Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние агромелиоративных приемов на продуктивность кукурузы в чистых и смешанных посевах в условиях Волгоградского Правобережья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние агромелиоративных приемов на продуктивность кукурузы в чистых и смешанных посевах в условиях Волгоградского Правобережья"

На правах рукописи

Мануйленко Игорь Анатольевич

ВЛИЯНИЕ АГРОМЕЛИОРАТИВНЫХ ПРИЕМОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ В ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ В УСЛОВИЯХ ВОЛГОГРАДСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

Специальность: 06.01.09 - растениеводство

(¡ь-о/.оя - мели £>/)& уи<£-

рее<//?ь тибацие*. и р/рака зе/ие/п

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов - 2004

Работа выполнена в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии.

Научные руководители: доктор технических наук,

профессор Рогачев Алексей Фруминович,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Мазаева Тамара Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Курдюков Юрий Федорович,

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Морковин Валерий Тимофеевич

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока

Защита состоится

'2004 года в 10 часов на заседании

диссертационного совета № Д 220.061.05 при Федеральном государственном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410600, г. Саратов, Театральная пл. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан

2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.А. Пронько

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Большие возможности для интенсификации полевого кормопроизводства в Поволжье заложены в оптимальном использовании богарных земель путем подбора наиболее продуктивных кормовых культур в чистых и смешанных посевах, применении интенсивных технологий их возделывания. Необходимо грамотное расширение зонального состава кормовых культур - использование не только повсеместно возделываемой кукурузы, но и засухоустойчивых сорго и суданской травы, а также нетрадиционных высокобелковых культур — сои, амаранта и др.

В связи с устойчивым развитием таких отраслей животноводства как свиноводство и птицеводство, потребляющих концентрированные корма, постоянно ощущается потребность в фуражном зерне. Зерно кукурузы содержит большое количество протеина, каротина, микроэлементов, которые необходимы при откорме молодняка. Использование ультраранних сортов - популяции кукурузы местной селекции с периодом вегетации 90 - 115 дней, позволяет в богарных условиях производить уборку в благоприятных условиях конца августа -начала сентября и получать 3,0-3,5 т/га зерна с влажностью не более 18 - 20%, что исключает послеуборочную сушку зерна.

Применение сортов - популяции имеет большое значение и в отношении семеноводства, так как производство семян значительно упрощается, позволяя обходиться своими семенами в течение четырех лет, а последующее сортооб-новление дает возможность использовать для посевных целей. Несмотря на то, что в странах со стабильным состоянием агропромышленного комплекса создание высокопродуктивных посевов кукурузы базируется на применении гибридных семян, дающих 8-10 т/га зерна, но в настоящее время и в ближайшей перспективе в нашей стране, несомненно, рациональным и экономичным будет использование семян сортов - популяций, формирующих меньшую, но достаточно высокую урожайность - до 5 — 7 т/га.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось научно — практическое обоснование создания в богарных условиях Волгоградского Правобережья высокопродуктивных агроценозов кукурузы в чистых и смешанных посевах с другими однолетними кормовыми культурами, а также разработать зональные агромелиоративные приемы возделывания, обеспечивающие формирование высокопродуктивной зеленой массы, силоса и зерна.

В связи с этим решались следующие задачи:

1. Изучить особенности роста, развития и формирования урожая кукурузы в чистых и смешанных посевах в зависимости от фотосинтетической деятельности посевов и в связи с агротехническими приемами;

2. Подобрать наиболее адаптированные для возделывания в чистых и смешанных агроценозах с кукурузой виды однолетних кормовых культур с учетом их урожайности и качества корма;

3. Провести экологическое испытание и сравнительную оценку продуктивности местных приспособленных к засушливым условиям со_ртов - популяций и гибридов кукурузы с целью

лых сортов - популяций и гибридов с периодом вегетации 90 - 115 дней, позволяющих получать сухое зерно в зоне Волгоградского Правобережья;

4. Установить закономерности формирования урожая зерна и зеленой массы различными гибридами и сортами — популяции кукурузы в зависимости от биологических особенностей и приемов возделывания;

5. Определить оптимальные параметры обработки почвы, нормы высева и способа посева, соотношение компонентов и режима использования однолетних кормовых культур в чистых и смешанных посевах;

6. Дать сравнительную оценку питательной ценности различных видов кормов из однолетних кормовых культур по химическому составу и продуктивному действию на животных;

7. Изучить влияние различных приемов основной обработки почвы на плодородие обыкновенного чернозема и продуктивность кукурузы.

