Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЧЕРНОЗЕМЕ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ"



На правах рукописи

булдыжов федор иванович

совершенствование технологии возделывания кукурузы на

выщелоченном черноземе западного предкавказья

06.01.09 - растениеводство

автореферат

. лі.—ергации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар-.2004

Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университете в 1994-1996 гг.

' , ' ~ ' і ■

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор МАЛЮГА Н.Ґ.

г

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук, профессор НАЙДЕНОВ A.C.

кандидат сельскохозяйственных наук МАЛАКАНОВА В.П. J

Ведущее предприятие - Государственный центр агроздмической службы «Краснодарский»

Защита состоится «29» января 2004 г. в 9 часов ва заседании диссертационного совета Д 220.038.03 прн Кубанском государственном агроном университете по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина 13, КГАУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубгнского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «23> декабря 2003 г.

ефремов а.е.

диссертационного совета, доцент Р^^С'іЛ

Ученый секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время важнейшей задачей в земледелии является повышение плодородия почв и урожайности с/х культур, увеличение производства кормов, зерна и другой продукции. В решении поставленных задач важная роль принаднежит кукурузе. Ее продукция используется для кормовых, продовольственных и технических целей.

В связи с переходом к рыночной экономике, существенным повышением цен на технику, средства химизации земледелия, ГСМ положение с возделыванием кукурузы значительно ухудшилось. Внесение удобрений в дозах, ранее считавшихся оптимальными, теперь является экономически невыгодным. Кроме того, применение высоких доз минеральных удобрений н химических средств зашиты растений сопровождается накоплением в растениях и продукции животноводства вредных веществ, что приводит к росту загрязнения окружающей среды (в том числе и почв) пестицидами и агрохимикатами.

В связи с этим, в наших исследованиях, наряду с совершенствованием приемов возделывания кукурузы, большое внимание уделялось природоохранным и энергосберегающим технологиям.

Разработка этих вопросов легла в основу наших исследований, которые проводились в 1994-1996 гг. в учхозе «Кубань» на опытном поле Кубанского ГАУ в длительном стационарном опыте в П-польном зернотравянопропашном севообороте в соответствии с планом гостематики (№ госрегистрации 01910049869).

Цель н задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение и разработка альтернативных технологий и научно-обоснованных приемов повышения продуктивности современных гибридов кукурузы на зерно на различных по плодородию почвы участках путем эффективного использования удобрений и других средств химизации земледелия, обеспечивающих повышение се урожайности и качества с одновременным повышением почвенного плодородия и с учетом охраны окружающей среды.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи. В течении трех лет изучить:

ІСГ

1) влияние интенсификации агротехнологий к агротехнических приемов возделывания на рост и развитие растений кукурузы;

2) влияние изучаемых приемов возделывания кукурузы на водный режим, фи-тосанитарное состояние посевов и экологию;

3) определить влияние уровня плодородия почвы, удобрений и средств защиты растений на урожайность и качество зерна кукурузы;

4) дать оценку энергетической и экономической эффективности изучаемых в опыте технологий и агроприемов.

Новизна работы. Впервые в Краснодарском крае в стационарном многофакторном опыте проведено сравнительное изучение интенсификации технологии возделывания, комплексного влияния почвенного плодородия, системы удобрения, средств зашиты растений от сорняков, вредителей и болезней на рост, развитие, продуктивность и качество зерна современного гибрида кукурузы Краснодарский 382 МВ.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволили предложить кукурузосеющим хозяйствам центральной зоны Краснодарского края альтернативные технологии и приемы возделывания кукурузы, обеспечивающие получение устойчивых урожаев зерна с учетом природоохранных требований. При этом наряду с экологизацией уделялось внимание биологизации приемов возделывания.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на научных конференциях агрономического факультета Кубанского государственного аграрного университета в 1995-1998 гг. и краевых совещаниях.

По материалам исследований опубликовано пять научных статей. В них отражено основное содержание диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из 6 глав, введения, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы (включая 203 наименования, в том числе 27 иностранных) и приложений. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 6 рисунков, 47 таблиц и 32 приложения.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- рост, развитие и продуктивность кукурузы на зерно в зависимости от уровня плодородия почвы, системы удобрений и системы защиты растений;

- влияние изучаемых агротехнических приемов на водный режим почвы и фи-тосанитарное состояние посевов;

- экономическая н биоэнергетическая оценка эффективности возделывания кукурузы на зерно в зависимости от агротехнических приемов.

Автор благодарит научного руководителя д, с.-х. н. Мачюгу Н.Г. за неоценимую немощь в проведении исследований, обработке и анализе материала. Большая благодарность также сотрудникам, лаборантам и коллективу преподавателей кафедры растениеводства КГАУ. Определение влажности почвы, засоренности посевов, повреждения кукурузы вредителями и поражение ее болезнями проводилось совместно с профессором кафедры земледелия Г.Е. Гони ком и доцентами кафедры Г.А. Кривоносом, Г.Г. Солошенко, а также профессором кафедры химической защиты растений Э.А. Пикушовой и доцентом згой же кафедры Е.Ю. Веретельннк.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. В главе рассматриваются вопросы интенсификации приемов возделывания кукурузы и возможности регулирования почвенного плодородия. Освещено влияние органических и минеральных удобрений, средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней на плодородие почвы, продуктивность и качество кукурузы. Обсуждаются вопросы об отказе от интенсивно-затратных агротехнологий и переходе на ресурсо- и энергосберегающие бноло газированные системы, которые должны предусматривать стабилизацию современного уровня использования минеральных удобрений на фоне возрастающего количества органических и других естественных дополнительных источников питания. Уделяется большое внимание использованию биологической системы защиты растений от вредителей и болезней, и ее роли в охране природы.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. Полевые опыты проводились в 1994-1996 гг. на опытной станции Кубанского государственного аграрного университета, расположенного в центральной зоне Краснодарского края.

