Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Теория и практика создания высокопродуктивных посевов некоторых полевых культур
ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство
Автореферат диссертации по теме "Теория и практика создания высокопродуктивных посевов некоторых полевых культур"
иГ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах рукописи
УСАНОВА 'Зоя Ивановна кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
УДК 633.1/6 : 631.559+631.17(470.31)
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СОЗДАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ПОСЕВОВ НЕКОТОРЫХ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР (В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР)
(Специальность 06.01.09 — растениеводство)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
МОСКВА 1689
Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства Калининского сельскохозяйственного института.
' Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. С. Никляев; доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. К. Каюмов; доктор сельскохозяйственных маук, профессор К. И. Саранин.
Ведущее предприятие — Университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы.
Защита состоится « »......198 года в
« » час. на заседании специализированного совета Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.
Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская улица, 49, ученый совет ТСХА.
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.
Автореферат разослан с ».......198 года.
Ученый секретарь специализированного совета —
кандидат биологических «аук Л. Л. Березкина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы, XXVII съезд КПСС и последующие пленумы ЦК КПСС в качестве первоочередной задачи агропромышленного комплекса страны, выдвинули — полное обеспечение страны продовольствием в самые, короткие сроки. Решение ее намечено осуществить, главным образом, за счет интенсивных 'факторов развития,: .перехода на новые методы управления и хозяйствования, непосредственного включения науки в производство. В растениеводстве это означает достижение высоких и устойчивых урожаев на основе перехода , на возделывание 'полевых 'культур по наиболее совершенным в каждой конкретной зоне интенсивным технологиям.
В основе интенсивных технологий лежит формирование высокопродуктивных посевов лучших со,ртов интенсивного типа, в которых создавались бы близкие .к- оптимальным условия для фотосинтетической деятельности за счет главных регулируемых факторов — норм, сроков, посева, удобрения, способов формирования густоты стояния и их. взаимодействий с учетом влияния постоянно изменяющегося режима метеорологических условий в каждой конкретной местности.
Настоящая работа посвящена решению .проблемы оптимизации формирования урожаев таких традиционных культур как ячмень, овес, ¡кукуруза на силос, сахарная свекла, имеющих большое значение в решении Продовольственной программы в одном из .важнейших- районов Нечерноземной зоны РСФСР — Центральном, который достиг более высокого уровня интенсификации земледелия, имеет наиболее благоприятные по зоне, природные ресурсы и призван обеспечить высокую их окупаемость.
Цель и задачи исследований,. Основная цель данной работы — изучение закономерностей формирования и функционирования высокопродуктивных посевов четырех культур ■— ячменя, овса, сахарной свеклы, кукурузы на основании комплексных исследований фотосинтетической деятельности посева как целостной системы; разработка приемов и техноло-
гий, обеспечивающих получение действительно возможных урожаев новых сортов этих культур.
Для достижения названной .цели для условий центральных районов Нечерноземной зоны РСФСР ставились следующие основные задачи:
— изучить .закономерности формирования высокопродуктивных посевов сортов повышенной интенсивности ячменя, овса, кукурузы на силос, сахарной свеклы и определить оптимальные параметры создания фотосинтезирующих систем высокой 'продуктивности этих культур;
— выявить роль отдельных агротехнических приемов (сроков, .норм посева, удобрения, способов формирования густоты насаждений) как факторов создания фотосинтезирующих систем высокой продуктивности;
— исследовать особенности водопотребления, минерального литания в наиболее продуктивных 'посевах полевых .культур, влияние метеорологических условий >на показатели конечной продуктивности посевов и на этой основе выявить факторы, ограничивающие .получение запланированных урожаев в регионе;
— провести системный анализ динамики ¡развития посева с .помощью многофакторных .регрессионных моделей и выявить возможность их применения в ¡целях управления 'процессом накопления урожая;
— разработать .приемы .интенсивных технологий возделывания изучаемых полевых культур.
Научная новизна и практическая ценность результатов исследований. 1. Впервые в многофакторных комплексных долголетних полевых исследованиях посевов ячменя и овса, как динамической саморегулирующей фотосннтезирующей системы, изучены особенности формирования ассимилирующей поверхности, структуры фотосинтетического потенциала и фотосинтетическая деятельность сортов интенсивного типа этих ¡культур, .количественные взаимосвязи урожая, элементов его структуры с показателями фотосинтетичеокой деятельности; выявлены оптимальные параметры высокопродуктивных посевов, обеспечивающие получение 'близких « запланированному уровню урожаев, определены -наиболее надежные многофакторные регрессионные уравнения (модели) урожая ячменя и овса, которые можно использовать ,при .программировании.
2. Дополнено теоретическое обоснование сроков посева сортов интенсивного типа ячменя и овса в Центральном Нечерноземье; выявлена реакция этих культур на нормы, сроки посева >в северных и южных районах региона; установлены количественные связи урожая, его структуры с показателями фотосинтетической деятельности, метеорологическими фак-
тарами по периодам развития, ¡на основании 'чего предложены регрессионные уравнения (модели) урожая.
3. Впервые в лесостепи Центрального Нечерноземья на основании комплексных ¡исследований фотосинтетической деятельности посева кукурузы как системы, дано теоретическое обоснование формирования высокопродуктивных посевов в динамике их развития; определены факторы, ограничивающие получение высоких запланированных урожаев в экстремальных для ¡культуры условиях; разработаны 'и рекомендованы производству приемы создания высокопродуктивных посевов среднеранних гибридов кукурузы при возделывании на силос и зеленый корм.
4. На основании ¡комплексного долголетнего изучения особенностей формирования наиболее .продуктивных посевов сахарной свеклы в ¡условиях Центрального района свеклосеяния РСФСР впервые ¡предложено принципиально новое деление периода активной вегетации растений 1-го года жизни на отдельные этапы развития посева, определены качественные и количественные характеристики этих этапов, основные их функции, что позволяет управлять продукционными процессами и дает теоретическое обоснование основным приемам технологии в регионе.
5. Впервые в данном районе на основе 'применения системного анализа 'проведено комплексное изучение посева сахарной свеклы как саморегулирующейся фотоеинтезирующей системы, и получены ее динамические характеристики по 25 показателям, установлены ¡количественные связи их взаимодействий в виде уравнений регрессии.
6. Выявлены и рекомендованы производству лучшие приемы возделывания ¡сахарной свеклы ,по ¡интенсивной технологии, обеспечивающие создание .посевов с конечной 'продуктивностью: урожаем корнеплодов не менее 40 т/га, сырой фитомассы — 80, сухой 15 т/га, выходом сахара — 6,5 т/га; сокращение затрат труда :на 1 ц корней до 50 мин., получение не менее 1000 руб. чистого дохода с гектара.
7. Основные выводы и предложения, вытекающие из результатов работы используются в производстве в соответствии с предложенными автором рекомендациями.
Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований .послужили основой для составления рекомендаций по ведению сельского хозяйства в колхозах и совхозах Тульской и Калининской областей («Рекомендации по ведению сельского хозяйства в колхозах и совхозах Тульской области», 1970, 1977; «Рекомендации по увеличению производства зерна в колхозах и совхозах Калининской области», 1981, 1987; «Система земледелия Калининской, Тульской областей на 1981—1985 гг., 1986—1990 гг.»; «Рекомендации
по внедрению достижений науки и передового опыта в колхозах 'и совхозах Тульской области на 1976—1980 гг.»; «Рекомендации по проведению весенних .полевых работ в колхозах и совхозах Тульской и Калининской областей (ежегодно с 1973 ,по 1984 год)»; «Рекомендации ,по возделыванию яровых зерновых культур по ¡интенсивной технологии», Калинин, 1985 и др.).
Разработанная технология возделывания сахарной свеклы с минимальными затратами ручного пруда внедрена в колхозах и совхозах Тульской области на .площади 12 тыс. га; приемы 'получения высоких урожаев кукурузы на силос и зеленый корм внедрены в хозяйствах Тульской области — 10 тыс. га; приемы создания продуктивных посевов яровых зерновых 'культур внедрены на .площади 3 тыс. га и реализуются в колхозах и совхозах Тульской и Калининской областей при возделывании их по интенсивным технологиям на площади более 200 тыс. га.
Результаты исследований используются в учебном процессе ,в .преподавании курса «Растениеводство» студентам сельскохозяйственных вузов, а также специалистам агрономической службы при освоении ими ..интенсивных технологий возделывания полевых культур.
Разработанные многофакторные модели урожайности яровых зерновых культур, сахарной свеклы, системы уравнений взаимосвязи продуцирования посева по периодам его развития рекомендуются для прогнозирования, программирования и составления многошаговых моделей урожая.
Апробация работы. Основные результаты научных разработок догладывались и обсуждались на Всесоюзных и Всероссийских методических совещаниях-семинарах по сахарной свекле (г. Киев, В.НИС, 197а, 1975 гг.; г. Воронеж, 1970, 1973 гг.); зональных совещаниях-семинарах по итогам НИР (г. Москва, НИИСХЦРНЗ, 1971 — 1976 гг.); на II—XI научно-производственных конференциях Калининского СХИ (•г. Калинин, 1978'—1988 гг.); на областных .научно-практических конференциях (г. Тула, 1965—1977 гг., г. Калинин, 1978—1988 гг.); :на Всесоюзном совещании заведующих кафедрами растениеводства (г. Ташкент, 1984 г.); на третьей научно-производственной конференции «Итоги научных исследований и внедрения метода .программирования урожайности» (г. Москва, 1987) и др.
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 70 работах, общим объемом 58 печатных листов, в том числе 4 брошюры, 33 статьи в трудах и Всесоюзных журналах, 12 рекомендаций. Кроме того, опубликовано 16 статей в областных газетах под рубрикой «советуют специалисты».
Объем диссертации. Диссертация изложена на 269 страницах машинописного текста, состоит из 6 глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 868 наименований, в том числе 193 иностранных источника. В диссертации содержится 137 таблиц, 30 рисунков, 17 таблиц в приложении.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ПОСЕВОВ
В главе I обобщены теоретические материалы по получению высоких и устойчивых урожаев полевых 'культур. Фундаментальной основой получения высоких урожаев является комплексная теория фотосинтетической продуктивности растений, которая, согласно А. А. Ничипоровичу (1972), должна давать представление о максимально возможной их продуктивности. Начало этой теории в нашей стране было положено К. А. Тимирязевым. Он впервые показал, что «...предел плодородия данной площади земли определяется не количеством удобрения, которое мы могли бы ей доставить, не количеством влаги, которою мы ее оросим, а количеством световой энергии, которую посылает на дневную поверхность солнце» (Избр. соч., т. 2, с. 82).
Улучшение использования солнечной энергии — это основной путь решения продовольственной проблемы в мире и в нашей стране, которое возможно за счет формирования высокопродуктивных посевов и устойчивых агроэ-косистем (Б. И. Гуляев, 1979, А. А. Зиганшин, 1987, А. Н. Каштанов, 1987, А. А. Красновский, 1985, А. А. Ничипорович, 1976— 1986, X. Г. Тооминг, 1977, И. С. Шатилов, 1970—1987, П. В. Юрии, 1979, Н. С. Аз1уп§, 1979). По определению X. Г. Тооминга, 1977, высокопродуктивным является такой посев, в котором имеются все условия для активной фотосинтетической деятельности и оптимального роста.