8. Провести биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемых гибридов и сортов - популяции кукурузы на зерно, а так же предлагаемых технологий возделывания кукурузы в чистых и смешанных посевах.

Научная новизна. С учетом региональных агроклиматических и производственных ресурсов, биологических особенностей кукурузы, сорго, суданской травы, подсолнечника, амаранта, однолетнего донника теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены параметры фотосинтетической деятельности и водопотребления высокопродуктивных агроценозов при различных агротехнических условиях выращивания. Проведен подбор наиболее продуктивных гибридов и сортов — популяций кукурузы при возделывании на зерно и видов однолетних кормовых культур при выращивании в смешанных посевах, что позволяет сбалансировать корм по основным питательным веществам. Установлены оптимальные нормы высева, способы посева и обработки почв под кукурузу в чистых и смешанных посевах.

Практическая значимость работы. Разработаны и успешно апробированы в хозяйствах Волгоградского Правобережья рекомендации по возделыванию кукурузы и ее смесей с другими однолетними кормовыми культурами в богарных условиях, обеспечивающие получение 3,0 - 3,5 т зерна; 25,0 — 30,0 т зеленой массы; 3,5 — 4,0 т кормовых единиц и 0,4 — 0,7 т протеина с 1 гектара. Результаты исследований внедрены в хозяйствах Волгоградской области на площади около 800 га, а также используются в учебном процессе кафедры растениеводства ВГСХА.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на зональных научно - практических конференциях, на научно-практических конференциях ВГСХА (2000 - 2004).

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации освещены в 5 научных работах.

На защиту выносятся следующие положения:

- подбор раннеспелых гибридов и сортов кукурузы для богарных условий

Волгоградского Правобережья, позволяющих производить уборку в благоприятных условиях конца августа - начала сентября;

- зональные приемы основной обработки почвы, нормы высева гибридов и сортов-популяций и кукурузы, при возделывании на зерно и силос;

- подбор и сравнительная оценка продуктивности кукурузы и других однолетних кормовых культур при выращивании в чистых и смешанных посевах на богаре в Волгоградском Правобережье;

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 166 страницах компьютерного текста, содержит 76 таблиц и 3 рисунка. Состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, 10 приложений и списка литературы, включающего 221 источников, в том числе и 14 зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований

Полевые исследования проводились в 1998-2002 гг. на полях СПК «Труд» Михайловского района Волгоградской области.

Климат Волгоградского Правобережья - умеренно континентальный. Среднегодовая температура воздуха составляет +5,7°С. Сумма активных температур (выше +10°С) - 3000°С, что вполне достаточно для созревания культур с длинным вегетационным периодом.

Годовая сумма осадков составляет 410 мм. Из них на летний период приходится около половины. Коэффициент использования осадков низок вследствие большого испарения и ливневого выпадения.

В целом необходимо отметить, что при наличии благоприятных светового и теплового режимов.

Преобладающим типом почв являются черноземы обыкновенные, сред-немощные, глинистые и тяжелосуглинистые. Содержание гумуса в пахотном горизонте - 5,11 - 6,12 %. Обеспеченность почв гидролизуемым азотом (2,1 -2,8 мг на 100 г почвы) — низкая, подвижным фосфором (2,3 - 3,1 мг на 100 г) — высокая, обменным калием (11,5 — 20,3 мг на 100 г) - высокая.

Водно-физические свойства 0-70 см слоя почвы (активный слой для корневых систем большинства полевых культур) характеризуются следующими данными: плотность -1,32 г/см3, наименьшая влагоемкость - 28,1%, злажность устойчивого завядания -14,8% к массе сухой почвы.