Почва опытного участка представлена западно-кавказским выщелоченным сверхмощным слабогумусным легкоглинистым черноземом. Содержание гумуса в

верхнем слое почвы небольшое - 2,7 %. Однако, в связи с большой мощностью гумусового горизонта (147 см) валовые запасы его составляют 407 т/га.

Содержание валовых запасов фосфора в пахотном слое почвы колеблется от 0,16 до 0,18 % и калня от 1,5 до 2,0 %.

Верхний слой почвы имеет нейтральную реже слабокислую реакцию почвенного раствора (рН 6,8-7,0).

Климат зоны - умеренно континентальный, умеренно-влажный и теплый, ГТК 0,9-1,2, Среднегодовая температура воздуха - 10,0-10,8°С, среднегодовое количество осадков 500-643 мм, в том числе за период вегетации кукурузы 250-400 мм.

Погодные условия в годы проведения исследований достаточно четко отличались друг от друга, как по температурному режиму, так и по условиям увлажнения.

1994 г. можно условно отнести к умеренно влажному. Осадков за период вегетации кукурузы выпало на 66 мм (25 %) меньше нормы, а среднемесячная температура воздуха была на 0,9°С выше среднемноголетней. Запасы продуктивной влаги в 2х метровом слое почвы на конец вегетации составляли 12-58 мм.

Погодные условия 1995 г. благоприятно сказывались на росте и развитии кукурузы, т. к. за период вегетации выпало 401 мм осадков, что на 51 % больше нормы. Среднемесячная температура воздуха была на 1,0°С выше среднемноголетней. Распределение осадков в течении вегетации было достаточно равномерным и дефицит влаги в почве наблюдался только в конце вегетации.

В наиболее жесткие условия кукуруза попала в 1996 г., когда в критический период (июль) осадков не было, а среднемесячная температура воздуха была на2,8°С больше среднемноголетней. Острый дефицит влаги в почве наблюдался уже в середине вегетации, что привело к значительному недобору урожая зерна кукурузы.

Наша работа является частью научно-исследовательской работы, проводимой в длительном стационарном опыте, заложенном в КГАУ в 1991 году.

Схема опыта представляет собой часть выборки из полной схемы многофакторного опыта (4х4х4)хЗ.

Изучаемые факторы и их рубрикация представлены в таблице 1,

Площадь деяянки: общая - 4,2м х 25м = 105 м2, учетная — 2,8м х 17м — 47,6 мг. Повторность опыта трехкратная.

Таблица 1 - Схема опыта

Вариант опыта Уровень плодородия (А) Система удобрения (В) Система зашиты растений (С)

ООО (к) исходный фон плодородия (А0) беї удобрений (Во) без средств защиты растений (Со)

П1 средний фон плодородия (200 т/га наво-за+200 кг/га Р2Оа; АО минимальная доза №оРзо+20 т/га навоза; В,) биологическая система (биопрепараты; Сг)

222 . повышенный фон плодородия (400 т/га навоза+400 кг/га РА; Аг) средняя доза (И«>Р№+ 40 т/га навоза; Вг) химическая система от сорняков (харнес; Сг)

333 высокий фон плодородия (600 т/га наво-за+600 кг/га РдО}; А}) высокая доза (ЛігоРію+ВО т/га навоза; В3) интегрированная система от сорняков, вредителей и болезней (харнес, децис, антио; С3)

002 исходный фон плодородия (А0) без удобрений (В0) химическая система от сорняков (харнес; Сг)

020 исходный фон плодородия (А0) средняя доза (Ы«|Р«+ 40 т/га навоза; В2) без средств защиты растений (С0)

022 исходный фон плодородия (Ао) средняя доза (ЫбоР«1+ 40 т/га навоза; Вг) химическая система от сорняков (харнес; С3)

200 повышенный фок плодородия (400 т/га навоза+400 кг/га Р205; А,) без удобрений (Во) без средств защиты растений (Со)

202 повышенный фон плодородия (400 т/га навоза+400 кг/га РА; А;) без удобрений (В0) химическая система or сорняков (харнес; Сг)

220 повышенный фон плодородия (400 т/га навоза+400 кг/га РА; Аг) средняя доза (ЫбоР«>+ 40 т/га навоза; Вг) без средств защиты растений (С0)

Удобрения для создания уровней плодородия почвы вносились а 1991 г. под основную обработку почвы после уборки предшествующей культуры - озимой пше-

ницы. Норма удобрений была определена расчетным методом на основе существующих нормативов для достижения следующих планируемых показателей {табл. 2). Таблица 2 - Планируемые показатели плодородия почвы

Вариант опыта Планируемое содержание в слое почвы 0-20 см

гумус, % подвижного фосфора, мг/100 г обменного калия, мг/100 г

А» - исходное плодородие 2,7-2,8 18-20 20-30

А) - среднее плодородие 3,0-3,2 26-31 31-41

А> - повышенное плодородие 3,3-3,5 37-42 42-52

А) - высокое плодородие 3,7-3,9 46-51 53-63

Во всех вариантах опыта по фактору С предусматривалась обработка семян ТМТД + витавакс (] ,5+1,5 кг/т) + ИаКМЦ (0,2 кг/т).

Базовые технологии условно обозначаются: ООО-экстенсивная, 111-беспестицидная, 222-экологнчески допустимая, 333-интенсивная.

В опыте проводились следующие наблюдения, учеты и анализы:

1. Даты наступления фенологических фаз вегетации кукурузы-по методике Государственного сортоиспытания.

2. Учет густоты стояния растений в два срока: в фазу полных всходов и перед уборкой - по методике Государственного сортоиспытания.