В главе приводится анализ литературы по оценке производительности посева как целостной фотосинтезирующей системы, возможному КПД ФАР посева отдельных полевых культур, оптимальным параметрам, оптической плотности, обеспечивающих их наибольшую продуктивность; исследования факторов, ограничивающих получение потенциальных урожаев в условиях Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР (метеорологических, плодородия почв, биологических); путей создания высокого и надежного фона для получения максимальных ДВУ, роли севооборота,
травосеяния, органических и .минеральных удобрений, известкования, 'пожнивной сидерации и их взаимодействий.
Глава II. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Диссертационная работа является обобщением долголетних (1959—1987 гг.) личных исследований автора, а такж^ выполненных под его руководством по разработанным им программам.
За оказанную .помощь автор выражает искреннюю признательность А. Ф. Кузнецовой, Е. А. Большаковой, А. Д. Ширяевой, В. И. Бровкину — научным сотрудникам Тульской сельскохозяйственной опытной станции; Т. И. Сутягиной, Н. К. Сидоренковой — работникам Калининского СХИ, а также лаборантам опытной станции, студентам института, принявшим участие в выполнении .работ на опытах.
Задачи работы решались путем проведения полевых моно-и многофакторных опытов, выполнения в них комплексных исследований по оптимизации густоты стояния, влагообеспе-ченности, минерального питания, формирования структуры и 'параметров -посева по периодам его развития, фотосинтетической деятельности в сочетании с наблюдениями за изменением метеорологических условий, а также теоретических обобщений полученных результатов, определения количественных закономерностей.
Методологической основой данной работы является материалистическая диалектика. При решении поставленных задач применены основные принципы системного метода исследований.
¡Полевые опыты проводились с 1959 по 1987 год на сильно выщелоченных средне- и тяжелосуглинистых черноземах и на дерново-средне подзол истой остаточно карбонатной супесчаной и легкосуглинистой -глееватой .почве на морене и покровных суглинках ((Тульская ГСХОС, опытное иоле Калининского СХИ, колхоз им. Куйбышева Краснохолмского района). Агрохимическая характеристика почв: выщелоченных черноземов — -содержание гумуса ' 5,6—6,6%,' рНСОл ' 5,Г—5,6, подвижных форм фосфора .(по' Чирикову) 4,2—14,9, калия (по Масловой) 7,8—23 мг на 100 г почвы; дерново-подзолистых — соответственно .гумуса 2,1—2,8%, рНСОл 5,3—6,6, фосфора 11,4—38 и калия 5,8—12,8 мг на 100 ¡г (по Кирсанову). ' "
В полевых одно- и трехфакторных опытах .размещение делянок 'производилось рандомизированными 'блоками с учетной .площадью делянок третьего порядка не менее 50—300 м2.
Объектом исследований 'были районированные сорта яч-
меня — Эльгина, Абава; овса — Астор, Сайг; кукурузы — гибрид Буковинский-ЗТВ, сахарной свеклы — Ялтушковский гибрид и Рам,онская Об.
Исследования .проводили, по основной тематике НИР, прошедшей государственную регистрацию, применяли современные общепринятые методики ¡(Б. А. Доспехов, 1985, И. С. Шатилов, М. К. Каюмов, 1970, И. С. Шатилов, М. Ф. Чуднов-ский, 1980 и др.).
Для определения взаимосвязей между различными показателями развития посева проводили 'корреляционный и регрессионный анализы, обработку экспериментальных данных, решение многофакторных регрессионных моделей — на ЭВМ ЕС-1022. Результаты учета урожая обрабатывали математически методом дисперсионного анализа моно- и многофакторных опытов.
Глава III. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ПОСЕВОВ ЯЧМЕНЯ И ОВСА
Нами впервые для условий северной и южной частей Центрального Нечерноземья проведены комплексные исследования фотосинтетической деятельности посевов ячменя « овса как динамических фотосинтезирующих систем в многофакторных полевых опытах (1976—1987 гг.). Оптимальных условий добились за счет применения норм высева от 1 до 9—10 млн. всхожих семян на гектар; сроков сева — самого раннего, через 5, 10 дней после него; внесения расчетных норм удобрений ,на два уровня урожайности — 30—35 (фон I), 40—45 и 4¡5—55 (фон И) ц зерна с гектара.
3.1. Особенности формирования густоты стояния. Проведены многолетние исследования зависимости полевой всхожести, сохранности растений от всходов до уборки, общей выживаемости от норм, сроков посева, уровня минерального питания, метеорологических условий и влияния этих факторов на конечную густоту стояния и продуктивный стеблестой, параметры ценоза в динамике. Выявлена четкая обратная зависимость сохранности растений от полевой всхожести семян в северной части района. Установлено, что -густота стояния ячменя и овса по всходам и перед уборкой в -большей степени зависит от .нормы высева (г = 0,77 и 0,71) и метеорологических условий (r=i0,35 и 0,33), а густота продуктивного стеблестоя — у ячменя от метеорологических условий (г = 0,75), у овса от нормы высева (г=0,64). Поэтому у ячменя отмечается ¡большая изменчивость по годам выходных показателей параметорв и продуктивности посева: густоты 'продуктивного стеблестоя 58,4%, общефотосинтетического потенциала 44,5, ФПП листьев 42,6%. урожая сухой фито-
массы 37,4, зерна 35%. .Наиболее близка варьированию этих показателей изменчивость суммы осадков (34,2%), чем суммы ФАР (9,5%) и суммы температур (10,4%).
Выявлены сортовые и видовые различия в формировании подуктивного стеблестоя, которые необходимо учитывать при программировании.
3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов. Ком,плексные исследования фотосинтезирующих систем ячменя и овса впервые проведены нами по 5 периодам — «подсистемам»: I — всходы-кущение, II — кущение-выход в трубку, III — выход в трубку-колошение (выметывание), IV — колошение (выметывание)-молочная спелость, V — молочная-восковая спелость, которые отличаются не только индивидуальным развитием растений, но и темпами формирования своих параметров, структурой их, производительностью; дана качественная и количественная характеристика периодов, позволившая полнее оценить влияние приемов технологии, метеорологических факторов на продукционные процессы.
Выявлено, что 'производительность отдельных «подсистем» находится в тесной связи с их .параметрами, которая усиливается в III и IV периодах, когда они достигают максимальных .значений. Урожайность ячменя и овса находится в .большей корреляционной зависимости не с максимальной и средней площадью листьев (г = 0,69—0,80), а с общефотосинте-тическим потенциалом посева (г = 0,80—0,85). Это подтверждено исследованиями структуры ассимилирующей поверхности. Выявлено, что доля листьев в общем ФПП в оптимально загущенных посевах в IV периоде снижается до 25—35%, хотя за это время накапливается около 50% урожая фитомассы, КПД ФАР достигает наибольших за вегетацию значений (табл. 1). В это время, как показано исследованиями И. С. Шатилова, В. А. Ваулина, А. Ф. Шарова, 1972, 1984, главную роль в фотосинтезе играют влагалища листьев со стеблем и соцветия.
Нами выявлены общие для ячменя и овса закономерности формирования ассимилирующей поверхности .посева: увеличение общих ее размеров и доли листьев при повышении густоты стояния до оптимальной; достижение максимума в фазу полного колошения .(выметывания) — начала роста зерновки; увеличение параметров от усиления фона во все периоды при всех нормах высева; наибольшее участие отдельных зеленых органов в структуре ФПП: листьев в период всходы-начало кущения (100%), листовых влагалищ во время молочной спелости (60—75%), соцветий в конце ее (метелок 40—57, колосьев 31—42%).
Лучшие по размерам и структуре параметры формируются у ячменя при наличии 550—600 шт-м2 продуктивных побегов, 8
Таблица I
Фотосиптстическая деятельность посевов овса по периодам вегетации при оптимальном загущении, □ среднем за 4 года (числ.) и в благоприятный год (знам.), Калининская обл.
! Период Продолжительность, дн. л и rl га m i. S <и В Й £ ? " а ФПП, тыс. м^сут-ки/га Прирост сухой массы за период, ц/га ЧПФ, г/м2-сутки общей ассим. поверхн. КПДФАР, %
листьев | общин
I II III IV V I-V 14 6,0 88 104 5,4 7,0 0,72
15 10 11,5 16,2 31,5 31,5 173 156 188 206 8,9 5,9 4.7 2.8 0,96 1,08
9 20 • 284 658 356 1150 12,1 44,1 3,4 4,2 2,42 4,14
23 26 54,5 30,1 1254 786 2024 2242 71,0 60,2 3,5 2,7 5,90 4,32
27 17 44,0 9,6 1188 175 2954 966 78,0 11,2 2,6 2,0 4,70 1,78
15 87 11,5 21.4 128 1866 728 4670 11,0 126,9 1,5 2,7 1,78 2,75
89 34,6 3082 6251 181,0 2,9 3,70
у овса — 450—550 шт./м2 ,в ранних посевах. Такие -ценозы имеют общую ассимилирующую поверхность в III и IV периодах у ячменя 10, овса 9 м2/м2 -и способны в это время поглощать практически всю приходящую энергию ФАР, но «работать» с максимальной .производительностью лишь половину времени активной вегетации. В северной части района такие агроценозы создаются в 60—70% лет, КПД ФАР (посев-,уборка) составляет у ячменя 2,2, у овса 1,9%, а урожайность зерна — 4,5 и 4,2 т/га. В редких посевах, на низком фоне, при опоздании с 'посевом производительность отдельных «подсистем» и системы в ¡целом резко снижается вследствие неоптимальных параметров.
Чтобы добиться КПД ФАР посева 4—5% за весь вегетационный период, необходимо .повысить производительность подсистем I, II, V периодов. При оптимальном сбалансировании посевов эту задачу можно решить за счет поступления в регион сортов с совершенным фотосинтетическим аппаратом, устойчивых к экстремальным условиям погоды.
Изучены графики формирования ассимилирующей поверхности ячменя и овса в посевах разной густоты, сроков сева, фонов питания, выявлены оптимальные графики, различия в них .у ячменя и овса. Посевы ячменя с продуктивностью 4,5 т/га зерна отличаются таким графиком роста площади
листьев, 'когда на .20—2.2 день от всходов она достигает 30 тыс. м2/га, на 30 — 50, на 40 — максимума — 60 тыс. м2/га, а затем снижается такими же темпами, как и нарастала. ФПП таких посевов составляет 5,1 млн. м2 • сутки/га, доля листьев в нем 42%, колосьев 6,3%.
