Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии хранения маточников и возделывания семенников кормовой свеклы на основе применения различных химических препаратов

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Щедрин, Дмитрий Сергеевич, Воронеж

/ л

/ • и / А?

'/?{ - У У " /

/

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ.К.Д.ГЛИНКИ

На правах рукописи

Щедрин Дмитрий Сергеевич

УДК 633.416:631.53.02

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ХРАНЕНИЯ МАТОЧНИКОВ И ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕМЕННИКОВ КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ

Специальность - 06.01.09 - растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель -доктор сельскохозяйственных наук, профессор|Н.Н. Горбунов

Воронеж, 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ................................................ -4

1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРИЕМОВ

ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ МАТОЧНОЙ

КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ.................................. 9

1.1. Роль физиологически активных веществ в создании урожая сельскохозяйственных культур.................................... 9

1.2. Роль десикации при уборке сельскохозяйственных культур........................... 19

1.3. Хранение маточников кормовой свеклы........ 27

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ...... .36

2.1. Почвенно-климатические условия при проведении опытов............................. 36

2.2. Методика проведения исследований........... 41

3. ДИНАМИКА РОСТА И РАЗВИТИЯ МАТОЧНИКОВ КОРМОВОЙ

СВЕКЛЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ........ 52

4. ПРЕДУБОРОЧНОЕ ОПРЫСКИВАНИЕ МАТОЧНИКОВ КОРМОВОЙ

СВЕКЛЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЬМИ ВЕЩЕСТВАМИ...... 64

4.1. Влияние предуборочного опрыскивания физиологически активными веществами на сохранность маточной кормовой свеклы............ 64

4.2. Влияние физиологически активных веществ на семенную продуктивность кормовой свеклы.... 77

5. ВЛИЯНИЕ ПРЕДУБОРОЧНОЙ ДЕСИКАЦИИ МАТОЧНИКОВ

КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ НА ИХ СОХРАННОСТЬ И СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ................................. . 84

5.1. Влияние десикации ботвы на сохранность маточников кормовой свеклы................. 84

5.2. Влияние предуборочной десикации маточников

на их семенную продуктивность.............. '98

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕКОМЕНДУЕМЫХ

ПРИЕМОВ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН

КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ................................. 109

ВЫВОДЫ................................................... 119

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ ............................... 122

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................... 123

ПРИЛОЖЕНИЯ.............................................. 145

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы определяется необходимостью поиска научно обоснованных путей увеличения производства сочных кормов для животноводства. Успешное ее решение связано с кормовой свеклой, занимающей более 90 % среди посевов корнеплодов, являющихся источником сочного корма в позднеосен-ний и зимний периоды для всех видов животных. По переваримости питательных веществ корнеплодов кормовая свекла не уступает молодой пастбищной траве. Она содержит комплекс физиологически активных веществ, легкоусвояемые углеводы и витамины, которые способствуют повышению продуктивности сельскохозяйственных животных. Высокие кормовые достоинства делают ее незаменимым компонентом в рационе животных.

До настоящего времени в ЦЧР ощущается острый недостаток семян кормовой свеклы. Одним из основных районов семеноводства этой культуры в ЦЧР является Воронежская область. 'За последние 5 лет (1991-1995 гг.) урожайность маточников составляет 17,0 -20,0 т/га, семян - 0,93 - 1,1 т/га.

Анализ сложившейся ситуации с семеноводством кормовой свеклы показывает, что основными причинами низкой урожайности являются неудовлетворительная сохранность маточников, использование ручного труда при доочистке корнеплодов и отсутствие агроприемов, повышающих урожай семян кормовой свеклы. Затраты труда и средств на производство кормовой свеклы велики. Себестоимость 1 т корнеплодов на 50-54 % выше, чем силоса, на 55-57 % - однолетних и на 70-71 % - многолетних трав. Такие различия в себестоимости производства объясняют-

ся большой долей затрат ручного труда при возделывании кормовой свеклы (Петров A.B., Ушин С.Д., 1991).