3. Площадь листовой поверхности определялась согласно методике ВНИИ кукурузы в фазу 3-4х листьев, 7-3 листьев, выметывания и молочно-восковой спелости на Ií-ти постоянно закрепленных растениях.

4. Динамика роста растений и накопление сырого вещества определялись в те же сроки, что и площадь листовой поверхности путем отбора 15-ти растений по диагонали делянки (с 2х несмежных повторений) / 10S /,

5. Влажность почвы - термостатао-весо&ым методом до глубины 200 см (через каждые 20 см) перед посевом, в фазу выметывания и перед уборкой.

6. Засоренность посевов кукурузы определялась согласно методике ВИЗР,

7. Поражение растений болезнями и повреждение их вредителями — по методике ВИЗР,

8. Качество зерна кукурузы определялось путем перевода белкового азота (умножая его иа коэффициент 6,25) на белок.

9. Структура урожая (общая длина початка, в т. ч. невыполненной его части, количество рядов зерен в початке, количество зерен в ряду, озерненностъ початка, масса початка, масса зерна с початка, выход зерна с початка, масса 1000 зерен) определялась на 2х несмежных повторениях всех вариантов опыта по методике ВНИИ кукурузы.

10. Уборка урожая - путем сплошной ломки вручную всех початков с учетной площади делянки каждого из вариантов опыта. Урожайность зерна пересчитывалась на 100 % чистоту и стандартную (И %) влажность-по методике ВНИИ кукурузы.

11. Биоэнергетическая оценка изучаемых агроприемов проводилась по методике КГАУ. Экономическая эффективность на основе методических рекомендаций использования научных разработок в земледелии.

12. Математическая обработка результатов исследований проводилась методом пошагового регрессионного и дисперсионного анализа - на ВЦ КГАУ.

Агротехника возделывания кукурузы в опыте проводилась согласно схемы

опыта.

Представленные в таблице 1 варианты опыта были заложены при рекомендуемой основной обработке почвы, которая состояла из лущения стерни на глубину 8-10 см, корпусного лущения на глубину 10-12 см и зяблевой вспашки агрегатом ДТ-75М+ПЛН-4-35 на глубину 23-25 см.

В соответствии со схемой опыта под основную обработку почвы вносили навоз агрегатом мтз-8о+роу-6 и минеральные удобрения (аммиачную селитру, двойной суперфосфат) вручную, с последующей заделкой их в почву дисковой бороной.

Весной, при наступлении физической спелости почвы проводилось две культивации: первая на глубину 8-10 см (агрегатом ДT-7iМ+2КПС-4+БЗСС-1,0) и вторая (предпосевная) на глубину 6-8 см (агрегатом ДТ-75М+2КПС-4+ЗБЗТ-1-10). Одновременно с предпосевной культивацией на вариантах с химической и интегрированной системой защиты растений от сорняков (Cj и С)) вносили почвенный гербицид Хар-нес в дозе 2,5 л/га с нормой рабочего раствора 200 л/га.

Посев проводили сеялкой СПЧ-б в конце апреля - начале мая. Норма высева семян устанавливалась из расчета 4-5 всхожих семян на 1 пог. метр рядка. Глубина заделки семян - 6-8 см. После посева почва прикатывалась кольчато-шпоровыми катками.

За вегетационный период кукурузы проводились две междурядные обработки почвы культиватором КРН-4,2: первая - в фазу 2-Зх листьев, вторая - в фазу 7-9 листьев.

Пропалывали кукурузу дважды только на вариантах, исключающих применение гербицида (Со и С|). Сроки прополки совпадали с проведением междурядных культивадий.

Защита кукурузы от вредителей и болезней строилась с учетом экономического порога их вредоносности. На вариантах с биологической защитой (С|) за вегетацию не было проведено ни одной обработки биопрепаратами, так как численность вредителей и развитие болезней не превышали экономический порог вредоносности. На вариантах с применением химической системы защиты растений от болезней н вредителей вносили децис (0,25 л/та) против долгоносиков и аитио (2,5 л/га) против стеблевого мотылька и хлопковой совки.

Уборка кукурузы на зерно проводилась в конце августа вручную со всей учетной площади делянки. В опыте использовали двойной межлинейный гибрид кукурузы Краснодарский 382 МВ.

ГЛАВА 3. РОСТ И РАЗВИТИЕ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ. Интенсификация средств химизации земледелия существенно увеличивала высоту растений кукурузы. Так, в начале вегетации превышение над контролем на вариантах 111, 222, 333 составляло 5-10 %. Максимальной высоты, растения достигали в фазу молочио-восковой спелости. Наибольшая она была на варианте 333 и составляла 218 см, наименьшая на контроле и варианте с применением только химической системы защиты растений от сорняков - 202 и 198 см соответственно. Следует отметить, что вариант 222 уступал варианту 333 по высоте растений всего на 2-3 % (рис. I).

Изучение влияния агроприемов и условий погоды на данный признак показало, что как во все годы исследований, так и в среднем за 1994-1996 гг. доля влияния системы удобрений была наибольшей и составляла 35,8-49,0 %. Меньшее значение имел уровень плодородия 17,5 до 36,5 % к система защиты растений 8,2-21,6 %. К концу вегетации усилилось влияние погодных условий, с долей 26,0 %.

Анализ полученных данных показывает, что к июлю на 1 растении сформировалось 10-12 жизнеспособных листьев. Причем, с увеличением интенсификации приемов возделывания сохранялось наибольшее их количество,

см

250

200

150

1»

50

0 , - ■ , . -

3-4 пнетд 7-S птатьее выметкйащю мопсчн>$осхоейк

спелость

пооо (к) sin иггг аззэ

Рисунок 1. Высота растений кукурузы в зависимости от приемов се возделывания, (см, 1994-1996 гг.)