У овса .при одинаковой ¡урожайности формирование "площади листьев посева отстает на 10—12 дней, максимума она достигает на 50 день, а затем снижается интенсивнее, чем нарастала (40 дней). Овес одинаковые с ячменем урожаи в 5—6 т/га формирует во влажные годы, когда рост площади листьев идет .по «ячменному» типу с максимумом в 70 тыс. м2/га, общий ФП.П достигает 6,3 млн. м2- сутки/га с долей листьев в нем 48%. Поэтому для овса в первую очередь необходимо поступление в данный район наиболее совершенных сортов, так как, при усилении фона ¡и одинаковом увеличении параметров посева, у овса снижается, а у ячменя повышается ЧПФ, что обеспечивает меньшую .прибавку урожая (15—20%) по сравнению с ячменем (35— 50%). Выявлены различия ячменя и овса по изменению ЧПФ от агротехнических, метеорологических факторов, объясняющие реакцию этих культур на приемы, условия возделывания; корреляционные связи ЧПФ с параметрами посева. Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз) максимальных значений у ячменя достигает в оптимально загущенных посевах, у овса — в годы с менее благоприятными условиями роста.
3.3. Сроки посева. Значение ранних сроков посева ячменя и овса в .получении высоких урожаев подчеркивают многие исследователи. Нами дано теоретическое обоснование сроков посева в новых условиях ведения земледелия. Главной причиной снижения урожайности этих культур при чутоздании с посевом на 10 дней является ухудшение фотосинтетической деятельности и использования солнечной энергии вследствие сокращения .периода активной вегетации растений на 3—6 дней как реакции сортов на длину дня, сильного (в 1,5—2 раза) отставания ¡в формировании площади листьев в первые 1,5 месяца после всходов, снижения ЧПФ и КПД ФАР в I, IV, V периодах. Опоздание с .посевом не оказывает существенного влияния на густоту стояния и .кустистость растений, как указывается в литературе, так как снижение полевой всхожести при ранних сраках, наблюдаемое в северных областях района, компенсируется повышением сохранности растений; не ухудшаются условия прохождения II этапа органогенеза. Из элементов продуктивности растения — уменьшается масса 1000 зерен (табл. 2).
Выявлена (в сопоставимые годы, при оптимальном загущении) одинаковая реакция ячменя и овса на сроки сева
в северной части района, более сильная — у ячменя в южной, вследствие 'большего ускорения развития, подавления лущения. Потери урожая от опоздания с посевом в последнем случае можно частично 'компенсировать увеличением нормы высева.
Таблица 2
Параметры продуктивности растений и посевов в зависимости от сроков сева и фона (в среднем по нормам высева), Калининская обл.
и о е Срок ¡посева К СЗ га л' £ о 5 Я а Сия Сохранность, % Сохранилось к уборке, шт./м2 Соцветия Масса 1000 зерен, г Урожайность, т/га
растений продукт, побегов длина, см число зерен, шт. масса зерна, г
Ячмень, 1978—1984 гг.
I 1 62,4 80,9 311 469 6,4 18,9 0,73 38,8 2,69
3 69,6 74,5 325 447 6,1 18,5 0,66 37,2 2,41
II 1 62,8 83,7 320 508 6,6 19,8 0,73 38,7 3,31
3 70,8 76,5 331 487 6,5 20,0 0,68 36,6 2,76
Овес, 1981 — 1984 гг.
I 1 56,0 79,9 311 385 12,4 25,7 0,-88 34,4 3,38
3 63,9 76,0 355 428 12,5 25,3 0,78 32,2 2,95
II 1 60,0 80,1 320 417 13,9 30,9 1,03 35,3 3,71
3 66,2 67,2 328 435 13,6 30,1 0,88 32,3 . 3,23
Урожай зерна НСР05 для ячменя 0,061—0,336, для овса 0,105—0,256
т/га.
3.4. Обеспеченность растений влагой и минеральным питанием. Нами выявлено, что на окультуренных супесчаных дерново-подзолистых почвах в разные годы густота стояния, уровень минерального питания оказывают слабое влияние на суммарное водопотребление и среднесуточный расход влаги посевами ячменя и овса. Рациональное загущение и усиление фона снижают коэффициенты водопотребления и повышают продуктивность посевов. В годы с неоптимальным водным режимом, пониженным радиационным балансом преимущество рационально загущенных посевов сохраняется за счет создания ¡большей ассимилирующей поверхности и улучшения фотосинтетической деятельности. В годы с избыточным увлажнением (Е/Ео>1) усиление фона повышает фотосинтетическую деятельность таких посевов. Внесение расчетных доз удобрений '(М^РбДээ) на урожай 1 уровня на почвах промывного водного режима оказывается педоста-
точным для .нормальной фотосинтетической деятельности оптимально загущенных посевов, что является главной ■причиной недобора урожая к запланированному уровню. Такое заключение сделано нами по результатам изучения поступления NPK в растения по периодам вегетации, удельного содержания азота (УСА), «хозяйственного» баланса NPK.
Рациональное загущение посевов является экономически и экологически выгодным, так как повышает оплату NPK единицей урожая у ячменя в 1,5—1,7, у овса в 1,3 раза, улучшает использование N.PK удобрений и ;не снижает содержание элементов .питания в почве по сравнению с редкими посевами. При интенсивной технологии возделывания в наших опытах (1985—1987 гг.) урожай зерна ячменя (Абава) увеличивался при повышении нормы высева с 1 до 6 'млн./га с 3,42 до 4,92 т/га, ((план 4,5 т/га).
Исследованы количественные связи урожаев с суммами ФАР, осадков, температур в разные периоды вегетации в оптимально сбалансированных посевах. Выявлена сильная прямая корреляция урожаев ячменя и овса (г = 0,91 и 0,80) с суммарным приходом ФАР и криволинейная связь у ячменя с суммой осадков за период посев-твердая спелость (т] = = 0,94±0,19). У овса отмечается слабая прямая положительная корреляция с суммой осадков в I—III .периодах и отсутствие зависимости этих показателей в целом за вегетацию. Максимальные урожаи .(4,7—>5,6 т/га) ячмень и овес формируют в ¡годы с наибольшим 'Приходом ФАР (1024 и 1098 МДж/м2), с близким к норме '.количеством осадков (246 и 344 мм), отношением Е/Ео — 0,80 и 0,75.
3.5. Исследования количественных взаимосвязей конечной продуктивности посевов, агротехнических, метеорологических факторов позволило полнее обосновать полученные выводы и рекомендовать простые и множественные уравнения регрессии для прогнозирования, программирование урожаев, определения норм посева. Например, уравнения репрессии зависимости урожаев сухой фитомассы (У1), зерна (Уг) ячменя от общефотосинтет.ичеокого потенциала посева (X) имеют вид:
Определение коэффициентов вариации показало, что стабильность урожаев повышается при .посеве ячменя и овса в ранни сроки, на повышенном фоне, при оптимальном загущении.
У1 = 110,06 + 0,02.19Х, при г = 0,87 У2=8,43 + 0,0064Х, при г = 0,85
(1) (2)
Глава IV. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ПОСЕВОВ КУКУРУЗЫ
Биологические и агротехнические основы 'получения высоких урожаев в Центральном ¡районе наиболее полно изучены для дерново-подзолистых н серых лесных почв (Н. Н. Третьяков, 1970—1987, В. И. Балюра, 1963, И. С. Шатилов, А. Г. Замараев и др., 1965, 1969, Ю. И. Чирков, 1960, 1963, Т. И. Белаш, 1959 и др.). В лесостепи Центрального района комплексных исследований ,по формированию высокопродуктивных посевов ранее не проводилось. В наших опытах оптимальной сбалансированности в таких ценозах мы добились изменением густоты стояния от 60 до 120 тыс./га 'при пунктирном способе сева, использовали сплошной загущенный .посев с густотой 600 тыс./га с уборкой его на зеленый -корм, созданием 7 фонов с внесением расчетных доз минеральных и органических удобрений на урожаи 3 уровней: 1—80 т/га зеленой, 18,4 т/га сухой (КПД ФАР 3%), 2—60 и 12,2 т/га (КПД ФАР 2%, ДВУ по влаго-обеспеченности), 3—40 .и 8,4 т/га (ДВУ в производстве); применением раннего весеннего срока сева при всех густотах, летнего — при 100 и 600 тыс./га, повторного — 600 тыс./га.
4.1. Фотосинтетическая деятельность посева. Нами впервые для данного района изучены графики роста площади листьев. Установлено, что в этой местности с интенсивностью приходящей ФАР не 'более 10,5 МДж/м2 в сутки и ограниченностью периода активной вегетации наибольшая продуктивность посева кукурузы (15,6 т/га сухой массы) достигается при средней за вегетацию .площади листьев 42 тыс. м2/га, ФПП — 3,7 .млн. 'м2 ■ сутки/га. В годы с хорошей влаго-обеспеченностыо и теплой весной формируются значительно большие средняя площадь листьев (62 тыс. м2/га) и ФПП (5,8 млн. м2 • сутки/га), обеспечивающие обор сухой массы 22,8 т/га. В обычные годы на формирование 'площади листьев большее влияние оказывает густота стояния, чем уровень минерального .питания. При благоприятном водном режиме роль этих факторов одинакова. В весенних загущенных посевах площадь листьев быстро (10—12 лист) достигает максимума — 150 тыс. м2/га, :но из-за раннего .прекращения роста, такие посевы вместе с повторными имеют значительно меньший ФПП (2,92 млн. м2 • сутки/га на высоком фоне) и оказываются менее продуктивными (табл. 3).
Комплексные исследования фотосинтетической деятельности посева кукурузы как динамической системы позволили нам выделить и охарактеризовать 5 'периодов — «подсистем», различающихся темпами формирования параметров, произво-
... Таблица 3
Урожайность кукурузы, зеленая/сухая масса, т/га, в среднем га 4 г.
Сроки посева и густота стояния, тыс./га
Расчетные фоны удобрения на урожай, весенний летний повтор-
т/га 60 80 100 его 100 600 ный
600
1 — без удобрения 38,4 42,5 48,5 32,2 25,2 33,9 7,4
,8,5 9,2 10,3 3,9 3,4 4,8 0,9
2 — навоз на 40 42,5 46,9 53,8 39,6 28,2 39,0 ß,9
8,8 10,4 12,2 4,5 4,3 5,8 1,0
3 — №К на 40 42,6 47,2 53,6 42,1 27,5 39,1 9,0
9,1 10,8 11,7 5,0 4,5 5,6 1,0
4 — навоз на 60 42,8 48,3 56,9 42,6 31,8 41,0 9,7
9,9 11,2 11,8 .5,2 5,4 ,5,8 1,0
5—ЫРК на 60 43,0 49,8 56,9 44,5 31,2 43,4 9,5
9,2 11,3 11,9 5,0 4,9 6,3 11,0
6 — ЫРК на 60* 44,0 49,4 55,6 45,5 33,1 41,6 10,0
9,4 9,8 12,4 6,5 5,3 6,3 1,2
7 — ЫРК на 60 46,2 50„2 58,3 48,2 32,0 43,6 10,2
9,'8 1'0,4 13,3 5,5 4,9 5,8 1,2
* Без учета последействия Р и К; HCPos по зел. массе 2,4—6,3 т/га.
