Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Урожайность и качество семян горчицы сизой в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и норм высева на каштановых почвах Саратовского Заволжья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Гузев, Александр Иванович, Саратов

¿Л 99-66

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.И. ВАВИЛОВА

На правах рукописи

/ /

С ГУЗЕВ АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЯН ГОРЧИЦЫ СИЗОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ, СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И НОРМ ВЫСЕВА НА КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ

САРАТОВСКОГО ЗАВОЛЖЬЯ

06.01.09 - растениеводство

На соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Титов В.Н.

САРАТОВ -1999

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ..................................................................... 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГОРЧИЦЫ СИЗОЙ .........,.................................................. 7

2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ .............................................................

2.1. Почвенно-климатическая характеристика района проведения исследований ...........................................

2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов.

2.3. Схема опытов и методика исследований ..................

2.4. Агротехника на опытном участке ..........................

3. ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ГОРЧИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГШЕДШЕСТВЕЛЯККОЬ, СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И НОРМ ВЫСЕВА

3.1. Полевая всхожесть и сохранность растений к уборке ... 29

3.2. Водопотребление горчицы в процессе формирования

урожая .................................................................. эу

3.3.Особенности прохождения фенологических фаз развития горчицы .................................................... 45

3.4. Динамика линейного роста и засоренности посевов горчицы ................................................................ 50

3.5. Фотосинтетическая деятельность посевов горчицы в зависимости от изучаемых факторов ............................ 58

3.6. Динамика ветвления и плодообразования у горчицы сизой .................................................................... 69

4. СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ГОРЧИЦЫ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ПРОДУКЦИИ ... 78

5. УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН ГОРЧИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ, СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И НОРМ ВЫСЕВА

5.1. Структура урожая горчицы сизой ........................... 83

5.2. Урожайность семян горчицы в зависимости от изучаемых факторов ................................................. 87

6. КАЧЕСТВО СЕМЯН ГОРЧИЦЫ СИЗОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ .............................................. 91

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГОРЧИЦЫ СИЗОЙ .................................. 109

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ ..................... 116

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................... 120

ПРИЛОЖЕНИЯ ................................................................. 134

ВВЕДЕНИЕ

Сизая или сарептская горчица в нашей стране по площади посева и объему производства семян занимает среди масличных культур четвертое место после подсолнечника, сои и рапса. Основные районы возделывания сизой горчицы в России - Волгоградская, Саратовская, Ростовская области и Ставропольский край. Среди масличных культур, возделываемых в Саратовской области, горчица сизая по площади посева уступает только подсолнечнику. В последние годы потребность в семенах горчицы для производства масла и горчичного порошка постоянно растет, как у нас в стране, так и за рубежом. Однако, средние урожаи этой культуры в области резко превышают 0,4-0,5 т/га, но потенциальные возможности горчицы значительно выше и составляют 2,7-3,5 т/га.

По данным научных учреждений области, горчица сизая -единственная масличная культура, способная давать устойчивые урожаи семян в условиях засушливого климата Саратовской Заволжья и конкурировать с подсолнечником.

Анализ агротехники, применяемой в хозяйствах области, при возделывании горчицы сизой показал, что она базируется на разработках 60-70 годов. Нестабильные и низкие урожаи сизой горчицы в хозяйствах Саратовской области объясняются главным образом1 размещением ее по неудовлетворительным предшественникам, завышением норм высева, недостатком влаги и использованием экстенсивных сортов. Большинство ранее применяемых в хозяйствах области сортов горчицы с учетом требований ФАО по содержанию эруковой кислоты в семенах пригодны только для получения технического жира. Появившиеся в последние годы низкоэруковые сорта в области пока не достаточно изучены.

На наш взгляд недостаточно изучены в технологии возделывания низкоэруковых сортов такие вопросы как размещение горчицы в севообороте в связи с недостатком удобрений, способы основной обработки почвы и нормы высева.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в совершенствовании приемов возделывания горчицы сизой в подзоне каштановых почв Саратовского Заволжья.

Для достижения этой цели были определены следующие задачи:

1. Выявить наиболее перспективных предшественников и способ основной обработки почвы для нового низкоэрукового и высокоурожайного сорта горчицы.

2. Подобрать оптимальную норму высева при возделывании горчицы на семена.

