Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии возделывания подсолнечника на маслосемена в условиях Хакасии

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Севастьянов, Николай Яковлевич, Абакан

%

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ ХАКАСИИ

Севастьянов Николай Яковлевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА МАСЛОСЕМЕНА В УСЛОВИЯХ ХАКАСИИ.

06.01.09 - растениеводство

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

Диссертация

/

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор М.Е.Черепанов

Абакан 19 98

ОГЛАВЛЕНИЕ.

стр.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1.1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований ......................................... 7

1.2. Общая характеристика природно-климатических условий Республики Хакасия .................. 22

1.3. Метеорологические и почвенные условия в годы проведения исследований 31

1.4. Методика исследований ....................... 39

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА МАСЛОСЕМЕНА В УСЛОВИЯХ ХАКАСИИ,

2.1. Исследование способов борьбы с сорняками в посевах подсолнечника ....................... 42

2.2. Влияние сроков сева, густоты стояния растений на продуктивность подсолнечника ............. 62

2.3. Сравнительная оценка сортов подсолнечника ... 7 8

ГЛАВА 3. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОДСОЛНЕЧНИКА НА МАСЛОСЕМЕНА.. . 92

3.1, Справка о результатах производственной проверки и внедрения в производство научных исследований по возделыванию подсолнечника на масло-семена ...................................... <

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ . . . ................... 98

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .............. 99

ПРИЛОЖЕНИЯ .................................... 107

ВВЕДЕНИЕ.

Подсолнечник - важнейшая масличная культура, являющаяся главным источником пищевого и технологического растительного масла. Из семян подсолнечника получают богатый белком корм для животноводства - жмых.

Значение растительного масла в рациональном питании человека трудно переоценить. Но в России, как и в бывшем СССР, не достигнут уровень потребления его на душу населения, рекомендованного институтом питания Академии медицинских наук -13,2 кг в год. Максимальный показатель - 9 кг был достигнут в 1990 г., но в 1996 году он снизился до б кг (Бражник В. П., 1997г.).

При этом только 7 0% масла производится из собственного сырья. В странах Европы на душу населения потребляется от 19 до 2 6 кг растительного масла. К тому же затраты на производство одной калории растительных жиров в 5-10 раз меньше, чем на производство животных жиров(Флек М.Р., Поликарпов А.Е., Агейкин В.Н.,1993г.).

До сих пор производство основной масличной культуры подсолнечника - сосредоточено в европейской части России. Вместе с тем почвенно-климатические условия ряда регионов Урала, Зауралья, Западной Сибири позволяют успешно возделывать эту культуру на маслосемена.

В условиях переходного периода к рыночной экономике в тех регионах России, где не возделываются высокобелковые масличные культуры, создался большой дефицит растительного масла и кормового белка. Учитывая огромное значение подсолнечника в решении продовольственной проблемы, многие государственные, кооперативные, фермерские и крестьянские хозяйства вновь начинают выращивать эту ценную культуру (Сорокин А.Д., Яхно Н.Д. 1992 г., Заслонкин В.П. и др. 1997 г.).

Департаментом сельского хозяйства совместно с новосибирскими учеными в соседней с нами Кемеровской области в 1989-1994 гг. было организовано изучение возможности выращивания подсолнечника на маслосемена.

По результатам исследований приводятся данные, показывающие, что для производства 1 тонны сливочного масла в условиях области требуется содержать 10 коров при надое 3 000 литров молока от каждой жирностью не менее 3,5%. Для кормления этик животных

требуется 2 0 гектаров земли, а для выработки 1 тонны подсолнечного масла нужно засевать этой культурой лишь 2 га пашни. Стоимость же растительного масла, полученного из местного сырья, будет примерно на 30% ниже, а при этом исключаются затраты на его перевозку. В 1993 году в Кузбассе подсолнечник посеяли на площади 190 0 га. Так, в колхозе имени Мичурина в том году себестоимость 1 тонны маслосемян составила 16 тыс.руб., а реализационная - 240 тыс.руб., рентабельность - 700% (Заостровных В.И., Крапивин В.Г., Степанов Ю.П. 1995 г.).

В Хакасии подсолнечник на маслосемена в прошлые(1950-1960гг.)годы возделывался на небольших площадях. Низкая техническая оснащенность колхозов, отсутствие почвенных и системных гербицидов, скороспелых сортов и т.д. приводили к засорению посевов, затягиванию сроков созревания и снижению его урожайности.

