специализированной техники. Несоблюдение данных условий может вызвать снижение урожайности до критического уровня, зачастую не обеспечивающего покрытия производственных затрат на возделывание.

Таким образом, необходимо найти пути увеличения валового сбора подсолнечника, компенсируя сокращение посевных площадей ростом урожайности культуры. Для этого есть все возможности. Разработаны, интенсивные, адаптивные ресурсосберегающие технологии возделывания культуры. Селекционерами созданы новые сорта и гибриды, более устойчивые к вредителям, болезням, стрессовым факторам окружающей среды, имеющие высокий потенциал продуктивности и обладающие адаптивностью к местным условиям, что позволяет прогнозировать урожаи и сократить применение пестицидов [79].

Подсолнечник, благодаря быстрому росту корневой системы, проникающей на глубину 200-300 см, в большей мере независим от запасов влаги и состояния обработанного слоя почвы, чем другие культурные растения. Формируя мощную корневую систему, он рационально использует как легкодоступные питательные вещества из пахотного (0-0,30 м) слоя почвы, так и запасы влаги, имеющиеся в более глубоких слоях.

Обработка почвы должна обеспечить чистоту посевов и равномерную густоту стояния растений. В различных зонах страны при возделывании подсолнечника получили распространение обычная и улучшенная зябь, системы полупаровой, послойной, интегрированной и противоэрозионной обработки.

За последние годы многие сельхозтоваропроизводители, стараясь избежать затрат, необходимых на проведение отвальной обработки, заменили ее поверхностными обработками или глубоким безотвальным ры