Погодные условия в годы проведения полевых опытов имели свои существенные особенности: 1998 год характеризовался как острозасушливый, 1999 год - средне засушливый, 2000 год - влажный, благоприятный.

В задачу исследований входила разработка зональных приемов технологии возделывания кукурузы в чистых и смешанных посевах.

Особое внимание уделялось отбору наиболее продуктивных в условиях Волгоградского Правобережья сортов, сортов - популяций и гибридов кукурузы с периодом вегетации 90-100 дней, созревающих к концу августа — началу сентября. Уборка кукурузы в это время позволяет получать сухое зерно, сократить затраты на его сушку, раньше освободить поле для подготовки почвы под следующую культуру севооборота.

Схемы опытов приведены в экспериментальной части. Все опыты закладывались в 4-х кратной повторности с рендомизированным и систематическим расположением вариантов. Общая площадь делянки - 100 - 200 м2, учетная - 72 - 108 м2. В производственных испытаниях площади делянок составляли 1-5 га.

Закладка полевых опытов, проведение наблюдений, биометрических измерений и лабораторных анализов осуществлялись по общепринятым методическим руководствам: Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971), Методы исследований с зернобобовыми культурами (ВНИИ зернобобовых культур, 1971), Методика полевых опытов с кормовыми культурами (ВНИИК им. В.Р. Вильямса, 1971).

По соответствующим методикам осуществлялись следующие важнейшие наблюдения и анализы: за фенологией развития кукурузы и других кормовых культур, динамикой густоты и высоты растений, облиственностью растений, фотосинтстичсским потенциалом, накоплением надземной массы. Проводились анализы химического состава растений и почв; наблюдения за динамикой влажности почв и суммарным водопотреблением; расчеты экономической и биоэнергетической эффективности возделывания кормовых культур. Учет урожая осуществлялся методом сплошной уборки всей площади делянки.

Статистическая обработка данных урожайности была проведена методом дисперсионного и корреляционного анализов (Б.А. Доспехов, 1985). Биоэнергетическую и экономическую оценки выращивания кормовых культур проводили согласно Методическим рекомендациям ВАСХНИЛ (1993, 1999) и методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1989, 1995).

Технология выращивания кукурузы в чистых и смешанных посевах была общепринятой для зоны. В проведенных опытах предшественниками кормовых культур были кукуруза на зеленую массу и яровые зерновые культуры. Основная обработка почвы проводилась в конце августа - начале сентября согласно схеме опыта. Лущение проводилось лущильником - ЛДГ - 5. Отвальная вспашка выполнялась плугом ПЛН - 4 - 35, безотвальные рыхления — плугом со стойками СибИМЭ и плоскорезом — глубокорыхлителем КПГ — 250, мелкая обработка — бороной БДТ - 3.

Весенняя подготовка почвы складывалась из покровного боронования зяби БЗСС - 1,0 и двух предпосевных культиваций. Посев проводился при прогревании почвы на глубине заделки семян до +10-12°С. Способ посева определялся схемой опыта. После посева проводилось прикатывание поля. В течении вегетации осуществлялось боронование и 2 - 3 культивации: первая - на глубину 8 - 10 см, вторая и последующие — на 6 - 8 см. Рыхление междурядий способствовало уничтожению сорняков, сохранению влаги в почве, улучшению аэрации, лучшему укоренению растений.

Уборка урожая зеленой массы и зерна на опытном участке проводилась сплошным способом со всей учетной площади косилкой КИР - 1,5 и комбайном "Херсонец - 7".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ГИБРИДОВ И СОРТОВ - ПОПУЛЯИЙ КУКУРУЗЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ НА СИЛОС И ЗЕРНО Особенности роста и развития гибридов и сортов кукурузы. Биологические особенности различных сортов - популяций и гибридов кукурузы определяются продолжительностью вегетации, формированием и работой листовой поверхности, ростом надземной массы и динамикой накопления сухого вещества, облиственностью, биохимическими показателями.

Продолжительность периода от всходов до получения спелого зерна у сортов составила 82-97 дней, у гибридов - до 117 дней.