Районированный по Хакасской автономной области в то время скороспелый и засухоустойчивый сорт Саратовский ранний, по данным сортоиспытания 1950-1955гг., обеспечил средний урожай по Боградскому ГСУ - 13,4 ц/га, Усть-Абаканскому -7,6 ц/га(богара) и орошаемому - 12 ц/га. Единственный недостаток этого сорта в том, что в годы с поздним весенним заморозком он был склонен к ветвлению. Однако уже в то время было отмечено, что в условиях орошаемого земледелия Хакасии можно получать урожаи маслосемян с более высоким качеством, чем в богарных условиях. Так, на Усть-Абаканском сортоучастке при орошении за 10 лет испытаний они имели наименьший процент лузжистости и значительно больше жира в сухом ядре и в семенах. В граничащих с областью южных районах Красноярского края в эти же годы на сортоучастках получены: в Минусинском районе 9,5, Краснотуранском - 12 ц/га. В целом за годы сортоиспытания (1940-1955)не было случаев, чтобы подсолнечник на маслосемена не вызрел(Середа М.С., 1955г.).

Необходимо также отметить, что в то время первичная обработка семян подсолнечника и производство растительного масла в колхозах Хакасии велись кустарным образом.

В настоящее время одной из актуальных проблем сельского хозяйства республики является не только снабжение населения и промышленности низким по себестоимости высококачественным растительным маслом(потребности Хакасии в нем составляют около 4 тыс. . тонн в год), но и обеспечение животноводства

высокобелковыми концентрированными кормами, как жмых, содержащий до 40% протеина. Сбалансирование рациона белком за счет подсолнечного шрота в 4-5 раз сокращает расход зерна на кормовые цели, резко повышает продуктивность животных и увеличивает производство продуктов животноводства.

Опыт возделывания подсолнечника в западных регионах страны, а также в Курганской области(Флек М.Р., Поликарпов А.Е., Агейкин В.Н.,1993г.), Кулундинской степи Алтайского края(Лихачев Н.И., Иванков И.Г., Гнатовский В.М., 1984г.), Кемеровской области (Заостровных В.И.,Крапивин В.Г., Степанов Ю.П. 1995 г.) показывает, что его выращивание ведется на основе достижений научно-технического прогресса в сельском хозяйстве этих регионов. Некоторые же технологические вопросы возделывания подсолнечника на маслосемена в республике Хакасия требовали научного разрешения.

В связи с этим НИИ аграрных проблем Хакасии в 1992-1995 годах проведены исследования по изучению некоторых элементов технологии возделывания основной масличной культуры в условиях степной зоны республики.

Научная новизна исследований заключается в том, что в условиях степной зоны Хакасии впервые проведены комплексные исследования эффективности приемов основной до- и послепосевных обработок почвы, гербицидов трефлана и Фуроре супер при выращивании подсолнечника. Установлена высокая эффективность трефлана в уничтожении малолетних сорняков, выявлена возможность замены вспашки плоскорезной обработкой при использовании гербицидов на орошаемых темно-каштановых почвах.

Впервые установлены оптимальные срок сева и густота растений подсолнечника при орошении и на богаре. При сравнительной оценке выявлены сорта для возделывания на орошаемых землях степной зоны Хакасии.

На защиту выносятся результаты полевых и лабораторных исследований за 1992-1995 годы:

1. Возможность применения плоскорезной противоэрозионной обработки почвы под подсолнечник и ее влияние на засоренность посевов и продуктивность растений подсолнечника.

2. Влияние до- и послепосевных обработок почвы, а также гербицидов на засоренность и урожайность подсолнечника.

3. Обоснование необходимости применения агротехнических приемов ухода за посевами подсолнечника при применении гербицидов.

4. Влияние сроков сева и густоты стояния растений на продуктивность подсолнечника.

5. Целесообразность возделывания в условиях Хакасии, сортов сибирской селекции, отличающихся более высокой скороспелостью.

6. Биоэнергетическое обоснование разработанных приемов возделывания подсолнечника на маслосемена.

Научно-исследовательская работа выполнена по заказу Министерства сельского хозяйства Республики Хакасия и является составной частью тематики научных исследований НИИ аграрных проблем Хакасии.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1.1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований.