Математическая обработка данных подтвердила, что для данного показателя определяющим является уровень плодородия почвы и система удобрения, а также погодные условия, доля влияния которых была наибольшей и колебалась в течении вегетации от 10,7 до 61,5 %,

Последовательное повышение плодородия почвы и доз удобрений значительно увеличивало ассимиляционную поверхность листьев кукурузы. Так, в начале вегетации на вариантах III, 222, 333 она была больше на 8-37 %. С начала вегетации она интенсивно нарастала и достигала максимальной величины к фазе выметывания, В □то время площадь листьев 1 растения в среднем за годы исследований по вариантам опыта составляла 4381-5096 см*, достигая наибольших значений на вариантах 222 и 333 - 4803-5096 см* соответственно. В течении вегетации, наименьшая площадь ли-

стьев была на контроле. К фазе молочно-восковой спелости в среднем по опыту она снижалась на 16-17% (рис. 2).

спелость

■ООО (к) (3111 Я 222 0333

Рисунок 2. Площадь листовой поверхности кукурузы в зависимости от приемов ее возделывания, (см^расгение, 1994-1996 гг.)

Множестве]шый регрессионный анализ полученных данных показал, что на динамику формирования листового аппарата кукурузы существенное влияние оказывали, как приемы возделывания этой культуры (7,1-48,5 %), так и погодные условия, начиная с фазы выметывания, доля влияния их составила 7,2-41,3 %,

Наблюдения за динамикой накопления сырого вещества растениями кукурузы показали, что нарастание сырой массы на всех вариантах продолжалось до молочно-восковой спелости. К фазе полной спелости интенсивность этого процесса снижалась (рис. 3). Последовательное увеличение плодородия почвы к средств химизации земледелия на вариантах 111, 222, 333 в фазе 7-8 листьев способствовало нарастанию сырого вешества растений на 15,2-34,4 г (22-50 %), по сравнению с контролем. На этих же вариантах опыта в фазе выметывания наблюдалось увеличение массы расте-

ний, по сравнению с контролем на 66,4-211,7 г (12-38 %); в фазу полной и молочно-восковой спелости соответственно на 26,9-139,1 г (5-26%) и 51,0-245,1 г (8-36%).

Рисунок 3. Сырая масса растения кукурузы в зависимости от приемов се возделывания, (г на I растение, 1994-1996 гг.)

Наибольшим накопление сырого вещества растениями было отмечено в 1995 г., и в фазе молочновосховой спелости составляло в среднем по опыту 1065,8 г/растение, а наименьшим в 1996 г. - 622,8 г/растение.

С начала вегетации и до фазы выметывания доля влияния уровня плодородия почвы и системы удобрения составляла соответственно 14,5-37,8 % и 32,5-40,5 %, к концу вегетации она заметно снижалась и равнялась 7,6-9,1 %И 12,2-15,7 %. Очевидно, это связано с тем, что к концу вегетации фактор погоды приобретает большее значение, что и показывает доля его влияния, равная 39,2-35,1 %.

В нашем опыте содержание сухого вещества в растении кукурузы непрерывно увеличивалось с начала вегетации до полной спелости зерна (рис. 4).

*оог«м

Рисунок 4. Сухая масса растения кукурузы в зависимости от приемов ее возделывания, (г на 1 растение, 1994-1996 гг.)

Интенсификация плодородия почвы н доз удобрений на вариантах 111, 222, 333 в фазе 7-8 листьев способствовала большему приросту сухого вещества иа 1,2-бю 2.9 г (16*36 %), по сравнению с контролем. Такая же тенденция отмечена в течении всей вегетации кукурузы.

Большое значение в динамике накопления сухого вещества растением имели уровень плодородия почвы и система удобрения. Доли их влияния в течении вегетации соответственно колебались от 14,3 до 33,9% и от 34,5 до 46,1%. 1С концу вегетации усилилось влияние погодных условий с 2,7 до 26,7 %.

D наших исследованиях накопление сырой массы отдельных органов растения определялось в фазу молочно-восковой спелости (рис. 5). В это время в растении кукурузы содержалось наибольшее количество сырого вещества.

лист стебель »»телка стержень

ОООО(к) 111) 0222 В 333

зерно

Рисунок 5. Сырая масса растения кукурузы в фазу молочно-восковой спелости в зависимости от приемов ее возделывания, (г на 1 растение, 1994-1996 гг.)

Большое значение в накоплении сырого вещества имели уровень плодородия почвы, с долей влияния 29,0-39,6 % и система удобрения - 42,1-52,6 %. Следует отметить существенное влияние фактора погоды на накопление сырого вещества растением. Доля его влияния по растению составляла 42,0 %, с колебаниями по отдельным его органам от 26,2 до 60,9 %,

Последовательное увеличение плодородия почвы, доз удобрений и интенсификация средств защиты растений на вариантах 111, 222,333 увеличивало массу сырого вещества растения, по сравнению с контролем на: по растению на 57,0-251,1 г (8-37 %), по листьям-14,0-84,1 г (7-39 %), по стеблям-20,8-86,1 г (8-32 %), по метелке - 0,3-1,9 г (3-22 %), по стержням-12,2-37,0 г(16-49 %) и по зерну-9,7-42,0 г (9-39 %),

При этом, масса сырого вещества стеблей в среднем по ольпу была больше массы листьев на 52,8 г (21 %), а масса зерна превосходила массу стержней на 28,7 г (30%).

Аналогичная тенденция отмечена и по накоплению растением кукурузы сухого вещества отдельными органами растения.

ГЛАВА 4. НАКОПЛЕНИЕ ВЛАГИ В ПОЧВЕ И ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ. Для нормального роста и развития хукурузы большое значение имеет количество продуктивной влаги в слое 0-200 см. По нашим данным, в среднем за 1994-1996 гг. в период влагонакопления запасы влаги на всех изучаемых вариантах в слое почвы 0-200 см восстанавливались до влажности, близкой к НВ (81 -88 %) я мало отличались по годам.