Для прохождения каждой фазы роста и развития кукурузы необходима определенная сумма температур. Проведенные исследования показывают, что в среднем сумма положительных среднесуточных температур за период от посева до восковой спелости зерна гидрида Коллективный 160 МВ, Днепропетровский 98, Поволжский 23 и РОСС -144 составили соответственно 2452°С; 2472°С; 2130°С и 2544°С; сортов — популяций Волгоградская 1 и Сибирячка — 1951 и 2452°С. Наименьшая сумма среднесуточных температур отмечалась по сорту Надежда Волгоградская - 1831°С.

Сумма активных температур воздуха по отдельным периодам роста и развития растений определена нами по гибриду Коллективный 160МВ. В среднем за три года исследований сумма среднесуточных температур воздуха за период посев - всходы составила 107°С; всходы - 7 лист — 297°С; 7 лист - выметывание метелки - 853°С; выметывание — цветение метелки — 282°С; цветение метелки — молочная спелость зерна 783°С; молочная — восковая спелость зерна 126°С; восковая — полная спелость — 151°С, а всего от посева кукурузы до полной спелости зерна потребовалось — 2598°С.

У изучаемых форм кукурузы рост растений в высоту наблюдался до фазы выметывания метелки, а затем темпы роста резко снижаются. В период уборки наибольшая высота растений отмечена у гибрида Коллективный 160 МВ — 228 см, наименьшая - у сорта — популяции Волгоградская 1-198 см. Между изучаемыми сортами-популяциями и гибридами кукурузы разница по высоте растений к периоду уборки достигает 30 см в пользу последних.

Изучение особенностей формирования ассимиляционной поверхности у сортов — популяций и гибридов показало, что до фазы 5-го листа разница была несущественной, и только начиная с фазы 7-го, а особенно 11-13-го листьев сорта - популяции Сибирячка и Волгоградская 1 начали уступать по размерам площади листьев гибридам кукурузы. Так в период выметывания метелки — молочной спелости зерна изучаемые формы кукурузы имели следующие показатели: Коллективный 160 МВ - 26,3 тыс.м2/га; РОСС - 144 - 28,4; Днепропетровский 98 - 26,8; Надежда Волгоградская - 35,9; Волгоградская 1 - 24,8; Бы-ковчанка - 28,6; Поволжский 23 - 28,5 и Сибирячка - 24,3 тыс.м2/га. Отмеченная тенденция наблюдалась вплоть до максимального развития листовой поверхности в фазу молочной спелости.

Интенсивность нарастания листовой поверхности непосредственно влияет на развитие фотосинтетического потенциала. Отмечено, что у сортов — популяций фотосинтетический потенциал ниже, чем у гибридов. Так фотосинтетический потенциал у гибридов Коллективный 160 MB, Днепропетровский 23, Поволжский 23 и РОСС — 144 составил соответственно 2031, 2010, 1629 и 1916 тыс.м2/га* дней, а у сортов - популяций Волгоградская 1 и Сибирячка -1484 и 1914 тыс.м2/га* дней. Таким образом, данные показывают, что гибриды превосходят на 10-15% сорта-популяции по размерам листовой поверхности, фотосинтетическому потенциалу и его продуктивности.

В опытах установлены определенные закономерности накопления биомассы у изучаемых форм кукурузы. В начале вегетационного периода темпы накопления биомассы у кукурузы невысокие. Так, в фазе 7-8 листьев урожай зеленой и сухой массы по многолетним данным соответственно составил у гибридов 1,84 - 1,91 и 0,17 — 0,19 т/га. Темпы прироста урожая зеленой массы и сухого вещества кукурузы увеличиваются с фазы 8—9 листьев к выметыванию метелки. Урожай зеленой массы в фазе цветения нитей початка у изучаемых гибридов Коллективный 160 MB и Днепропетровский 98 составил 15,31 - 18,04 т/га, у сортов — популяций Волгоградская 1 и Сибирячка соответственно 13,59 и 15,94 т/га. В период от цветения нитей початка до молочной спелости зерна по всем изучаемым формам кукурузы отмечается небольшой прирост зеленой массы. В фазу молочной спелости зерна урожайность зеленой массы гибридов составила 16,70 - 21,92 т/га, сортов - популяций 17,47 - 21,78 т/га. Затем прирост зеленой массы затухает.