Подсолнечник относится к семейству Астровые. Возделывается в практике подсолнечник культурный посевной, стебель у него прямостоячий, не ветвящийся. Высота растений в зависимости от сорта и условий произрастания, как указывает Мельник Ю.С. (1972 г.), колеблется от 60 до 250 см. Листья овально-сердцевидные, крупные. Растения имеют от 23 до 3 6 листьев. Площадь листовой поверхности влияет на продуктивность подсолнечника. Поэтому для получения высоких урожаев необходимо применять такую агротехнику, которая обеспечивала бы к началу цветения формирование наибольшей ассимиляционной поверхности у растений. Большая облиственность подсолнечника (от 3 до 5 м2 на 1 растение), по мнению В.Р.Вильямса (1948 г.), связана с высокой калорийностью накопленных жиров и белков и большом испарении при этом воды.

Стебель грубый, покрыт жесткими волосками. Заполнен внутри губчатой сердцевиной, заканчивается одиночной крупной корзинкой диаметром от 8 до 40 см (Подгорный П.И. 1957 г.) . На общем цветоложе корзинки расположены многочисленные трубчатые цветки (8 00-12 0 0 штук). По краям корзинки расположены ложно-язычковые бесполые цветки ярко-оранжевой окраски.

Плод семянка. Масса 1000 семянок от 40 до 170 г, у масличных сортов 4 0-75 г.

Подсолнечник обладает мощной корневой системой. Обстоятельные исследования корневой системы выполнены Максимовой А.Я. (1940 г.) . По ее данным, во влажных зонах к моменту образования соцветий главный стержневой корень достигает 100-120 см глубины, а к цветению - 17 0-2 50 см.

В экстремальных условиях Кулунды и в Хакасии в фазу цветения корни подсолнечника достигают глубины 120-140 см (Кениг Р., Толстов А. 1963 г.), но основная масса корней концентрируется в слое 0-4 0 см, а при сильном высыхании почвы корневые волоски ниже данного слоя отмирают.

По утверждению Васильева Д.С. (1990 г.), подсолнечник -растение умеренного климата, его возделывают в районах, где сумма активных температур (выше +10°С) составляет от 1900 до 2500°С и более. Потребность его в тепле в зависимости от сортов и

гибридов неодинакова. Для скороспелых сумма температур выше 10°С за период их вегетации составляет 1850°С, раннеспелых - 2000°С, среднеспелых - 2150°С.

По данным Мельника Ю.С. (1972 г.), разнообразие сортов позволяет возделывать эту культуру на территории, которая обеспечена суммой температур за вегетационный период от 1600 до 2900°С. В Алтайском крае, где подсолнечник на маслосемена возделывается на площади около 150000 га, сумма температур (выше 10°С), в частности, в Кулундинской степи составляет 2000-2300°С (Швагждис В.П., Иванков И.Г., Игнатенко А.И. 197 6 г.).

В степной зоне Хакасии среднемноголетняя сумма активных температур достигает 2015°С (Зональные системы земледелия Хакасской автономной области. 1982 г.).

Несмотря на то, что подсолнечник является теплолюбивым растением, семена его могут прорастать и давать нормальные всходы при довольно низких температурах. На основании лабораторных опытов П.Г.Семихненко (1960 г.) пришел к выводу, что семена подсолнечника трогаются в рост при температуре почвы +2+4°С, однако корешки в этом случае растут медленно. Далее он отмечает, что для подсолнечника температура почвы ниже +5° является практически неэффективной. Семихненко П.Г. (1960 г.) приводит данные Смирнова И.Н. (1956 г.), полученные в СибНИИСХозе, которые утверждают, что в условиях Западной Сибири для получения всходов в нормальные сроки, на 10-13-й день посева, требуется не менее 9-11 дней со среднесуточной температурой 12-14°. По его же данным, период от посева до всходов при температуре 3-7°С длится 22-30 дней.

Растения подсолнечника приспособлены к значительным колебаниям температуры. Так, например, нижний предел температуры, по утверждению Мельника Ю.С. (1972 г.), при которой возможно прорастание пыльцы, равен 5-10°, верхний - 4 0°. Оптимальная температура во время цветения 20-30°.

Кроме тепла, важным фактором в жизни растений является влага. Недостаток ее вызывает общее уменьшение продуктивности и изменение в химическом составе семян. Являясь по своей природе растением засухоустойчивым, подсолнечник между тем в критические периоды развития чувствителен к недостатку почвенной влаги и отзывчив на увлажнение (Прянишников Д.Н., Якушкин И.В. 1938 г.).