История распространения кормовой свеклы, связь формирования урожая семян с биологией развития широко освещены' в трудах В.П.Твердовского (1944), И.А.Шевцова, А. М. Фомичева (1980), В.Н.Киреева (1987), В.П.Овсянникова (1978,1988) и ДР-

Новые исследования по совершенствованию технологии возделывания семян кормовой свеклы проводятся Н.С.Архангельским (1987), 0.А.Заураловым, А.С.Лукаткиным (1996), А.В.Петровым (1996), А.М.Фомичевым и др. (1995), M.Davies, 1991, U.Abraham, К. Potsch (1988), I.Vutmanski(1995).

Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что причинами низких урожаев семян кормовой свеклы являются факторы выращивания и хранения маточников. К ним относятся: биоклиматические условия зоны, агротехнические приемы возделывания и уборки, технология хранения маточников и выращивания семенников кормовой свеклы.

К началу наших исследований в ЦЧР было мало исследований по влиянию физиологическиактивных веществ на хранение и семенную продуктивность маточников, остро стояла проблема поиска новых высокоэффективных агротехнических приемов для сокращения затрат ручного труда при-уборке их. В связи с изложенным, актуальным направлением в семеноводстве кормовой свеклы является: разработка приемов, повышающих сохранность маточников и семенную продуктивность кормовой свеклы на основе применения физиологически активных веществ, а также использование различных химических веществ для десикации ботвы

маточников, что в значительной степени сократит затраты при их уборке.

При разработке схемы и методики наших исследований мы исходили из гипотезы, что реакции, протекающие в корнеплодах при хранении, являются непосредственным продолжением тех процессов, которыми характеризовалось физиологическое состояние маточников в предуборочный период. Отсюда следует, что степень активности факторов внутреннего обмена в маточниках свеклы до их уборки находит затем адекватное отражение уже в состоянии корнеплодов при хранении. Поэтому, если мы определенным воздействием изменим в нужном направлении химизм данного растения перед уборкой, мы сможем тем самым значительно повысить его устойчивость при хранении.

Цель и задачи исследований. Основной целью наших исследований было определить биологические основы сохранности и семенной продуктивности кормовой свеклы при применении физиологически активных веществ и изыскать способы улучшения условий уборки маточников путем предуборочной десикации листьев.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

1. Изучить особенности развития и формирования урожая маточников кормовой свеклы в условиях лесостепи ЦЧР.

2. Установить влияние предуборочного опрыскивания растений маточной кормовой свеклы физиологически активными веществами на изменение химического состава и сохранность корнеплодов.

3. Выяснить последействие физиологически активных веществ, применяемых на маточниках, на семенную продуктивность

кормовой свеклы.

4. Изыскать эффективные десиканты на листьях маточников для улучшения их сохранности и снижения затрат при уборке.

5. Определить экономическую эффективность изучаемых физиологически активных веществ и десикантов на маточной кормовой свекле.

Научная новизна. Разработан способ сохранности маточников кормовой свеклы и увеличения семенной продуктивности путем предуборочного опрыскивания 1% раствором гидрохинона, позволяющий снизить интенсивность дыхания, поражаемость кор-неподов болезнями, повысить урожай и качество семян кормовой свеклы.

Выявлен новый эффективный способ удаления листьев маточников кормовой свеклы без ее обрезки с помощью предуборочной десикации препаратом баста в дозе 1,2 кг/га, способствующий сохранности корнеплодов и снижению затрат ручного труда при уборке.

Практическая ценность работы. .Разработан регламент применения физиологически активных веществ для предуборочной обработки маточников. Научно обоснована десикация листьев маточников с целью повышения сохранности корнеплодов при длительном хранении и снижения затрат ручного труда в период уборки.

Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертационной работе, доложены: на Международной научно-практической конференции (1995), Всероссийской научно-практической конференции (1996), Межрегиональной научно-практической конференции (1997), научных конференциях Воронежского госаг-

роуниверситета им.К,Д.Глинки (1994, 1995, 1998 гг.).

Материалы диссертации опубликованы в 7 статьях.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 171 странице машинописного текста, состоит из введения, 6 ■разделов, выводов, предложений производству, списка литературы и приложений. Работа включает 40 таблиц, 5 рисунков, 20 приложений. В списке литературы - 190 наименований, в том числе 17 иностранных.