В момент посева кукурузы влажность и запасы продуктивной влага (ПВ) в слое почвы 0-20 см были удовлетворительными и составляли в 1994-1996 гг. 24-29 мм, в том числе в 1994 г. -16-25 мм, в 1995 г, - 18-28 мм, в 1996 г. - 30-34 мм.

К середине вегетации в слое почвы 0-200 см осталось 39-44 % ПВ егг ее первоначальных запасов, причем наибольший расход отмечен в засушливом 1996 году (9498 %).

К концу вегетации в 1994 г. влага в слое почвы 0-100 см была практически полностью израсходована, а в 1995 и 1996 гг. прошедшие в это время дожди восполнили запас ПВ в почве соответственно до 2-23 мм и до 4-13 мм.

Внесение минеральных н особенно органических удобрений увеличивая влаго-емкость и водоудерживающую способность почвы, способствовало накоплению влаги в верхнем пахотном слое.

При этом наименее экономно растения расходовали воду на варианте без внесения удобрений. Коэффициент волологрубления составил 701 Повышение плодородия почвы, внесение удобрений уменьшало коэффициент водопотребления до 581 м3/т (вариант 222) и до 559 м3/т (вариант 333), что на 120-143 м5/т (21-25 %) соответственно меньше, чем на контроле.

При наблюдении за фитосанитарным состоянием посевов определяли фактическую засоренность, поражение кукурузы болезнями и повреждение ее вредителями.

Проведенные наблюдения позволили установить, что основными засорителями кукурузы были малолетние сорняки. Встречались единичные экземпляры вьюнка по-

левого. Используемый гербицид Харнес (в дозе 2,5 л/га) на 85-89 % подавлял однолетние злаковые и однолетние двудольные сорняки. Эффективность его против многолетних сорняков проявлялась слабее.

Исследования, проведенные в 1994-1996 гг. показали, что основными заболеваниями были: корневые гнили, пузырчатая головня и пятнистости, а основными вредителями - хлебная полосатая блоха, тли, цикадки, южный серый долгоносик и стеблевой кукурузный мотылек. Во все годы исследований поражение растений кукурузы болезнями и повреждение ее вредителями не превышало экономического порога вредоносности. Нами установлено, что в развитии и распространении, как вредителей, так и болезней большое значение имеют погодные условия. В годы с максимальным развитием вредителей лучший эффект достигается при применении химических средств защиты растений и меньший с помощью агротехнических приемов. Интенсификация приемов возделывания способствовала большему заселению кукурузы вредителями, а применение хнмзащиты - дециса - против долгоносиков и антио - против стеблевого мотылька практически полностью уничтожало их.

ГЛАВА 5. ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ЕБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ. Исследования показали, что изучаемые в опыте приемы возделывания кукурузы способствовали повышению показателей структуры урожая (табл. 3).

Густота стояния растений кукурузы в начале вегетации варьировала по вариантам опыта от 47,0 до 51,7 тис. растений на 1 га, при среднем значении ев в опыте 49,5 тыс7га. К концу вегетации она снижалась незначительно - на 1,6-2,4 тыс,/га или на 3,2-4,9%,

В нашем опыте в среднем за 1994-1996 гг. длина початка кукурузы колебалась от 13,4 до 16,7 см, при среднем значении в опыте 15,0 см, а длина невыполненной части початка - от 0,9 до 1,9 см, при среднем • 1,4 см. Па мере интенсификации технологий возделывания наблюдалась тенденция к увеличению длины початка и уменьшению длины невыполненной его части, в результате чего озерненностъ початка повышалась. Повышение плодородия почвы с исходного до высокого уровня, применение высокой дозы удобрений и интегрированной системы зашиты растений от сорняков, вредителей и болезней способствовало увеличению длины початка на 18 %. Следует отметить, что варианты 222 и 333 мало отличались друг от друга по данному показа-

телю, с небольшим в б % преимуществом последнего. Интенсификация приемов возделывания уменьшала длину невыполненной части початка по обработкам почвы соответственно нэ 35 %.

Таблица 3 - Структура урожая кукурузы в зависимости от приемов её возделывания, 1994-19% гг.

Плодородие почвы, удобрение, защита растений Длина початка, см Длина невыполненной части початка, см Озерненность початка, шт. Масса початка, г Масса зерна с початка, г Масса зерна с растения, г Выход зерна с початка, % Масса 1000 зерен, г

ООО (к) 13,9 1,7 402 111,0 92,6 89,9 81,7 203

111 14,8 1,6 446 И 8,8 100,2 97,3 83,2 210

222 15,5 1,4 482 131,7 112,2 109,1 84,3 215

333 16,4 1,1 518 140,6 120,2 116,9 84.7 222

002 13,4 1,9 395 115,4 96,1 93,3 81,5 202

020 15,1 1,4 471 128,8 110,1 107,0 84,5 215

022 15,0 1.4 462 127,9 108,9 105,9 84,1 213

200 14,8 1,5 457 125,3 106,3 103,3 83,9 213

202 14,5 1,4 448 124,4 105,0 102,1 83,3 212

220 15,8 1,4 497 131,0 111,9 108,8 84,5 216

Большое значение в увеличении длины початка и уменьшении невыполненной его части имели уровень плодородия почвы и система удобрения. Доля влияния этих факторов составляла соответственно 33,7-37,7 % и 51,8-46,0 %. Однако, на 51,3 % длина початка кукурузы зависела от погодных условий, складывающихся в течении вегетации.