3. В многофакторном опыте выявить совместное влияние изучаемых факторов на урожайность и качество семян горчицы сизой.

Научная новизна результатов исследований состоит в том, что для подзоны каштановых почв Саратовского Заволжья разработаны приемы агротехники, совместное действие которых позволяет стабильно получать по предшественнику черный пар от 1,27 до 2,76 т/га, а по непаровым предшественникам - от 0,59 до 2,0 т/га маслосемян высокого качества.

Впервые для этой зоны установлены закономерности изменения качества семян горчицы сизой для сорта Рушенка и их жирнокислотный состав в зависимости от приемов агротехники, изучаемых в многофакторном опыте.

Дана сравнительная экономическая и энергетическая эффективность возделывания сорта горчицы Рушенка по различным предшественникам и различным нормам высева.

Дана сравнительная экономическая и энергетическая эффективность возделывания сорта горчицы Рушенка по различным предшественникам и различным нормам высева.

Работа выполнялась в 1994-1996 годах на кафедре растениеводства Саратовского аграрного университета им. Н.И. Вавилова под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора М.Н. Худенко.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в хозяйства Саратовского Заволжья на площади более 1500 га. На основе результатов исследований разработаны рекомендации по возделыванию горчицы. Материалы исследований автора используются в учебном процессе Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Саратовского ГАУ (1995-1997 г.г), на районных и областных семинарах и конференциях в 1995-1997 г.г. На заседаниях кафедры растениеводства ГАУ имени Н.И. Вавилова (1994 -1997 г.г). По материалам диссертации опубликовано 3 печатные работы.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 143 страницах машиннописного текста и состоит из введения, семи глав, выводов и предложений производству. Работа включает 38 таблиц, 10 приложений, список использованной литературы содержит 152 наименования.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

ГОРЧИЦЫ СИЗОЙ

Горчица сизая или сарептская (Brassica juncea Crem) стала воз-делываться и приобрела промышленное значение в начале XIX века в Нижнем Поволжье. Центром ее происхождения многие авторы (Вавилов Н.И., 1929; Синская E.H., 1928 и др.) называют Центральную Азию. Основные посевы сизой горчицы размещены в России, главным образом, в степных районах Поволжья (Волгоградская и Саратовская область), на Северном Кавказе (Ростовская область, Ставропольский край) и в Западной Сибири. В засушливых районах Заволжья горчица сизая, практически, единственная масличная культура. Недостаточное внимание к технологии возделывания горчицы в хозяйствах области приводит к тому, что ее потенциальные возможности реализуются только на 40-50%, а в неблагоприятные годы даже на 25-30%. Такая неустойчивость урожаев горчицы давно интересовала как производственников, так и ученых.

Первые серьезные исследования по изучению биологии и агротехники горчицы были проведены в Саратовской, Волгоградской, Ростовской областях и Краснодарском крае (Иванов, 1924; Анисимов, 1926; Дробинский, 1929, 1935; Сахаров, 1930; Ростовцев, 1931; Лангельд и Поколоди, 1936 и др.). Дальнейшие серьезные исследования по этой культуре были возобновлены только после Великой Отечественной войны, но уже в более широком масштабе (Иванов А.Ф., 1953; Вознесенская Г.С., 1951, 1953; Сазонова Л.В., 1955; Жданов Л.А., 1952; Рыкунова В.Н., 1962; Кулина E.H., 1969; Харченко Л.Н., 1970; Кононов В.М., 1972; Геворкянц С.А., Кононов В.М., 1972, 1973; Гурвич Ю.А., Кечекьян Ю.К., Скоморохин В.А., 1975; Кулина E.H., Кушнир A.C., 1979; Бойко Г.Т., 1981, 1982; Коновалов Н.Г., Кушнир A.C., 1986;

Гриднев А.К., Пивень JI.E., 1991; Медведев Г.А., Галимеев В.П., 1993, 1994; Медведев Г.А., Кубраков В.Г., 1994; Медведев Г.А., Плотников В.Н., 1994,1996 и др.).