Васильев В.Д. (1990 г.), ссылаясь на данные Щербаковой А., приводит следующие данные: семена подсолнечника набухают, поглощая до 8 0-90% воды от своей массы в считанные часы, развивая огромную силу. Семена способны набухать с силой, превышающей их массу в 60 тыс. раз.

Критическим периодом по отношению к влаге у подсолнечника является межфазный период образования корзинки - цветение. В это время наблюдается усиленный рост стебля.

Транспирационный коэффициент его колеблется, по данным различных авторов, от 400 до 700 . По данным Мельника Ю. С. (1972 г.), суммарный расход влаги из метрового слоя почвы с поля, занятого подсолнечником в различные фазы его развития, представляются в следующем виде: до образования соцветий 29% от общих расходов за вегетационный период, от образования соцветий до цветения - 45%, от цветения до созревания - 2 6%. Эти данные согласуются с данными Шанского Ю.А. (1966 г.), Андрюхова В.Г. (1975 г.) . Исследования Лукашева А.И. (i960 г.) в Кулундинской степи показали, что подсолнечник потребляет 8 0% воды из метрового слоя почвы и 2 0% из более глубоких слоев почвы.

По данным ряда авторов (Васильев Д. С. 1983 г., Ханов Н.Ш., Юхин Ю.П. 1986 г.), подсолнечник интенсивно использует влагу на глубине до 1 метра. За вегетацию он расходует из почвы до 5 тыс. тонн воды с гектара.

Подсолнечник требователен к минеральному питанию. По утверждению Стебута И.А. (1956 г.), он выносит из почвы фосфора и калия в 2 раза больше, чем зерновые культуры. В условиях Кулундинской степи при урожайности подсолнечника 18 ц/га и вегетативной массы 30 ц сухого вещества с 1 га (Лукашев А.И. 1960 г.) подсолнечник расходует 79 кг азота, 33 кг Р2 05 и 149 кг К20.

В условиях Воронежской области (Андрюхов В.Г. 1975 г.) при урожае подсолнечника 22,2 ц/га было вынесено из почвы азота 158 кг, фосфора 61 кг, калия 359 кг с 1 га, а озимая пшеница при урожае 23,7 ц/га использовала, соответственно, азота - 61 кг, фосфора - 18 кг, калия - 25 кг. О высокой требовательности к минеральным веществам подсолнечника утверждают Ткачев П.Я. (1959 г.), Буряков Ю.П. (1973 г.), Лутиков И.Е., Жилин И.В. (1935 г.), Куспанов М.А. (1982 г.) и другие.

В условиях засушливых степей Казахстана, близких по климатическим условиям к Хакасии, вынос питательных веществ из почвы при урожайности 20 ц/га составил азота 120 кг, фосфора 60 кг, калия 380 кг (Куспанов М.А. 1982 г.). При этом около 70% фосфора и калия потреблялось после цветения подсолнечника.

Подсолнечник - светолюбивое растение. Затенение .в молодом возрасте приводит к вытягиванию растений и образованию мелких корзинок.

С этой особенностью подсолнечника связано влияние на продуктивность его формирования оптимальной густоты стояния, борьбы с сорняками, особенно в первые фазы его развития. Это определяется уже во многом местом его в севообороте. При этом удовлетворяются его требования к предшествующим культурам и к срокам возврата на прежнее поле, что связано, главным образом, с двумя факторами: остаточной влажностью и инфекционным началом в почве. Его предшественниками должны быть культуры, не иссушающие глубокие слои почвы, так как подсолнечник использует влагу именно с глубоких слоев почвы. К таким культурам не относятся сахарная свекла, люцерна, суданская трава. Не рекомендуется размещать подсолнечник после рапса, сои, гороха, фасоли, так как эти культуры имеют с ним ряд общих заболеваний (Есепчук Н.И., Гриднев Е.К., Рябота А.Н. и др. 1992 г.) . Из-за этого он не должен возвращаться на прежнее место произрастания раньше , чем через 8-10 лет. На эти особенности указывает подавляющее большинство исследований, работающих по определению места подсолнечника в севооборотах.

Асташов В.И. (1991 г.) приводит данные, что им удается без применения гербицидов содержать посевы подсолнечника в чистоте, а соблюдение севооборотов и сроков возврата на прежнее место помогает избавиться от вредителей и практически