дительностью: I — всходы — 9-й лист (32 дня), II — 9-й— 13-й лист (20 дн.), III — 13-й лист — выметывание (10— 12 дн.), IV — выметывание—начало налива (ill—12 дн.), V — начало .налива—молочно-восковая .(восковая) спелость (.20 дн.). Выявлено влияние густоты стояния, удобрений, сроков сева, метеорологических факторов на показатели фотосинтетической деятельности посевов по периодам. Установлена сильная зависимость производительности системы в целом и отдельных ее «подсистем» от ФГШ. Максимальной цроизводительности (КПД ФАР 3,53%) достигает система, имеющая самые большие 'параметры, которая формируется на самом высоком фоне удобрения при густоте 100 тыс./га весеннего пунктирного посева. Уменьшение густоты до 60 тыс./га и неудобренный фон во все .периоды существенно снижали параметры и КПД ФАР посева. Внутри системы наибольшими показателями отличаются, «.подсистемы»: III периода на удобренных фонах и IV — без удобрения, имеющие самые большие параметры, .КПД ФАР посева достигает 9,8 и 9,0%. При оптимальном водном режиме на высоком фоне 'подсистема III использует на фотосинтез макси-
мально теоретически возможное количество приходящей ФАР, а 'система 'в целом «работает» с КПД 5,37%.
Нами изучено изменение ЧПФ в онтогенезе, зависимость ее от агротехнических факторов. Установлено, что увеличение площади листьев при повышении .густоты стояния и усилении фона не оказывает сильного влияния на величину ЧПФ и способствует росту производительности «системы» в делом в пунктирных 'посевах почти прямо пропорционально увеличению ее параметров.
4.2. Обеспеченность растений влагой и минеральным питанием. Изучен водный режим в .посевах 'кукурузы, особенности водопотребления. Повышение густоты стояния до оптимальной и уровня минерального .питания в весенних пунктирных посевах существенно не увеличивает суммарное испарение и расход влаги в сутки, но значительно снижает коэффициент 'водопотребления. Весенние и летние загущенные ■посевы да единицу сухой массы расходуют влаги почти в 1,5 раза 'больше, чем 'пунктирные. Повторные посевы незначительно снижают непроизводительные .потери влаги. Полученные в опытах коэффициенты водопотребления (в наиболее продуктивных посевах — 236, в весенних .загущенных — 350) значительно меньше таковых, приводимых в справочной литературе для Нечерноземья. Выявлены факторы, ограничивающие получение запланированных уровней урожайности кукурузы.
Изучены особенности минерального питания кукурузы в посевах разной .густоты, сроков и фонов удобрения. Установлено, что на выщелоченных черноземах внесение расчетных доз удобрений и получение урожаев не выше .планируемых обеспечивает положительный баланс ,ЫРК и повышение их содержания в почве. Увеличение густоты стояния в пунктирных посевах, снижает, внесение навоза и загущенный посев повышают интенсивность баланса ЫРК. Отрицательный баланс ЫРК и снижение содержания в почве по сравнению с исходным уровнем наблюдаются в годы с оптимальным водным и тепловым режимами при получении урожаев выше расчетных уровней. Содержание азота и фосфора в растениях и вынос их единицей урожая увеличивается от внесения удобрений, но не зависит от расчетных доз и густоты стояния в пунктирных посевах. Загущенные весенние и ;все летние посевы отличаются более высоким содержанием МРК .в сухой массе урожая, что объясняется уборкой более молодых растений, а также возрастанием интенсивности баланса в связи с 'большим разрывом между планируемым и фактическим урожаями. Вынос ЫРК едини-' цей .урожая таких посевов меньше, чем пунктирных, вследствие повышенной влажности массы. Нами установлено, что
коэффициенты использования питательных веществ кукурузой из почвы и удобрений увеличиваются при повышении густоты стояния в пунктирных посевах и улучшении .влаго-обеспеченности. Загущенные посевы значительно меньше, чем пунктирные, используют ЫРК из почвы, азот и фосфор — из удобрений. Ки калия из удобрений у них в 1,5— 3 раза больше, чем у пунктирных.
Полученные нами показатели выноса ЫРК, коэффициентов их использования из почвы значительно, выше, а из удобрений — ниже рекомендуемых для дерново-.подзолистых почв.
4.3. Роль густоты стояния, сроков посева, удобрения в получении запланированных урожаев хорошего качества. На
хорошо окультуренных выщелоченных черноземах густота стояния является (более мощным фактором .повышения урожаев кукурузы, чем удобрения (табл. 3). Наиболее высокие и близкие к запланированным урожаи зеленой, сухой массы, выход протеина, чистый доход на всех фонах удобрения обеспечивает посев кукурузы с густотой 400 тыс./га в ранние весенние сроки.
Нами выявлено, что качество корма, при оценке его по содержанию сухого вещества и протеина, в 'большей степени зависит от сроков, способов посева, чем от удобрений и густоты стояния. ¡В среднем более высоким содержанием сухого вещества отличаются весенние пунктирные посевы, протеина — летние. Наибольший выход протеина (12,9 ц/га) и хорошее качество корма обеспечивает весенний пунктирный посев с густотой 100 тыс./га на 7 фоне удобрения, а чистый доход (Ш38 руб./га) — на 6 фоне.
Весенние загущенные посевы в 1,8 раза уступают .пунктирным по выходу протеина, в '1,6—2 раза по экономической эффективности. Повторные посевы кукурузы без полива удаются в 50% лет. Затушенные летние посевы по выходу протеина превосходят весенние на 33,8% в среднем по фонам, но уступают оптимально загущенным пунктирным на 37%.
Глава V. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОСЕВОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
В главе V рассматриваются результаты многолетнего (10 лет) изучения посева сахарной свеклы как динамической саморегулирующейся фотосинтезирующей системы в условиях Центрального района свеклосеяния РСФСР на базе впервые примененного «ами для данной 'культуры системного анализа.
5.1. Формирование ассимилирующей поверхности. Выявлено, что :в данном районе .в оптимально .загущенных посевах
ежегодно формируются площадь листьев и ФПП, достаточные для накопления высоких урожаев корнеплодов, сахаристости и выхода сахара. Однако мощность ФП не реализуется полностью из-за короткого вегетационного периода. Растения образуют 30—35 крупных листьев, что .позволяет создать на гектаре среднюю площадь листьев в 2.5, максимальную — 45—50 тыс. м2, ФПП — 3 млн. м2-сутки. До конца вегетации полностью сохраняются наиболее деятельные листья 2-го десятка. При урожайности 40—45 т/га оптимальным является такой график .роста площади листьев, когда размера 30 тыс. м2 она достигает на 60—65 день от всходов, максимума 40—50 тыс. м2 — .на 70—90 день, .после чего медленно сокращается до 30—35 тыс. м2. В 50% лет (с теплым сухим маем и июнем) достижение площади листьев в 30 тыс. м2/га можно ускорить на 10—15 дней за счет улучшения влагообеспеченности.
5.2. Периоды развития посева и фотосинтетическая деятельность. Нами выделено 5 периодов — «подсистем» общей фотосинтезирующей системы, различающихся особенностями формирования своих параметров, ходом продукционных про-
Таблица 4
Показатели фотосинтетической деятельности сахарной свеклы по периодам развития посева (1965—1974 гг.)
Периоды
Показатели I 11 III IV V I—V
Дней в периоде....... Л, тыс. м2/га........ ФПП, тыс. м2- сутки/га . . . . 31 1,95 62 30 15,2 472 31 36,4 1129 31 41,4 1282 10,4 26,2 314 133,4 24,7 3259
Прирост в сутки
Сухой массы, Сырой массы, Листьев, кг/га Корнеплодов, Сахара, кг/га Л, тыс. м2/га Сахаристости, Массы 1 корня
кг/га кг/га
кг/га
13 № 184 115 129 108
151 84В 1192 428 105 611
127 632 676 68 — 191 329
24 2.17 516 359 296 282
0,91 20,2 81,5 79,2 41,7 47,6
0,13 0,75 0,64 —0,29 —0,39 0,18
0,13 0,15 0,16 0,00 0,07 0,13
0,32 2,96 6,51 5,14 4,03 3,43
Прирост, г/м2 площадь листьев в сутки
Сухой (ЧПФ) Сырой . . Корнеплодов Сахара КПД ФАР, %
2
7,25 7,64 6,44 3,64 3,59 5,83
81,6 63,9 40,0 12,1 4,1 25,0
13,2 18,4 17,6 10,4 10,1 11,5
0,53 1,76 2,88 2,30 1,60 1,94
0,22 1,56 3,32 3,26 4,01 2,02
17
цессов, функциями; дана их качественная и количественная характеристика (табл. 4).
5.3. Рассмотрение посева как сложной динамической фото-синтезирующей системы представляет возможность управления продукционными процессами растений в целях формирования высоких урожаев. Применение системного анализа позволило нам установить взаимосвязи конечной продуктивности посева сахарной свеклы с параметрами и продукционными процессами во времени, уточнить влияние метеорологических .факторов на эти показатели, щредставить их в виде уравнений регрессии. 'Нами выявлено, что у сахарной свеклы при оптимальной агротехнике параметры формирующегося посева подверждены значительной изменчивости, коэффициент вариации средней площади листьев колеблется по отдельным периодам от 64 до 93%, в среднем за вегетацию он равен 60%. Изменение параметров оказывает неодинаковое влияние на продукционные процессы и показатели конечной продуктивности посева.
В самой тесной связи с ФПП находятся суммарный урожай (корни + ботва) и индекс массы «ботва/корнеплод», конечная их величина ,в сильной степени зависит от изменения ФПП во II периоде. Получены надежные уравнения регрессии (табл. 5). На урожай корнеплодов сильное влияние оказывают изменения ФПП в I и II периодах, наиболее значимое в I. Сахаристость корнеплода находится в устойчивой отрицательной связи с ФПП во времени, зависимость суточ-
Таблица 5
Уравнения регрессии зависимости показателей конечной продуктивности посева сахарной свеклы от ФПП в разные периоды
Переменные Уравнения (номер) Значения
X У г Р при Р05 = = 5,12 1 при ^5 = = 2.26
ФПП,__ V Сырая фи-
ФПП,, томасса У = 47,0+ 10.4.1 X (1) 0,931 52,33 7,22
» У = 59,13+47,91Х (2) 0,967 101,53 10,07
ФПП,, Кхоз У = 0,778—0.207Х (3) —0,955 73,16 —8,60
ФПП,, КПД ФАР У = 0,850+ 1,52Х (4) 0,958 75,98 8,87
ФПП,_ -V ботва корни У =0,545+ 0,196Х • • (5) Д827 15,52 3,90
ФПП,, » У =0,753+0,90Х (6) 0,800 12,46 3,52
сырая фи- (7)
ЧПФ,_ V томасса У = 122,3—8,62Х —0,661 6,22 —2,49
ФПП,_ V ЧПФ У = 7,84—0,888Х (8) —0,944 57,81 —7,55
ФПП, корни У =92,67Х+31,78 (9) 0,790 11,67 3,40
ного прироста ее от (параметров ценоза ослабевает от I к III периоду, а в IV — становится положительной.