Работа выполнена в 1992-1996 гг. на кафедре технологий хранения и переработки растениеводческой продукции Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д.Глинки под научным руководством доктора с.-х.наук, профессора Н. Н. Горбунова.

На защиту выносятся следующие положения диссертации: 1. Способ повышения сохранности и семенной продуктивности кормовой свеклы, основанный на предуборочной обработке маточников за 2-3 недели до уборки 1 % раствором гидрохинона.

2. Предуборочная десикация листьев маточной кормовой свеклы препаратом баста в дозе 1,2 кг/га с целью улучшения сохранности и снижения затрат на уборке маточников.

1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ МАТОЧНОЙ КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ

1.1. Роль физиологически активных веществ в создании урожая сельскохозяйственных культур

Исследования по повышению сохранности и семенной продуктивности маточников кормовой свеклы в разных зонах страны и за рубежом привели к убеждению, что первостепенное значение в технологии возделывания и хранения маточной кормовой свеклы имеет строгое выполнение всех агротехнических мероприятий с учетом биологических особенностей этой культуры. (Твердовский В.П., 1944; Агапов С.П., 1948; Вавилов П.П., Фирсов И.П., 1972, Шевцов И. А., Фомичев A.M., 1980, Ларичева М.Д., Авдеева М.М., 1980, Архангельский Н. С., Тришкина Л. Ф., 1988; Овсянников В.П., 1988; Кононков П.Ф., Невенчанный В.м., Фомичев A.M., 1993; МулярЭ.А., 1996).

Важным элементом современных технологий производства сельскохозяйственных культур становятся регуляторы роста. С их появлением стало возможным направленно регулировать физиологические процессы растений, мобилизовать потенциальные возможности, заложенные в геноме природой. К ним относятся природные и синтетические соединения, активно влияющие на обмен веществ растений, что приводит к заметным изменениям в их росте и развитии (Гавва И.А. и др., 1983).

Известно, что процессы роста и развития растений контролируют пять групп фитогормонов: ауксины, гибберелины, ци-

токинины, абсцизовая кислота, этилен и стероиды.

Использование физиологически активных веществ в нашей стране является сравнительно новым приемом в растениеводстве. Их роль возросла в связи с широким применением интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур (Калинин Ф.Л., 1984, РакитинР.В., 1983). Регуляторы роста растений позволяют усиливать или ослаблять признаки и свойства растений в пределах нормы реакции, определяемой генотипом. К настоящему времени обнаружено и изучено около 5000 соединений, обладающих регуляторными действиями. Во многих странах мира физиологически активные вещества, или регуляторы роста, находят все более широкое применение в сельском хозяйстве как средство повышения качества и количества урожая. Так, например, затраты на использование ростовых веществ в Англии увеличились с 1,9 млрд.фунтов стерлингов в 1970 г. до 9, 1 млрд. в 1983 г.

В нашей стране исследованиями в области химической регуляции растений стали заниматься вплотную в последние 15 лет (Шевелуха В.С.,Блиновский И.К., 1990). Значительно активизировалась работа по поиску и синтезу новых фиторегулято-ров, создана Государственная система оценки препаратов и технологии их применения. По вопросам характера и механизма действия природных и синтетических физиологически активных препаратов были проведены фундаментальные исследования Н. Г.Холодным (1939),А.Максимовым(1944), Ю. В. Ракитиным (1983).

Эти исследования помогли вскрыть влияние различных веществ на процессы роста, формирования, созревания урожая и послужили основой для создания нового направления в физиоло-

гии растений - управления жизнедеятельностью растений с помощью веществ с высокой физиологической активностью.

Согласно современным представлениям регуляция роста растений осуществляется комплексом гормонов, включающих ауксины, гибберелины, цитокинины, этилен, абсцизовую кислоту (Муромцев г.С., Какурин A.B., Павлова З.Н., 1985). Эти гормоны в очень малых дозах способны влиять на интенсивность тех или иных физиологических процессов, что и приводит к значительным изменениям в росте и развитии растений (Верзи-

лов В.Ф., 1971; Гамбург К.З., 1979). Попадая в орган, они

\

либо включаются в обмен веществ, либо оказывают на него воздействие, в результате чего происходит изменение обмена веществ, способствующее снижению или подъему уровня жизнедеятельности растений (Ракитин Ю.В.,1983). Регулируя активность метаболизма в семенах, плодах и других частях растений, они активизируют или подавляют процессы расхода энергетических запасов в период хранения, регулируя накопление и расход энергозапасов, подавляя активность, некоторых ферментных систем, блокируют развитие фитопатогенных организмов в растительных клетках. Все это в конечном итоге влияет на количество и качество урожая (Варшавская В.Б., 1982). Применение синтетических регуляторов роста стало существенным элементом интенсификации современных технологий производства продукции растениеводства.