Много работ посвящено влиянию сроков, способов посева горчицы и предпосевных обработок на величину урожая этой культуры (Геворкянц С.А., 1963; Алманиязов А., Аубекеров Т., 1963; Якименко Ф., 1965; Космодемьянский М.П., КулинаЕ.Н., 1967; Кулина E.H., 1970; Геворкянц С.А., Кононов В.М., 1973; Кулина E.H., Кушнир, 1979, Медведев Г.А., Кубранов В.Г., 1991; Кубранов В.Г., Кудряшов B.C., Максюта В.Н., 1991, 1992 и др.). Сарептская горчица к теплу больших требований не предъявляет. Семена ее начинают прорастать при температуре 1-2 С (Синская E.H., 1924; Космодемьянский МП., Кулина E.H., 1967). Это дало возможность некоторым авторам утверждать, что ранние сроки посева горчицы дают больший эффект, чем тщательная предпосевная подготовка почвы. Так по данным С.А. Геворкянц (1967), в условиях сухой весны при раннем сроке посева урожайность горчицы составила 0,80 т/га, а при позднем - 0,56 т/га. В условиях влажной весны разница в урожайности почти не отмечалась.

Аналогичные результаты были получены в опытах Г.А. Медведева и В.Г. Кубракова (1992, 1994). Здесь в среднем за три года при сверхраннем сроке посева (по тало-мерзлой почве) было получено 1,74 т/га, а при посеве в обычные сроки только 0,76 т/га.

Многие исследователи недостаточно высокие урожаи горчицы сизой связывают с неверным выбором предшественника. Известно, что в Нижнем Поволжье наибольшее количество влаги в почве накапливается в ранне-весенний период. Поэтому горчица одна из немногих культур, которая с успехом может использовать эту особенность, поскольку при раннем посеве хорошо и быстро развивается, а благодаря мощно развитой корневой системе может хорошо использовать остатки влаги

из глубоких почвенных горизонтов. Поэтому урожайность горчицы сизой в засушливых условиях зависит от ее размещения в севообороте и способа основной обработки почвы.

Результаты проведенных исследований и передовых хозяйств области показывают, что решающим фактором повышения продуктивности горчицы сизой является влага. Этот вывод дал основание, в последние годы, размещать горчицу по пару. Так по данным Кампшинской ОС (Кушнир A.C., 1987) в среднем за пять лет урожайность горчицы по черному пару составила 1,8 т/га, а по зяби - 0,8 т/га.

В условиях Западной Сибири, по данным Сибирской ОС ВНИИМК, наибольший урожай семян горчицы был получен, также по пару и составил 1,46 т/га, а при посеве после пропашных культур -только 1,08 т/га. На светло-каштановых почвах Волгоградской области в среднем за 1990-1993 г.г. урожайность горчицы по пару составила 1,2 т/га, по озимой пшенице - 1,0 и по ячменю - 0,8 т/га (Медведев Г.А., Галимеев В.П., 1994).

В опытах Б.Н. Воронина (1973) горчица сизая размещалась по чистому пару, кукурузе и пшенице. Им было установлено, что больше всего предшественники влияют на запасы влаги в активном слое почвы и на засоренность посевов. Так, в пару, запасы продуктивной влаги перед посевом составили - 136,8 мм, по кукурузе - 125,0 и по пшенице -112,7 мм. Еще ощутимее была разница в период цветения культуры и составила по пару - 92,0 мм, по кукурузе - 81,0 и по пшенице - 69,0 мм (Воронин Б.Н., 1973).

Аналогичные результаты были получены на каштановых почвах А. Пыловым (1973), A.C. Кушниром (1979) и на светло-каштановых почвах Г.А. Медведевым, В.П. Галимеевым (1994).

Следует отметить, что в опытах Г.А. Медведева и В.П. Галимеева запасы влаги в паровом поле перед посевом также были значительно выше, но по годам сильно менялись. Так, в 1990 году по пару они составили 128 мм, по озимой пшенице - 74 мм и по ячменю - 73 мм, а в 1992 году были почти одинаковыми и составили соответственно - 129, 121 и 120 мм. Если влажность обычна была выше по пару, то засоренность горчицы сизой была выше по непаровым предшественникам и особенно по ячменю. Так, количество сорняков перед уборкой составило на 1 кв.м по пару - 58 шт, озимой пшенице - 123 и по ячменю - 162 шт. Эти два фактора существенно повлияли на величину урожая. Так в среднем за три года по пару сорт Южанка 15 дал 1,33 т/га, по озимой пшенице - 1,07 и по ячменю - 0,82 т/га.