Динамизм фотосинтезирующей системы сахарной свеклы подтверждается зависимостью продукционных процессов от параметров предыдущего и последующего периодов. Так, урожай корней в 'конце III периода в большей мере зависит от ФПП во II периоде (г=0,735), чем в III (г = 0,414), а урожай сырой фитомассы (У) ,в конце IV периода от мощности ФП в этом же периоде ,(Х2), чем предыдущем (Xi). Уравнение регрессии имеет вид:
У=47,64 + 2,04Х1 + 24,39Х2, при (10)
R=0,928, Д = 86,1%, di = 5,03% и d2 = 74,31% — частные коэффициенты.
Выход сахара с гектара находится в менее тесной связи ; суммарным ФПП (г = 0,078). Суточный прирост сахара (кг/га) в III периоде зависит от размеров площади листьев (г = 0,836), а в I, IV н целом за вегетацию — от прироста корнеплодов (г = 0,938 и 0,961). Уравнение регрессии зависимости прироста сахара ¡(У) от средней площади листьев (Xi) и прироста (корнеплодов (Х2) в целом за вегетацию шеет вид:
У=2,?1+0,25Х1+ 14,ЗХ2, при /,п
Д = 94,-5%, d, = 17,4%, d2 = 77,l%. * ;
Выявлена зависимость выходных показателей системы от вменяющихся метеорологических факторов по периодам. 1аибольшая она в III периоде, за который накапливается 5% сырой, 41 — сухой фитомассы, 42 — ¡корнеплодов, 40% ахара. В это время усиливается зависимость ЧПФ, сахаро-[акоплеяия от интенсивности ФАР. Поэтому важно, чтобы II период совпал с периодом лучшей интенсивности ФАР данной местности, что наблюдается при оптимально- ран-:их сраках сева свеклы.
Установлено, что в лесостепи Центрального района при юлучении урожая сырой, сухой фитомассы, корнеплодов в [ервом минимуме находится влагообеспеченность посевов, собенио во II и III периодах, в накоплении сахара — сум-tap-ный приход и интенсивность ФАР, преимущественно в II—V периодах. П-олучены надежные уравнения регрессии.
¡По результатам исследований нами сформулированы т-ре-ования к приемам интенсивной технологии.
Глава VI. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
Теоретические положения, сформулированные нами в гла-г V, -были -взяты за основу при оценке наиболее важных
приемов интенсивной технологии возделывания сахарной свеклы. В агротехнических опытах 'комплексные ¡исследования посева как динамической фотосинтезирующей системы мы проводили также по выделенным 5 периодам.
6.1. Обработка почвы. Особенности водопотребления сахарной свеклы. Изучены и обоснованы системы зяблевой и предпосевной обработки почвы (1963—1970 гг.) на окультуренных выщелоченных черноземах, ¡производству рекомендованы лучшие из них.
Исследованиями особенностей водопотребления сахарной свеклы в агротехнических опытах выявлено, что в данном районе наиболее напряженным водный ¡баланс складывается в I и II периодах развития посева, когда ¡накопление урожая зависит в первую очередь от количества полезных осадков. ¡Во вторую половину ¡вегетации большее количество влаги свекла потребляет из слоев 30—120 см, с преимуществом из слоя 30—70 ¡см, решающее значение в накоплении урожая имеют влагозапасы в корнеобитаемо.м ¡слое и интенсивность ФАР. Подтвержден вывод о целесообразности раннего полива свеклы в сухие теплые годы в целях ускорения роста площади листьев и пополнения влагозапасов к началу максимального продуцирования посева. Уточнены коэффициенты водопотребления по периодам и в среднем за вегетацию.
6.2. Формирование густоты стояния. Для односемянной и многосемянной свеклы изучены особености формирования урожая цри разных способах создания оптимальной густоты ¡ценоза. Выявлены возможность и преимущество посева свеклы ,на конечную густоту по 7—12 ¡клубочков на 1 м (табл. 6).
Наиболее равномерное размещение растений достигается при высеве 12 семян на 1 м. Изменение густоты стояния с 70 до 100 тыс./га позволяет получать близкие по величине урожаи ¡корней и выход сахара, благодаря способности свеклы регулировать структуру ценоза и создавать близкие по мощности ФПП. Дальнейшее увеличение ¡густоты уменьшает приросты корнеплодов в IV—V периодах и снижает урожайность на 10—15%.
Изучено влияние густоты ¡стояния на сахаронакопление. Выявлено, что более активное накопление сахара происходит в посевах с .густотой 70—100 тыс./га. Свободное размещение растений ¡при посеве свеклы на конечную густоту обеспечивает 'более интенсивный рост корнеплодоров и сахаронакопление в I—II периодах. Исключение корректировки густоты позволяет формировать равные урожаи корни-{-¡ботва, но снижает урожайность корнеплодов на 11 —13%, является экономически выгодным.
Таблица 6
Влияние норм высева на показатели фотоспнтетической деятельности и урожайность сахарной свеклы (числ. Ялтушковский гибрид, знамен. — Рамонская 06), 1969—1971 гг.
Показатели
Посеяно клубочков на 1 пог. м 12
9
20
38
Густота стояния, тыс./га
Площадь листьев (макс.), тыс. м2/га ....
ФПП, млн. м2-сутки/га
Урожай, т/га: корнеплодов . . .
сырой массы ЧПФ, г/м2-сутки .
Купч.....
Масса 1 корнеплода, г
Выход сахара, т/га
63 69 37 42 '2,6 2,9
36.5 36,9
76.4 79,1
5,49 5,12 0,69 0,69 593 548
16.6
16.5 6,1 6,Р
70
90
100
75 50
43
3.2 2,9
37.7 39,6 78,9 81,2
4,96 6,19 0,68 0,68 567 537 16,6
16.8
6.3 6,5
96 48 52
3.3
3.4 37,3 36,5 80,1 76,0
5,55 4,96 0,67 0,68 441 405 16,5 16,8 6,2 6,1
99 54 46 3,6
3.2
37.3 37,5 81,0
78.4 4,17 5,12 0,67 0,63
394 400
16.5 16,9 6,2
6.3
111
115
46
42 3,3 3,1
34.1 33,8
74.2
73.3 4,29 4,94 0,66 0,66
313 312 17,0
17.4 5,8 5,8
НСР05 урожая корнеплодов: одпосем. 0,8—3,52, многоеем. 1.34— 3,23 т/га.
Нами изучены особенности 'фотосинтетической деятельности сахарной свеклы, корреляционные связи показателей конечной продуктивности посева с его параметрами при различных схемах поперечного и вдольрядного 'прореживания с ручной разборкой букетов и механическим их разреживанием. Установлено, что в данном районе свекла способна при разных 'конфигурациях и размерах площади питания растений формировать 'близкие параметры и конечную продуктивность посева (34—37 т/га 'корней, выход сахара 6,2—7,1 т/га). Преимущество имела букетировка 27X18 (2). Механическое разреживание букетов снижает урожай корнеплодов по этому варианту на 12,3%, но обеспечивает одинаковый выход сахара и суммарный урожай (корни-(- ботва), снижает затраты труда на уход и себестоимость корней.
6.3. Удобрение сахарной свеклы. Особенности питания.
Изучены влияние доз, соотношений 'ЫРК, сроков внесения минеральных удобрений и извести на фотосинтетическую деятельность посева, сахаровакопление, особенности потребления КФК из корнеобитаемюго слоя почвы (0—120 см), вынос и коэффициенты использования питательных веществ. Выявлено, что лучшим ходом формирования параметров и структуры ценоза отличаются посевы при внесении ОМдоРдоКэо « МдоРдоКиб. в которых создаются лучшие условия для саха-рон,акапления, роста корнеплода. Эти дозы достаточны для получения урожая корней 35—40 т/га. Внесение высоких расчетных норм удобрени й (N25(^2501^180) на урожай корней 40 т/га без учета запасов и Ки питательных веществ из всего корнеобитаемого слоя почвы не способствует росту урожая корней (35,2 т/га) по сравнению с ¡НэоРдоКэо (36,2 т/га), выхода сахара и является неэффективным. Такие дозы не соответствуют режиму ФАР, влагообеслеченноети, длине вегетационного периода. Это доказано нами впервые для данного района на основе изучения фотосинтетической деятельности свеклы и потребления ЫРК. из разных слоев почвы
Таблица 7
Расход \РК из почвы от посева до уборки сахарной свеклы и вынос с урожаем, среднее за 3 года
Срок внесения удобрений Слой почвы, см Азот Фосфор Калий
кг/га кг/га кг/га /%
Без удобрений 0—20 52 26,4 32 56,1 92 45,5
20—40 65 33,0 12 21,0 73 36,1
40—60 80 40,6 13 22,9 37 18,4
0—60 197 100 57 100 202 100
Вынос 175 88,8* 23 40,4* 245 121,3*
Осенью под 0—20 72 35,6 36 100 66 53,6
вспашку зяби 20'—40 49 24,3 + 33 нет 35 28,4
40—60 81 40,1 + 10 нет 23 19|,0
0—60 202 100 + 7 нет 123 100
Вынос 204 101,0* 30 83,3* 2,69 218,7*
Весной под 0—20 133 57,1 26 65,0 96 50,5
культивацию 20—40 41 17,6 1 2,5 55 28,9
40—60 59 25,3 13 32,5 39 20,5
0—60 233 100 40 100 190 100
Вынос 201 86,3* 30 75,0 266' 140,0*
* Вынос в % о г расхода ЫРК и 3 слоя почвы 0—60 см.
(табл. 7). На хорошо окультуренных выщелоченных черноземах свекла потребляет азот (преимущественно из слоя 0— 60 см, максимум из — 40—60 см, фосфор — из пахотного. Наибольшее .количество калия она поглощает из слоя О—20 см, расход его уменьшается с увеличением глубины, но не ограничивается слоем 0—60 см. Поэтому при расчете доз удобрений на планируемый урожай необходимо учитывать запасы азота в слое 0—60, фосфора 0—30, калия 0— 100 или 0—60 см. По нашим данным Ки из этих слоев составляют: азота 30, фосфора 10, калия 14% (24% из слоя 0— 60 см). Выявлено, что на окультуренных почвах большую часть потребности в ЫРК свекла удовлетворяет за счет почвы. Определены Ки ЫРК из удобрений, они ниже рекомендуемых в литературе. Лучшее использование питательных веществ из удобрений отмечается при внесении их с осени под зяблевую вспашку; вынос И-Р-К на этом варианте составляет 5,3—1,0—7,9. При внесении туков под зяблевую вспашку создаются лучшие условия для фотосинтетической деятельности посева в течение всей вегетации, не наблюдается потерь МРК, что обеспечивает наибольшие прибавки урожая корнеплодов, выхода сахара.
Выявлено положительное влияние на формирование урожая свеклы осеннего известкования по- 0,25 нормы, рассчитанной то гидролитической кислотности.
Нами показано, что отрицательное влияние удобрений и извести на сахаристость корнеплодов в данной местности проявляется в конце вегетации. В годы с продолжительной осенью удобрения и известь снижают сахаристость в большей степени в тех дозах и соотношениях, при которых интенсивнее продолжаются ростовые процессы. В такие годы сахаристость корней выше, чем при короткой осени, когда -влияние удобрений -на этот показатель минимально. Наибольший выход сахара обеспечивают дозы удобрений, способствующие лучшему росту корнеплода.