По вариантам опыта озерненность початка кукурузы колебалась от 395 до 518 шт., при среднем - 458 шт. Большее влияние на величину озерненности початка оказали погодные условия (45,8 %), уровень плодородия почвы - 37,3 % и система удобрения - 52,5 %.

В 1995 году в среднем по опыту озерненность початка была 564 шт., что 30 и 38 % больше этой величины в умеренно-влажном 1994г. и в засушливом 1996 г. соответственно.

В среднем за 1994-1996 гг. по вариантам опыта масса почта колебалась от 111,0 до 140,6 г, при среднем значении >123,5 г; масса зерна с початка - от 91,6 до 120,2 г, при среднем —106,4 г; масса зерна с растения - от 89,9 до 116,9 г, при среднем - 130,4 г; выход зерна с початка -от 81,5 до 84,7%, при среднем - 83,6 % и масса 1000 зерен - от 202 до 222 г, при среднем - 212 г.

Последовательное увеличение плодородия почвы до высокого уровня, применение высокой дозы удобрений и интегрированной системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней способствовало формированию максимальной массы початка на 29,6 г (27 %), массы зерна с початка на 27,6 г (30 %), массы зерна с растения на 27,0 г (30%), выходу зерна с початка наЗ %, массы 1000 зерен на 19 г (9 %), по сравнению с контролем.

Наибольшее влияние на продуктивность растений кукурузы оказывали уровень плодородия и система удобрения, с долей влияния соответственно 29,5-37,0% и 42,149,4 %, а наименьшее - система защиты растений - 8,4-13,1 %. Однако, максимальной была доля влияния погодных условий-45,1-82,8 %.

. Таким образом, интенсификация приемов возделывания способствовала существенному увеличению показателей элементов структуры урожая. Максимальные значения были получены на вариантах 220,222 и 333,

В среднем за 1994-1996 гг, колебания урожайности зерна по вариантам опыта составляли 39,0-55,3 ц с га, При средней урожайности в опыте - 48,4 и с га (табл. 4). Исследования показали, что изучаемые в опыте приемы возделывания кукурузы способствовали повышению урожайности зерна, причем максимальной она была на вариантах 222 и 333 - 52,5 и 55,3 ц/га и превышала контроль на 35 и 42 %.

Отмечено существенное влияние погодных условий на величину урожая, в то время как общая доля изучаемых приемов агротехники составляла -52,0 %, а последовательность и значимость факторов была следующей: система удобрения (26,6 %), уровень плодородия почвы (15,9%) и система защита растений (9,5 %).

Плодородие почвы, удобрение, защита растений 1994 г! 1995 г. 1996 г. В среднем за 19941996 тт. Прибавка урожайности по сравнению с контролем

ц с га %

000 (к) 38,0 65,6 13,4 39,0 ■ - -

111 42,1 75,2 16,2 44,5 5,5 14

222 49,6 86,1 21,8 52,5 13,5 35

333 53,2 88,4 24,3 55,3 16,3 42

002 . 39,6 69,4 14,8 41,3 2,3 6

020 48,1 84,5 21,4 51,3 12,3 32

022' 46,1 83,6 20,4 50,0 11,0 28

200 45,9 82,5 19,7 49,4 10,4 27

202 45,2 80,6 19,5 48,4 9,4 24

220 48,8 86,0 21,0 51,9 12,9 33

Среднее 45,7 79,3 19,3 48,6

НСРо.5 3,4 4,0 2,8 3,4

Наибольшей урожайность зерна кукурузы была во влажном 1995 г. и составляла 79,3 ц с га с колебаниями по вариантам опыта от 65,6 до 88,4 ц/га, а наименьшей - в засушливом 1996 г. - 19,3 ц/га с колебаниями от 13,4 до 24,3 ц/ra. В умеренно-влажном 1994 г. урожайность зерна была близка к средней за 1994-1996 гг. Превышение этого показателя в 1995 г. составляло 33,6 и 60,0 ц с га (74 и 311 %), по сравнению с 1994 и 1996 гг. соответственно.

В нашем опыте в среднем за 1994-1996 гг. содержание сырого белка в зерне кукурузы по вариантам опыта колебалось от 11,19 до 16,38 %, при среднем значении в опыте 13,90%,

Большое значение в увеличении сырого белка в зерне принадлежит системе удобрения, доля влияния которой равняется 40,5 %, Несколько меньшим было влияние уровня плодородия почвы и составляло 40,0 %, Содержание сырого белка в зерне зависело также н от погодных условий.

Последовательное увеличение средств химизации земледелия на вариантах 111, 222, 333 способствовало большему содержанию белка в зерне кукурузы на 2,565,19 %, по сравнению с контролем.

Математическая обработка данных показала, что для продуктивности растений кукурузы огромное значение имели погодные условия. Суммарная доля влияния аг-роприемов была практически равной доле влияния одних погодных условий.

Производственные испытания лучших вариантов изучаемых технологий, проведенные в 1998-2002 гг. в ЗАО КСП «Хуторок» Новокубанского района, подтвердили данные стационарного опыта. Внедрение экологически допустимой технологии на фоне высокой культуры земледелия в хозяйстве способствовало получению высокой, в среднем за 5 лет урожайности зерна, равной 64,5 ц/га с колебаниями по годам от 49,4 до 75,2 u/га. Использование экологически допустимой технологии способствовало получению чисто го дох ода в размере 19578,9 руб. при норме рентабельности 244%, Применение интенсивной технологии при выращивании кукурузы, состоящей из внесения полного минерального удобрения с последействием органического, использовании агротехнического в сочетании с химическим (диален- 1,5 п/га) способами защиты растений, применением вспашки на 25-27 см с последующим чизелевани-ем на 40-45 см и при необходимости некорневого внесения микроэлементов способствовало увеличению урожайности зерна до 76,1 ц/га с колебаниями по годам от 50,5 до 98,2 ц/га, но при этом уменьшались чистый доход на 10 %, норма рентабельности на 49 %, а себестоимость 1 ц зерна увеличивалась на 50 %, по сравнению с экологически допустимой технологией,

ГЛАВА 6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗУЧАЕМЫХ ФАКТОРОВ. В результате исследований установлено, что в среднем за 1994-1996 гг. минимальные затраты совокупной энергии были на контроле - 13,4 ГДж. Интенсификация приемов возделывания кукурузы на вариантах 111,222 и 333 увеличивала затраты совокупной энергии в 2,2*5,4 раза, по сравнению с контролем.