Большинство применяемых в настоящее время регуляторов роста относится к четырем группам веществ, различающихся по химическому строению. Наибольшее распространение имеют: хлорхолинхлорид (ССС), морфол и пике. Из гидразидпроизводйых

препаратов практическое значение имеют 2,2-диметилгидразид янтарной кислоты и натриевая соль гидразида малеиновой кислоты (Блиновский И.К.,Калашников Ф.В., Кокурин A.B., 1990, Якене Е., 1986). В настоящее время все большее значение придается смесям препаратов сельскохозяйственного назначения. Особенно много смесей разработано для зерновых культур (Ше-велухаВ.С., Тальчук А.С. и др., 1990; Прусакова Л.Д., Дьяков В.М., Корзинников Ю.С., 1990). Так, совместное применение хлорхолинхлорида с гормональными гербицидами 2,4-Д и 2М-4Х на пшенице позволило уменьшить его дозу на 0,5-1,0 кг/га (Зазимко М.И., 1982). Высокая рострегулирующая активность на зерновых культурах отмечается для смесей хлорхолинхлорида с этиленпродуцентами (Галкин В.М., 1985; Олезнева В.В., Мельников В.А., 1984; Прусакова Л.Д., ЧижоваС.И. 1985).

Наиболее изучены и получили практическое применение ретарданты при выращивании многолетних злаковых и бобовых трав на семена. В исследованиях А. Н. Го.ренкова (1978), Б.П.Михай-личенко, В.Э.Рябова (1985) выявлена высокая эффективность хлорхолинхлорида на травосмесях костреца безостого, ежи сборной и тимофеевки луговой. Обработка семенных травостоев этих видов трав препаратом в фазу кущения - начала выхода в трубку вызывала уменьшение длины генеративных побегов на 8-16 %, увеличивала диаметр стебля на 3-15 % и повышала устойчивость растения к полеганию на 60 - 70 %. Урожайность семян при этом увеличивалась в среднем на 21-60 %. Сотрудниками Индийского НИИ луговодства выявлено высокое положительное влияние обработки люцерны ретардантом В-9 (Mohan J, 1988). В

исследованиях Н.Блажновой (1988) показано, что препарат аг-риспон повышал семенную продуктивность люцерны на 14,2-25,5 %. В опытах В.В. Сушкевич (1982) применение ретардантов фе-ноксида, хлорхолинхлорида, кампозана, алара на посевах люпина желтого на 1У, У1, IX этапах органогенеза увеличило урожай семян на 8-15 %. Исследованиями Г.В.Коренева, Ю.И.Жити-на, В.В.Фроловой (1986) установлено, что опрыскивание посевов озимой вики гетероауксином в фазу цветения в концентрации 25 мг/л повышало урожай семян на 16,1 %. При выращивании кукурузы на силос и зерно исследователями из Чехословакии получены положительные данные от применения карбофурона, добавляемого в смесь для дражирования семян. Препарат стимулировал прорастание семян и последующий рост растений, повышая урожайность культуры (Никел Л.Дж., 1984). В большинстве исследований, особенно в последние годы, установлено положительное действие биологически активных веществ в картофелеводстве (Алферова В.М., Князев В.А., 1987,; МеркисА.И., Но-вицкине Л.Л., Деева В.П., Казакова В.Н., 1990; Баскаков Ю. А., 1986, Муромцев Г.С., 1984).

Данные опытов В.Н.Казакова, Н.П.Карсункина (1989) показали, что с помощью регуляторов роста можно увеличить число проснувшихся почек клубней, в результате чего образуется большее число ростков на клубне и стеблей растений, куст станет более мощным. Более того, при использ