Выводы
1. На -основании -многолетних комплексных исследований посева как динамической фотосинтезирующей системы, впервые проведенных нами в многофакторных полевых опытах, изучены условия и выявлены факторы оптимизации формирования урожая ячменя, овса, кукурузы, сахарной свеклы в условиях интенсивного земледелия северной и южной части Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР, дано теоретическое обоснование создания высокопродуктивных посевов, выявлены приемы, обеспечивающие получение действительно возможных урожаев современных сортов этих культур.
2. У ячменя и овса наиболее оптимальная сбалансированность в посевах создается 'при высеве их в самые ранние сроки (при возможности хорошо обработать почву и провести посев), рациональном загущении (550—600 шт./м2 продуктивных побегов у ячменя и 450—500 шт./м2 у овса), внесении расчетных норм удобрений на максимальный, но действительно возможный урожай в соответствии с приходом ФАР и влагообеспеченностью. Наибольшие урожаи (5,2—5,9 т/га) формируются в таких посевах в северной части района в 25, южной — 30—40% лет в годы с наибольшим суммарным приходом ФАР за вегетацию с близким к норме количеством осадков, при ¡которых ¡КПД ФАР ют всходов до уборки у ячменя достигает 2,5—3, у овса — 2,3— 2,5%. Более надежны урожаи зерна в 4,1—4,5 т/га (КПД ФАР посева 1,9—2,2%), которые возможны в южной части района ежегодно, в северной — в 60—75(% лет. -В другие годы получение подобных урожаев современных сортов ограничивается неоптимальным водным режимом, низким приходом ФАР, повышенной реакцией на экстремальные условия погоды.
3. Выделены периоды — «подсистемы» общей фотосинте-зирующей системы ячменя и.овса, характерно различающихся по темпам формирования параметров и накопления урожая, производительности; установлены параметры, структура, графики формирования площади листьев и общей ассимилирующей поверхности наиболее продуктивных ценозов ячменя и овса в условиях северной части района. Наибольшая производительность агроценозов (в среднем) достигается в ранних посевах с мощностью общефотосинтетического ¡потенциала ячменя 4,7, овса 5,3 млн. м2-сутки/га, в которых на долю листьев приходится соответственно 45 и 37%, соцветий 6,5 и 8,6%- Такие [посевы способны поглощать практически всю приходящую энергию ФАР у ячменя в течении 40—47, овса 45—55 дней вегетации (III—IV периоды) и достигать :в это время максимлльной производительности (КПД ФАР 4,2%, в лучшие годы 5,3%). Выявлены различия в графиках формирования площади листьев у ячменя и овса.
4. Установлены 'количественные взаимосвязи между урожаем, агротехническими, метеорологическими факторами и показателями фотосинтетической деятельности ячменя и овса. Конечная продуктивность агроценозов этих культур находится в сильной прямой положительной связи с (Параметрами посева, наибольшая она с общефогосинтетическим потенциалом. Мощность ФПП у ячменя в большей степени зависит от условий года ;и норм высева, у овса — в одинаковой мере от .норм высева, условий года, фона удобрения. Сроки посева не влияют на выходные показатели параметров цено-
за, но изменяют графики роста и структуру ассимилирующей поверхности. Выявлены надежные уравнения регрессии, выражающие указанную зависимость.
5. Исследование посева :как динамической фотосинтези-рующей системы создает возможность регулирования параметров .ценоза и позволяет выявить факторы, способствующие повышению производительности системы в целом и отдельных ее подсистем. Оптимально загущенные посевы овса с максимальной производительностью «работают» лишь по-лозину времени активной вегетации в III и IV периодах. При благоприятном сочетании метеорологических условий КПД ФАР посева достигает 5,9 и 4,7%. В редких посевах производительность системы в это время снижается на 20—■ 4Д%, а в целом за вегетацию — на 32%. Опоздание с посевом ухудшает использование солнечной энергии наиболее значимо в I и V периодах. Усиление фона повышает производительность «системы» во всех периодах, более существенно во II (в 2 раза) и в целом за вегетацию (на 47%).
У ячменя в большей степени, чем у овса, производительность '«системы» снижается в редких посевах (на 35%) и возрастает от усиления фона (на 69%).
6. При 'комплексной характеристике фотосинтетической деятельности посевов ячменя и овса целесообразно использовать показатель — ЧПФ. Более реальную оценку посевов .можно дать по величине ЧПФ, рассчитанной на единицу общей ассимилирующей поверхности, так как доля листьев в общем ФЛП в IV периоде, за который накапливается половина урожая фитомассы, снижается до 25—35%. При таком определении максимальных значений во все годы ЧПФ достигает в I периоде.
Рациональное загущение посевов (в 2,5—4 раза) при повышении нормы высева с 2—3 до 6—7 млн./га увеличивает суммарную площадь листьев в 1,5—2 раза, но не сопровождается 'существенным снижением ЧПФ и обеспечивает прибавку урожая зерна у ячменя 45—51%, у овса 28—31%. Ячм'ень увеличивает, овес снижает ЧПФ при усилении фона минерального питания, вследствие чего урожайность ячменя возрастает сильнее ¡(¡на 50%), чем овса .(8—15%).
7. Уточнены теоретическое обоснование сроков посева ячменя и овса в условиях интенсивного земледелия, реакция этих культур на опоздание с шосевом. Снижение урожайности при опоздании с посевом на 10 дней обусловлено ухудшением фотосинтети'ческой деятельности ¡посева вследствие существенного отставания (:в 1,5—2 раза) ,в формировании площади листьев ценоза в 'первые 45 дней ¡после всходов, снижения ЧПФ в ранний период и во время налива, сокращения периода активной вегетации на 3—6 дней и уменьше-
ния за счет этого прихода ФАР ж посевам. Опоздание с посевом наибольшее отрицательное влияние оказывает на массу 1000 зерен, сопровождается снижением урожайности этих 'культур в северной и южной части района на 11—15% (в годы с ранней ¡весной на 22—25%) и приносит ущерб в целом 'по Центральному району на сумму не менее 200 млн. руб.
Выявлена одинаковая реакция ячменя и овса на опоздание с ¡посевом в северной части района и 'более сильная у ячменя в южной.
8. Наиболее сильными ограничивающими факторами урожаев ячменя и овса в северной части района, в том числе первого уровня (3—3,5 т/га), в оптимально загущенных посевах является избыточное увлажнение (Е/Ео>1) в сочетании с низким приходом ФАР *(в 15—20% лет) в целом за вегетацию или в отдельные периоды и вызванное им затруднение корневого питания растений, наиболее сильное у ячменя. Внесение расчетных доз удобрений при этом оказывается недостаточным, особенно по азоту, для нормальной фотосинтетической деятельности, что является главной причиной недобора урожая к запланированному уровню. Более надежно при расчете доз использовать 'балансовые коэффициенты по азоту (100—! 110% от выноса его урожаем) и полученный в .опытах вынос Ы-Р-К на единицу продукции (для ячменя — 25-10-23, для овса — 23-'10-40).
В другие годы высокие урожаи при оптимальной агротехнике ограничиваются недостаточной влагообеепечнностью. Урожай зерна овса в сухие годы и снижение урожая водным дефицитом меньше, чем у ячменя.
Стабильность урожайности по годам обеспечивают: рациональное загущение, ранние сроки сева, внесение расчетных норм удобрений на ДВУ.
9. В лесостепи Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР высокопродуктивные ценозы кукурузы можно создать при посеве среднеранних гибридов пунктирным способом в оптимально ранние весенние сроки, загущении до 100 тыс./га, внесении расчетных доз удобрений на максимальный ДВУ в соответствии с приходом ФАР, тепло- и влагообеспеченности. По природным ресурсам зоны на о;куль-туренных выщелоченных черноземах наиболее надежны урожаи кукурузы в 13—15 т/га сухой (60 т/га сырой) фитомас-сы. В 70% лет при улучшении водоснабжения в конце II периода (12—13 лист) сбор сухой массы можно повысить до 20—22 т/га (сырой 80—120 т/га). В 30% лет ограничивающим фактором урожайности такого уровня является недостаток тепла в первый месяц вегетации.
10. На основании изучения посева кукурузы как динами-
ческой фотосинтезирующей системы выделены 5 периодов — «подсистем», .различающихся своими параметрами, темпами их роста, продуктивностью, производительностью; определены ¡количественные и ¡качественные характеристики периодов, что дает обоснование основным приемам технологии и позволяет управлять продукционными процессами. Выявлены оптимальные графики роста площади листьев.
Высокопродуктивные посевы кукурузы наибольшей (в среднем) ¡производительности (КПД ФАР 3,53%) достигают при ФПП 3,7 млн., а в годы с лучшей тепло- и влагообеспе-ченностыо (КПД ФАР 5,37%) 5,8 млн. м2 • сутки/га. В период формирования наибольших параметров (12—13 лист— выметывание) посевы в среднем используют ¡на фотосинтез 9,8% приходящей ФАР, в .благоприятные годы — -максимально теоретически возможное количество ФАР.
11. Водный режим в высокопродуктивных посевах кукурузы создается не хуже, чем в обычных. Повышение густоты стояния с 60 до 100 тыс./га в весенних ¡пунктирных посевах не увеличивает расход влаги из слоя почвы 0—100 см и суммарное испарение, но значительно снижает коэффициенты водопотребления. Улучшение питания растений на высоких фонах уменьшает затраты воды на единицу ¡сухой массы.
Весенние загущенные посевы кукурузы расходуют влаги с гектара меньше, чем пунктирные, в связи с ранней уборкой,'а на единицу урожая почти в 1,5 раза больше, вследствие меньшего сбора (в 2,4 раза) сухой фитомассы. Повторные посевы кукурузы незначительно снижают непроизводительные расходы влаги. Уточнены коэффициенты водопотребления для ¡пунктирных '(240) и загущенных (350) ¡посевов.
12. Изучен пищевой режим в 'посевах кукурузы, уточнены вынос ЫРК и ¡коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений. Более близким к рекомендованному для Нечерноземной зоны является вынос ЫРК (2,9-1,0-4,1) на неудобренных фонах при густоте 60 тые./га. В высокопродуктивных посевах вынос Ы-Р-К больше — 3,4-1,4-4,3. Повышение густоты стояния пунктирных посевов на удобренных фонах не снижает содержание ¡питательных веществ в растениях, увеличение потребления их большим урожаем восполняется за счет улучшения использования питательных веществ почзы и удобрений.
Ки питательных веществ кукурузой из почвы выше, а из удобрений — ниже рекомендуемых. В годы с оптимальным водным режимом улучшается использование азота и фосфора из удобрений, калия из почвы. Повышение напряженности баланса NPlK, вызванное увеличением густоты стояния в пунктирных посевах или получением урожаев выше планируемых ',в 'благоприятные годы, увеличивает коэффициенты
использования питательных ¡веществ из почвы и удобрений. Внесение расчетных ¡доз удобрений обеспечивает оптимальный режим питания растений'в высокопродуктивных ценозах кукурузы и повышает плодородие почвы.