С точки зрения биоэнергетической эффективности целесообразно выделить варианты J11;. 222 на которых коэффициенты чистой эффективности равнялись соответственно 2,88 и 2,10 и выход основной продукции (и) на единицу энергозатрат был высоким и составлял 1,53 и 1,22 ГДж, Следует отметить также варианты ООО, 002,200 и 202 на которых коэффициенты чистой эффективности и выход основной продукции (ц) на 1 ГДж затраченной энергии были выше, чем на варианте 222, но урожайность зерна была меньше и требовалась механическая зашита посевов от сорняков.

Экономическая эффективность также была лучшей на экологически допустимой технологии (222), где чистый доход составил 18019 руб7га при рентабельности 197 %. Несколько большим был чистый доход с гектара на вариантах 220,200, 020, но

в этих случаях необходимо использовать механические способы защиты посевов от сорняков.

ВЫВОДЫ

1. Изучаемые в опыте приемы возделывания кукурузы гибрида Краснодарский 382 MB оказали заметное влияние на рост и развитие этой культуры. При этом, по сравнению с контролем (ООО), внесение органических и минеральных удобрений в сочетании со средствами защиты растений способствовало более быстрому росту надземной массы и ускоренному созреванию кукурузы. Причем, по мере интенсификации приемов возделывания более интенсивным были рост н развитие растений.

2. Интенсификация приемов возделывания кукурузы привела к увеличению высоты растений. Максимальной она была на варианте интенсивной технологии (333) и составляла 218 см. Следует отметить, что вариант экологически допустимой технологии (222) уступал варианту 333 по высоте растений всего лишь на 3 %.

Наибольшее влияние на данный показатель оказали система удобрения и уровень плодородия почвы. Доля влияния их равнялась соответственно 34,0-49,0 % и 17,5-36,5%.

Влияние погодных условий на изменение высоты растений до середины вегетации не наблюдалось, а к концу ей составило 26,0 %.

3. Увеличению площади листовой поверхности растений кукурузы способствовало повышение уровня плодородия почвы, доз удобрений и средств защиты растений. Наибольшей она была на вариантах 222 и 333 и равнялась 4803 и 5096 см2 на 1 растение соответственно.

Основное влияние на варьирование данного признака оказали уровень плодородия почвы и система удобрения, с долей влияния 34,4-36,5 % и 35,0-48,5 %.

Влияние погодных условий проявилось к концу вегетации, сдолей-41,3 %.

4. Интенсификация изучаемых приемов возделывания положительно отразилась на накоплении сырой массы кукурузы. Максимальное содержание еб отмечено на варианте 333 и превышало контроль в фазу молочно-восковой спелости на 37 %, несколько меньшим это превышение было на варианте 222 и составляло 25 %.

Доли влияния погодных условий и агротехнических приемов для растения в среднем за годы исследований распределились следующим образом: фактор погоды-35,1-39,2 %, уровень плодородия почвы - 7,6-37,8 %, система удобрения - 12,340,5 %, Влияние системы защиты растений было более слабым и не всегда положительным.

5. Повышение плодородия почвы, доз удобрений и средств защиты растений приводило к увеличению накопления сухого вещества в растении кукурузы. Наибольшая его величина отмечена на вариантах Ш-беспестицидкая технология, 222-экологически допустимая технология и 333-интенсивная технология и превышала контроль - на 12-45 %.

Наибольшая доля влияния приходилась на систему удобрения (31,546,1 %), уровень плодородия почвы (14,3-33,9 %) и погодные условия (19,426,7%).

6. Внесение больших доз органических удобрений увеличивало водопроницаемость и водоудерживающую способность почвы, а также наибольший ее расход, по сравнению с контролем. Наибольший коэффициент водопотребления отмечен на варианте без применения удобрений и средств защиты растений при исходном уровне плодородия почвы, а интенсификация приемов возделывания способствовала более рациональному использованию влаги растениями.

7. Применяемая в опыте интегрированная система защиты растения кукурузы способствовала снижению засоренности посевов, развития и распространения вредителей до уровня или ниже экономического порога их вредоносности.

Применение гербицида Харнес привело к уничтожению сорной растительности на посевах кукурузы до минимальных значений.

8. Увеличение плодородия почвы, доз удобрений и средств защиты растений оказывало определенное влияние на элементы структуры урожая кукурузы.

Наибольшая густота стояния растений отмечена на вариантах 222 и 333 и составляла соответственно 50,9-51,7 тыс. растений на 1 га, при средней величине этого показателя в опыте 49,5 тыс./га. К концу вегетации она снизилась по вариантам опыта на 3,2-4,9%.

По мере интенсификации агротехнических приемов увеличивалась длина початка кукурузы и уменьшалась длина невыполненной его части. Наибольшее влияние на данный показатель оказали система удобрения и уровень плодородия почвы, с долей влияния соответственно 51,8 и 33,7 %. Фактор погоды имел также большое значение, с долей влияния 51,3%.