На каштановых почвах Волгоградской области преимущество пара было еще более ощутимым. В этих условиях горчица, посеянная по пару, по урожайности более чем в два раза превышала урожайность ее по непаровым предшественникам (Кушнир A.C., 1987).

Для условий засушливой зоны Поводжья практически нет данных о влиянии основной обработки почвы на урожайность и качество семян горчицы сизой. Некоторые сведения по этому вопросу можно почерпнуть из исследований Г.А. Медведева и В.Г. Кубракова (1994). Однако в их исследованиях отсутствует обычная отвальная вспашка. Почвы солонцового комплекса они обрабатывали плоскорезом, стойкой СибИМЭ и трехъярусным плугом. В результате этого заметных различий в накоплении влаги у них отмечено не было.

Во все года исследований разница между изучаемыми обработками по величине продуктивной влаги на момент посева не превышала 2-6 мм. Разница по урожайности была несколько больше. Так, в среднем за три года, урожайность горчицы при плоскорезной обработке составила 0,71 т/га, при обработке стойкой СибИМЭ - 0,83 и

при трехъярусной вспашке - 0,95 т/га. Объясняется это улучшением питательного режима при трехъярусной вспашке.

По мнению многих исследователей, заметное влияние на урожайность горчицы сизой оказывают нормы высева. По этому вопросу до настоящего времени нет единого мнения. Большинство авторов это объясняют биологической особенностью горчицы компенсировать недостаток растений на площади увеличением числа боковых ветвей на растении. При загущенном посеве основной урожай семян сизая горчица формирует за счет центральной кисти, а на разреженных посевах в формировании урожая кроме центральной кисти, принимают участие кисти ветвей первого и второго порядка.

В засушливых районах Поволжья в годы с малыми запасами влаги предпочтение отдают широкорядным посевам с нормой высева 1 млн. всхожих семян на гектар (3,5-4,0 кг/га). Урожайность семян горчицы сизой при такой норме высева и широкорядном размещении рядков была на 25% выше, чем при обычном рядовом посеве.

В годы с повышенной влажностью' и на полях чистых от сорняков, хорошие результаты можно получить и при обычном рядовом посеве с нормой высева 1,5-2,0 млн. всхожих семян на гектар, что составляет 6-8 кг/га (Козловцев Ф.Л., Кононов В.М., Кушнир A.C. и др., 1990).

В условиях сибирского короткого лета, по данным Сибирской опытной станции ВНИИМК, горчица более урожайна при обычном рядовом посеве с нормой высева 2,5 млн. всхожих семян на гектар (8-12 кг).

На каштановых почвах Волгоградской области снижение нормы высева горчицы сизой при обычном рядовом посеве с 3,0 до 1,0 млн. всхожих семян на гектар дает увеличение сбора маслосемян на 0,15 т/га.

В опытах В.Н. Плотникова (1994) наиболее благоприятные условия для формирования урожая горчицы сизой складывались при норме высева 2,0 млн. всхожих семян на 1 га. Сорт ВНИИМК-11 при норме высева 1,0 млн. сформировал урожайность 1,15 т/га, при 2,0 млн. -1,27 и при 2,5 млн. -1,19 т/га.

Такие исследователи как Р.И. Королева (1964), Н.И Перегудов (1965) и др. рекомендуют сеять сизую горчицу с весовой нормой 10-12 кг и даже более. По их мнению горчица на разрешенных посевах замедляет развитие, вследствие более сильного ветвления и сильнее повреждается вредными насекомыми.

Аналогичные данные были получены на центральной станции сортового дела в Носсине на территории Германии (H.Bohn,V.GunKel,1989). При норме высева 8-12 кг/га (густота стояния при этом составляла 150-180 шт/кв.м) распространенный сорт Кастор в среднем за пять лет обеспечил урожайность в научных исследованиях 2,54 т/га, а в производстве - 1,33 т/га.

Обобщая 6-7 летние исследования по возделыванию сизой горчицы в Германии G.Beese, G.Klott, H.Ziehe (1989) отмечают, что с 1984 по 1989 г.г площадь под этой культурой возросла с 20 до 1200 га. При урожайности в производстве на уровне 1,7-2,4 т/га, в исследованиях семенная продуктивность горчицы сизой в среднем составила 2,98 т/га, а максимальные показатели 4,47 т/га.

Важное место в технологической цепочке возделыван