13. Весенние загущенные посевы кукурузы формируют урожай за 40—50 дней вегетации, но но урожаю зеленой массы они уступают пунктирным на 51 % на неудобренном и на 17% на высоком фоне удобрения, соответственно по сбору сухой массы на 62 и 59%, по выходу протеина на 59 и 45%. Высокая продуктивность основного и повторного загущенных посевов в годы с оптимальной влагообеспечен-ностью позволяет рекомендовать их для прифермских севооборотов с организацией орошения.
Загущенные летние посевы формируют урожай зеленой массы на уровне весенних, но повышают выход сухой массы на 18%, сбор протеина на 64%. Рациональное загущение пунктирных посевов дает дополнительно 250—320 руб. чистого дохода с гектара.
14. 'По сахарной свекле на основании многолетнего исследования посева как динамической фотоеинтезирующей системы в лесостепи Центрального района при оптимальной агротехнике предложено принципиально новое деление периода формирования урожая в 1-й год жизни на 5 периодов — «подсистем», характерно различающихся по темпам роста, функциям посева. В основу положены особенности роста суммарной площади листьев. Выявлены оптимальные графики роста площади листьев, наиболее ответственные этапы. Установлена высокая значимость I и II периодов: быстрое формирование их параметров оказывает самое сильное положительное влияние на показатели конечной продуктивности посева, КПД ФАР.
15. Впервые установлены количественные закономерности развития посева по 25 показателям, взаимосвязи его параметров и выходных показателей продуктивности на проме-. жуточиых и завершающих этапах функционирования с процессами накопления урожая; выявлены наиболее тесные связи с ФЛП урожая сырой фитомассы (корни + ботва) и индекса массы «'ботва/корнеплод», предложены надежные системы уравнений регрессии зависимости этих показателей от ФПП для ¡использования их в целях прогноза и при программировании; показана устойчивая отрицательная связь сахаристости корней с площадью листьев и наибольшая зависимость выхода сахара с гектара от прироста корнеплодов, чем от сахаристости. Выявленные закономерности являются основой для составления динамических моделей урожая.
16. В комплексных исследованиях впервые для данного района изучены основные факторы оптимизации формиро-
вания урожая: водный, пищевой режимы, выявлены факторы, ограничивающие накопление высокого урожая на отдельных этапах. В .первом минимуме получения суммарного урожая сырой, сухой фитомассы, .корнеплодов свеклы ¡находится вла-гообеспеченность посевов, а выхода сахара с гектара — интенсивность суммарной ФАР. Мощность ФГТГТ, скорость ростовых процессов возрастают в годы с нормальным увлажнением, особенно во II и III периодах, а приросты сахара и ¡выход его с гектара — в годы с повышенной интенсивностью ФАР -в III и IV периодах. Снижение урожая корней водным дефицитом составляет в среднем 10 т/га (при урожае 42 т/га). В 70% лет (теплые годы) можно получать максимальные урожаи за счет улучшения влагообеспеченности в I и II периодах, когда расход влаги идет 'преимущественно из пахотного слоя, накопление фитомассы зависит от .количества полезных осадков. В III—IV периодах решающее значение в накоплении урожая имеют влагозапасы корнеобитаемого слоя (0—120 см). В годы с дефицитом осадков идет сильный расход влаги из почвы до глубины 120 см, максимум — и.з слоя 30—70 см, п суммарном 'испарении преобладают влагозапасы почвы. Определены коэффициенты водопотребления по периодам и в целом за вегетацию. Выявлено, что повышение густоты стояния свыше 100 тыс./га ухудшает влаго-обеспечениость во 2-ю половину вегетации и сдерживает 'приросты корнеплодов. Лучшие способы раннезесенней обработки почвы сохраняют влагу в кориеобитаемом слое и увеличивают приросты урожая в III периоде.
17. Впервые для лесостепи Центрального района уточнены вынос, коэффициенты использования NPK из всего корнеобитаемого слоя почвы и удобрений. Сахарная свекла при размещении посевов после озимой пшеницы, идущей по удобренному черному пару, выносит 'N-P-K «а единицу урожая 5,3-1,0-7,9, при этом большую часть азота она потребляет из слоя 0—60 см, фосфора — 0—30, калия 0—100 см и использует их из указанных объемов почвы: N на 30, Р—10, К— 13—16%. Коэффициенты использования NPK. из удобрений составляют 35-7-43%. Учет запаса питательных веществ только в объеме пахотного слоя ведет к сильному завышению норм удобрений снижению оплаты NPK урожаем и является экологически вредным.
18. Изучены особенности сахаронакопления и влияние агротехнических приемов на этот процесс. Установлено, что в данном районе сахарная свекла ежегодно, кроме засушливых лет, формирует площадь листьев посева, достаточную для получения высокой сахаристости корней. Максимумы прироста сахаристости и сахаронакопления приходятся на III период и совпадают с большей интенсивностью ФАР.
В разных по густоте и параметрам ценозах свеклы происходит саморегулирование синтеза Сахаров и оттока их в запасающий орган то периодам развития посева через изменение ростовых .процессов, что позволяет при значительных интервалах 'количества растений на гектаре (70—100 тыс.) получать корнеплоды разной крупности, но мало различающиеся по сахаристости. Повышение густоты свыше 100 тыс./га сдерживает приросты корнеплодов в IV—V -периодах, повышает сахаристость корней, но уменьшает выход сахара с гектара.
Наибольшее отрицательное действие удобрений и извести на сахаристость корнеплодов отмечается в конце вегетации через сохранение высоких темпов роста. Наибольший выход сахара с гектара обеспечивают варианты удобрения, на которых идет наиболее интенсивный рост корнеплодов.
19. Выявлена слабая реакция сахарной свеклы на изменение густоты стояния от 70 до Л00 тыс./га при разреженном посеве и на различные схемы размещения растений при механическом прореживания всходов, 'благодаря способности регулировать параметры и структуру ¡ценоза изменением количества и размеров деятельных листьев и в любые годы, исключая резко засушливые, создавать близкие по мощности ФПП, обеспечивающие получение ДВУ с высокой сахаристостью корней.
При возделывании сахарной свеклы по интенсивной технологии наиболее целесообразен посев на конечную густоту по 9—12 клубочков на 1 м, который позволяет сформировать агроценозы с густотой 70—100 тыс./га, 'фотосинтетической мощностью 3—4 млн. ,м2 • сутки/га и обеспечить получение 80—81 т/га сырой .'(14—1-5 т/га сухой) фитомассы, в том числе корнеплодов 38—40 т/га (Кхоз 0,7). Такие посевы используют на фотосинтез 2,1—2,2% приходящей ФАР.
На хорошо окультуренных полях возможно полное исключение .ручного труда на прореживании за счет использования высокого качества семян и точного посева по 7—9 клубочков на 1 м. При этом формируются равные с обычным посевом урожаи, затраты труда на уход снижаются в 2 —3 раза, на 4 ц корней — на 20—30%.
,20. На основании изучения .фотосинтетической деятельности, факторов оптимизации формирования высокопродуктивных посевов дано теоретическое обоснование основных приемов возделывания сахарной свеклы, разработаны лучшие приемы, отвечающие требованиям интенсивной технологии: система зяблевой и ранневееенней обработки почвы, ¡посев на конечную густоту и спотабы формирования густоты стояния для односемянных и многосемянных сортов и гибридов, дозы, сроки внесения минеральных удобрений и извести, обеспечивающие получение урожая корнеплодов 40—45 т/га
с себестоимостью 1 и. 1,0—1,2 руб., выхода сахара 6,5—7 т/га, чистого дохода не менее 1—1,5 тыс. руб./га. Рекомендованы оптимальные 'параметры таких 'посевов: густота 85—90 тыс. га (не менее 70 и не более 100), средняя площадь листьев 25, максимальная 47 тыс. м2/га, ФПП 3—3,5 млн. м2-сутки/га (с увеличением до 4 мл«, за счет продления вегетационного периода); графики роста суммарной площади листьев.
21. Рациональное загущение ячменя, овса, кукурузы, сахарной свеклы, оптимально ранние сроки сева, внесение расчетных доз удобрений на действительно возможный урожай создают лучшую сбалансированность жизненно важных факторов в высокопродуктивных посевах тем самым .повышают 'коэффициенты использования растениями питательных веществ из почвы, органических, минеральных удобрений и ликвидируют опасность загрязнения окружающей среды химическими мелиорантами, улучшают качество продукции.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. По яровым зерновым культурам. Высокопродукти'зные агроценозы ячменя и овса в Центральном Нечерноземье нужно создавать при посеве их в самые ранние оптимальные I сроки, рациональном загущении, внесении удобрений на максимальный, но ДВУ в соответствии с 'ПУ сорта, приходом ;ФАР и влагообеепеченностью:
— в северной части Центрального района 'более надежно (при интенсивной технологии планирование урожаев зерна современных сортов 4,5—5 т/га;
— при опоздании с посевом на ,10 дней в северной части ¡района очередность сева ячменя и овса (при оптимальном загущении) не имеет значения для урожая, в южной — в шервую очередь нужно сеять ячмень;
1 — создавать к уборке густоту 'продуктивного стеблестоя ячменя 550—600, овса 450—500 шт/м2, при установлении ¡нормы вы сева учитывать склонность сорта ж кущению, об-'щую выживаемость семян и растений. На супесчаных ноч-'вах северной части района, 'более надежно сорта типа Абава и Санг высевать с нормой ячменя 6, овса 5—7 млн., на суглинистых дерново-подзолистых почвах северной и выщелоченных черноземах южной '— соответственно 4 и 5 млн. ;всхожих семян на 1 га;
| — при расчете доз удобрений на ДВУ использовать полученные нами показатели выноса ЭДРК, азотные удобрения на супесчаных дерново-подзолистых почвах вносить по 100— !110% от выноса азота с урожаем, при этом 1/2—1/3 дозы — !в подкормку по результатам диагностики;
7. У с а н о в а 3. И., Рерих Л. А., Большакова Е. А. Способы ранневесенней обработки почвы под сахарную свеклу. Там же, том 4. — С. 130—146.
8. Ус а нов а 3. И. Зяблевая обработка почвы под ячмень и сахарную свеклу. Там же. — С. 146—164.
9. У санов а 3. И. Агротехника выращивания высоких урожаев сахарной свеклы. Инф. листки 108—72, 112—72. — Тула: ЦНТИ, 1972.
|10. Уса нова 3. И. Комплексная механизация возделывания сахарной свеклы. Инф. листок 109—72. — Тула: ЦНТИ, 1972.
И. Уса нов а 3. И., Платонов Ю. А. Дозы и соотношения удобрений под сахарную свеклу в Тульской области. Сборник научно-технической информации / ВНИИСС. — Воронеж: ЦЧКИ, 1973. — С. 20—21.
12. Уса нова 3. И., Платонов Ю. А. Дозы и сроки внесения известковых удобрений под сахарную свеклу в зоне выщелоченных черноземов Тульской области. Там же. •— С. 21—23.