Последовательное увеличение средств химизации земледелия на вариантах 111,222 и 333 увеличивало озерненность початка на 29 %, по сравнению с контролем. Наибольшее значение при этом играла система удобрения и погодные условия. Доля их влияния равнялась соответственно 52,5 и 45,8 %. Доля влияния уровня плодородия

почвы была меньше и составляла 37,3 %, а влияние системы зашиты растений было минимальным и равнялось 6,6 %.

Наибольшие показатели элементов структуры урожая кукурузы отмечены на вариантах 220, 222 и 333. Превышение над контролем на варианте 333 по массе початка составило 27 %, по массе зерна с початка и массе зерна с растения-30 %, по выходу зерна с початка-3 % и по массе 1000 зерен-9 %, Основная роль в увеличении этих показателей принадлежит системе удобрения и уровню плодородия почвы. Доля их влияния составляет соответственно 42,1-49,4 % и 29,5-37,0 %. Значение фактора погоды при этом было особенно большим, с долей влияния более 45 %,

9. Интенсификация приемов возделывания приводила к увеличению урожайности кукурузы. Максимальный урожай зерна был получен на варианте 333 и составил 55,3 ц с га, с колебаниями по годам соответственно от 88,4 ц/га в 1995 г. до 24,3 ц/га в 1996 г. Отмечено значительное н достоверное влияние изучаемых приемов возделывания на урожайность зерна кукурузы по всем вариантам опыта.

Наибольшее среди изучаемых факторов влияние на урожайность зерна кукурузы оказали система удобрения и уровень плодородия почвы 26,6 и 15,9 %. Доля влияния погоды на данный показатель была большей, чем агротехнических приемов.

10. В производственных условиях ЗАО КСП «Хуторок» Новокубанского района Краснодарского края наибольшая урожайность зерна кукурузы получена при интенсивной технологии возделывания и составляла 76,1 ц/га, превышая экологически допустимую. Однако более высокий чистый доход и корма рентабельности к низкая себестоимость 1 ц продукции получены при экологически допустимой технологии.

И, Наиболее высокое содержание сырого белка в зерне кукурузы отмечалось на вариантах 222 - экологически допустимая технология (15,3 %) и 333-интенсивная технология (16,3 %).

-Наибольшее влияние на данный показатель оказали система удобрения, уровень плодородия почвы н погодные условия. Доля их влияния составляет соответственно 40,5; 40,0 и 42,1 %.

12. Расчеты показали, что наиболее экономически выгодно н энергетически целесообразно выращивать кукурузу по экологически допустимой технологии (222),

В зависимости от почвенных и других условий хозяйства возможно, выращивать кукурузу по экстенсивной (000) и беспестицидной (111) технологиям и на вариантах 200, 020 и 220, используя рекомендуемую основную обработку почвы и механические средства защиты посевов от сорняков.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В зоне неустойчивого увлажнения Краснодарского края для выращивання экологически чистой продукции спеадел внедрять в производство усовершенствованные технологии и приемы возделывания гибрида кукурузы Краснодарский 382 МВ. На выщелоченном черноземе для получения высокого урожая зерна кукурузы биоэнерге-тически и экономически эффективной продукции на фоне повышенного плодородия почвы, возможно выращивать эту культуру по экологически допустимой технологии, применяя удобрения в дозе 40 т/га навоза + Т^Рбо, необходимые средства зашиты растений от сорняков (Харнес в дозе 2,5 л/га) при основной рекомендуемой обработке почвы и получать урожайность зерна 50-85 ц/га.

На фоне среднего уровня плодородия почвы целесообразно вносить под вспашку минимальную дозу органических и минеральных удобрений (20 т/га навоза +Кэ(>Рзо), то есть выращивать кукурузу по ресурсосберегающей технологии.

Вместе с тем, экономически выгодно выращивать кукурузу также на фоне повышенного плодородия почвы, без удобрений, с использованием механических и химических средств защиты растений от сорняков. При этом обеспечиваются хорошие чистый доход с I га и норма рентабельности при урожае зерна 45-50 ц/га.

Это подтверждается внедрением разработанных технологий возделывания кукурузы в ЗАО КСП «Хуторок» Новокубанского района, в котором на площади около 600 га в 1998-2003 гг. получают урожай зерна 58-76 ц/га при уровне рентабельности более 200 %.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Малюга Н.Г„ Сысенко И.С., Булдыжов Ф.И. Засоренность посевов кукурузы в зависимости от приемов возделывания на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья.- Краснодар, 2003,- 4 е.- (Информ. листок / Краснод. ЦНТИ; № 166-03).

2. Булдыжов Ф.И. Рост и развитие кукурузы в зависимости от агротехнических приемов И Научные достижения молодежи — Кубани / КубГАУ,- Краснодар, 2003,- Вып. 2.- С, 3-4.

3. Сысенко И.С., Булдыжов Ф.И. Урожайность зерна кукурузы и биоэнергетическая эффективность ее выращивания в зависимости от агротехнических приемов

// Научные достижения молодежи - Кубани / КубГАУ.- Краснодар, 2003,- Вып. 2.- С. 5-6.

4, Малюга Н.Г., Сысенко И.С., Булдыжов Ф.И., Петрик Г.Ф. Совершенствование агротехники выращивания кукурузы на зерно // Программ, наука России в новом тысячелетии: Конф. мол. ученых юж. Федерал, округа с.-х. вузов.- Краснодар, 2003.-С. 28-30,

5. Малюга Н.Г., Петрик Г.Ф., Булдыжов Ф.И. Продуктивность гибридов кукурузы разньк групп созревания в зависимости от густоты стояния растений и погодных условий //Тр./Кубан, ГАУ,-Вып. 408(436).-2004,- С. 13-21.

Лицензия ИД № 02334 от 14.07.2000

1 подписано в печать 22.12.03 Формат 60 х 84 Бумага Офсетная Офсетам печать

Печ. л. 1,0 Заказ №758

Тираж 100

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина. 13