13. У санов а 3. И., Горелов В. В. Заботы о земле — главное для получения высоких урожаев зерна. Инф. листок 58—73. — Тула: ЦНТИ, 1973.
'14. ,Уса нова 3. И., Горелов В. В. Главное условие. Опыт передовиков всем колхозам и совхозам. — Тула: Приокское кн. изд-во,
1973. — С. 3—13,
15. У санов а 3. И., Стародубцев В. А. Арифметика высокого урожая зерновых. Плюс четыре центнера. — Тула: Приокское кн. изд-во,
1974. — 78 с.
16. Уса нова 3. И., Горелов В. В. Повышение удельного веса фуражных и зернофуражных культур — резерв увеличения урожайности зерновых. Инф. листок 413—74. — Тула: ЦНТ.И, 1974,
,17. Уса нов а 3. И. Удобрение сахарной свеклы. Удобрения на полях. — Тула: Приокское кн. изд-во, 1975. — С. 23—38.
18. У с а« о в а 3. И., Горелов В. В., Большаков а Е. А. Агротехника выращквания высоких урожаев сахарной свеклы. Инф. листки 587—75, 58(8—75. — Тула: ЦНТИ, 1975.
19. Горелов В. В., Усанова 3. И., Большакова Е. А. Опыт выращивания высоких урожаев сахарной свеклы. Инф. листок 166—75. — Тула: ЦНТИ, 1975.
20. Усанова 3. И., Кузнецова А. Ф. Способы получения высоких урожаев кукурузы на зеленый корм и силос. Инф. листки 584—75, 585—75, 586—75. — Тула: ЦНТИ, 1975.
21. Усанова 3. ,И., Большакова Е. А. С минимальными затратами. Земля родная, 1976, № 3. — С. 10—12.
22. Усанова 3. И., Большакова Е. А. Разреженный посев сахарной свеклы при возделывании ее с минимальными затратами ручного труда. Труды Тульской ГСХОС, том 5, часть 1. — Тула: Приокское кн. изд-во, 1976. — С. 96—110.
23. У с а н о в а 3. И., Большакова Е. А. Влияние сроков внесения удобрений на урожай сахарной свеклы. Там же. — С. 110—'1:18:'
24. Усанова 3. И., Горелов В. В., Большакова Е. А. Всегда с урожаем. Наука-производству, производство-науке. — Тула: Приокское кн. изд-во, 1976'. — С. 91—'100.
25. У с а н о в а 3. И., Кузнецова А. Ф. Способы получения высоких урожаев кукурузы на зеленый корм и силос. Там же. — С. 80—91.
126. Усанова 3. И., Ширяева А., Д., Большакова Е. А. Полевые севообороты интенсивного земледелия для Тульской области. Там же. — С. 4—1а
27. У с а н о в а 3. И., Большакова Е. А. Прогрессивная технология возделывания сахарной свеклы мехнизированными звеньями. Инф. листки 608—76, 609—76. — Тула: ЦНТИ, 1976.
&8. У с а и о в а 3. И. Севообороты интенсивного типа. — Тула: При-окское кн. изд-во, 1977. — 78 с.
29. С л е п ц о в А. А., У с а н о в а 3. И., Большакова Е. А. Урожай в руках механизатора. Сахарная свекла. — Тула: Приокское кн. изд-во, 1977, — С. 19—32.
30. Усанова 3. И., Большакова Е. А. и др. Сахарная свекла. Обработка почвы. Система удобрения. Реком. по ведению с.-х. в колхозах и совхозах Тульской области, ч. 2. — Тула: Приокское кн. изд-во, 1977. — С. 17—30, 54—70, 70—86.
31. Усанова 3. И., Коломейченко В. В. Прнфермские кор-човые севообороты. Там же. ч. 3. — Тула: Приокское кн. изд-во, 1977.—
12—14.
32. Усанова 3. И., Кузнецова А. Ф., Бровкин В. И. Влия-ане густоты стояния растений и минеральных удобрений на некоторые мказатели фотосинтетической деятельности кукурузы на выщелоченных 1ернозамах Тульской области. Агрохимия, 1978, № 4. — С. 100—103.
33. Северов В. И., Усанова 3. И. Промежуточное звено между мукой и производством. Зерновое хозяйство, 1978, № 1. — С. 5—7.
34. У с а н о в а 3. И. Резервы Верхневолжья использовать умело. Зерновое хозяйство, 1979, № 7. — С. 13.
35. У с а н о в а 3. И., Кузнецова А. Ф., Бровкин В. И. Получение максимальных урожаев кукурузы на силос с высоким качеством сорма на выщелоченных черноземах Тульской' области. Земледелие и кормопроизводство. — Тула: Приокское кн. изд-во, 1980. — С. 27—43.
36. Усанова 3. И., Ширяева А. Д. Изменение плодородия почвы > севоообороте при систематическом внесении удобрений. Там же. С. 3— 6.
37. У с а н о в а 3. И., Мезенцева Н. А. Влияние длительного ¡озделывания многолетних трав в севообороте на урожайность ячменя фового и плодородие почвы. Агротехнические приемы повышения уро-кайности с.-х. культур в условиях Калининской области. — М.: ТСХА,
980. — С. 67—75,
38. Усанова 3. И., Преображенская Ю. Г., Розов В. Е. [ др. Кормопроизводство на научную основу. Сельское хозяйство Нечер-юземья, 1980, № 7.. — С. 34—37.
39. У с а н о в а 3. И. Влияние норм посева на получение запрограм-щрованных урожаев ячменя ярового. Приемы интенсификации произ-юдства зерна и кормов в условиях Калининской области. — М.: ТСХА,
981. — С. 6—14.
40. У с а н о в а 3. И., С а л о в а Т. М. и др. Рекомендации по увели-юнию производств зерна в колхозах и совхозах Калининской области / Тод ред. 3. И. Усановой /. — Калинин, 1981, — 57 с.
41. М и т р о ф а п о в Ю. И., Баранова Г. Н., Усанова 3. И. "ехнология промышленного возделывания сельскохозяйственных культур. Система земледелия Калининской области на 1981—1985 годы. — Кали-шн, 1982. — С. 191—207, 208—210.
42. Усанова 3. И. Влияние сроков и норм высева на получение ^программированных урожаев ячменя ярового. Приемы повышения уро-кайности и качества продукции полевых культур в НЧЗ. — М.: ТСХА, 984. — С. 13—19.
43. Усанова 3. И. Роль сроков сева и норм высева овса в полу-[снии планируемых урожаев, оптимальных густоты посева и фотосинте-"ической деятельности растений. Известия ТСХА, 1985, вып. 1. — С. 23— 15.
44. Усанова 3. И. Ассимилирующая поверхность и фотосинтети-[еская деятельность ячменя ярового в посевах разной густоты и прн >азном уровне минерального питания. Известия ТСХА, 1985, вып. 3. —
46—54.
45. У с а н о в а 3. И. Формирование урожаев ячменя и овса при разных сроках сева. Известия ТСХА, 1985, вып. 6. — С. 27—37.
46. Ус а но в а 3. И., Сидоренкова Н. К. Особенности формирования запланированных урожаев овса в зависимости от норм высева и уровня минерального питания. Совершенствование технологий выращивания зерновых и кормовых культур в Калининской области. — М.; ТСХА, 1985. — С. 31—40.
47. У санов а 3. И. Особенности формирования посевов сахарной свеклы в южных районах Нечерноземной зоны РСФСР. Известия ТСХА, 198,6, вып. 4. — С. 18—26'. I
48. Ус а нов а 3. И. Влагообеслеченность как фактор получения запланированных урожаев ячменя в посевах разной густоты. Интенсификация системы земледелия Калининской области. — М.: ТСХА, 1985. — С. 3—'12.
49. У санов а 3. И., Салова Т. М. Интенсивная технология возделывания яровых зерновых культур в колхозах и совхозах Калининской области. — Калинин: «Знание», 1986. '— 41 с.
50. Уса нов а 3. И., Горько в В. П., Сидоренкова Н. К Получение запланированных урожаев зерновых культур. Инф. листок 239—86. — Калинин: ЦНТИ, 1986.
51. Уса нов а 3. И.. Роль агротехнических приемов и метеорологических факторов в получении высоких запрограммированных урожаев ячменя и овса. Тезисы докладов IX науч.-производ. конф. КСХИ. — Калинин, 1986. — С. 131—132.
52. Салова Т., Усанова 3. И. Интенсивная технология. Урок первый: севообороты и обработка почвы. Урок четвертый: возделывание яровых зерновых культур. «Калининская правда», 1986. — 5.02, 16.02,
63. Усанова 3. И. Сроки и нормы посева как важные факторы получения запрограммированных урожаев ячменя при возделывании его по интенсивной технологии. Инф. листок 244—87. — Калинин: ЦНТИ 1987.
54. У с а н о в а 3. И. Программирование урожаев ячменя и овса на дерново-подзолистых почвах с неотрегулированным водным режимом. Итоги научных исследований внедрения методов программирования урожайности. — М.: ТСХА, 1987. — С. 39—40.
55. М и т р о ф а н о в Ю. И., Усанова 3. И, Баранова Г. Н Производство зерна на основе интенсивных технологий. Система, земледелия Калининской области на 1986—1990 годы. — Калинин, 1987. — С. 116—136.
56. Усанова 3. И., Салова Т. М., Горьков В. П. и др. Рекомендации по увеличению производства зерна в колхозах и совхозах Калининской области на 1987—1990 гг. / Под ред. 3. И. "Усановой /. — Ка линии, 1987. — 72 с.
57. Усанова 3. И. Минеральное питание ячменя и овса в посева: разных сроков и густоты при внесении расчетных норм удобрений. Со вершенствование приемов технологии интенсивного возделывания зерновы: и кормовых культур. — М.: ТСХА, 1988. — С. 11—19.
¡58. Усанова 3. И. Теоретические и практические аспекты создани: высокопродуктивных посевов ячменя и овса. Тезисы докладов XI научно практ. конф. КСХИ. — Калинин, 1988. — С. 59—60.
59. Усанова 3. И., Су тяги на Т. И. Продуктивность ячменя прч различных вариантах интенсивной технологии. Там жег — С. 61—62.
Л 32461 18,05.89 г. Объем 2'/4 п. л. Заказ 1330. Тираж 10С
Типография Московской с.-х. академии им. К- А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44
-
Усанова, Зоя Ивановна
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Москва, 1989
-
ВАК 06.01.09
- Продуктивность однолетних кормовых культур в чистых и смешанных посевах на каштановых почвах Саратовского Левобережья для конвейерного производства кормов
- Формирование устойчивых высокопродуктивных агроценозов ячменя и его смесей с зернобобовыми культурами на зернофураж в лесостепи Западной Сибири
- Сроки посева однолетних травосмесей в системе конвейерного производства кормов степной зоны Среднего Поволжья
- ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СОЗДАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ПОСЕВОВ НЕКОТОРЫХ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР (В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР)
- Продуктивность однолетних кормовых культур в системе зеленого конвейера на обыкновенных черноземах Правобережья Саратовской области