Накопления сухой массы продолжается в течение всей вегетации. В период молочной спелости зерна урожайность сухого вещества достигает у гибридов Коллективный 160 MB, Днепропетровский 98, Поволжский 23 и РОСС -144 соответственно 5,50; 6,37;5,14 и 6,77 т/га, у сорта-популяции Сибирячка -6,16 т/га, Волгоградская 1 —5,77 т/га. В период полной спелости зерна урожайность сухого вещества у гибридов составила 6,62 - 8,67 т/га, у сортов - популяций - 6,49 - 9,14 т/га.

Продуктивность различных гибридов и сортов — популяций кукурузы на силос и зерно. При уборке кукурузы в фазу полной спелости получена следующая урожайность биомассы: гибридов Коллективный 160 MB, Днепропетровский 98, Поволжский 23 и РОСС - 144 — соответственно 13,30; 15,41; 12,88 и 14,46; сортов — популяций Волгоградская 1 и Сибирячка соответственно 11,32 и 14,63 т/га.

В полученном урожае гибридов кукурузы масса стеблей составляла 29,2 -32,5 %, листьев- 14,9 - 19,7 %, початков - 29,3 -33,6 %, оберток -17,4- 21,5 % от полученной зеленой массы. Масса стеблей, листьев, початков и оберток в урожае сортов - популяций составила: у Волгоградской 1 соответственно 32,4; 16,0; 33,9 и 17,7 %; у Сибирячки - 30,0; 20,9; 30,0 и 19,1 %. В полученном урожае сортов - популяций удельный вес початков не ниже по сравнению с изученными гибридами.

Выход зерна от общей массы початков составил 70,6-85,8%. Урожайность зерна у изучаемых гибридов и сортов - популяций кукурузы в значитель-

ной степени определялась складывающимися погодными условиями вегетации. В засушливом 1998 г. урожайность зерна в опыте колебалась от 2,32 до 3,44 т/га, во влажном 2000 г. - от 3,27 до 4,50 т/га (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность зерна у различных сортов - популяций и гибридов

влажности 14 %,

кукурузы при

т/га

Гибрид, сорт - популяция Годы исследований Среднее за

1998 г. 1999 г. 2000 г. 1998-2000 гг.

Коллективный 160 МВ 3,36 3,43 4,25 3,68

Днепропетровский 98 3,44 3,58 4,50 3,84

Поволжский 23 3,22 3,14 3,87 3,41

Волгоградская 1 2,82 2,66 3,07 2,85

Сибирячка 2,50 2,76 3,92 3,06

Быковчанка 3,09 3,35 3,82 3,42

Надежда Волгоградская 2,32 2,82 3,95 3,03

РОСС - 144 2,72 2,68 3,79 3,06

НСР05 0,06 0,11 0,09

В среднем за годы исследований наибольшая урожайность зерна кукурузы была получена на посевах гибрида Днепропетровский 98 - 3,84 т/га. У других гибридов кукурузы урожайность в убывающем порядке была следующей: Коллективный 160 МВ - 3,64; Поволжский 23-3,41 и РОСС - 144 - 3,06 т/га. Урожайность зерна у сортов — популяций Волгоградская 1 и Надежда Волгоградская была на уровне самой низкой из отмеченных у гибридов — 2,85 и 3,03 т/га соответственно. На посевах сортов Сибирячка и Быковчанка урожайность составила соответственно 3,06 и 3,42 т/га.

Содержание кормовых единиц в 1 кг полученного зерна у высеваемых сортов - популяций Волгоградская 1 и Сибирячка составило 1,41 кг; у гибридов

— 1,38 - 140 кг; переваримого протеина в зерне сортов - популяций и гибридов

— соответственно 78,0 - 79,3 и 74,7 — 77,9 г. на одну кормовое единицу. По содержание кальция, фосфора, сахара в зерне гибридов и сортов - популяций существенных отличий не выявлено.

ПРОДУКТИВНОСТЬ СМЕШАННЫХ АГРОЦЕНОЗОВ КУКУРУЗЫ НА ЗЕЛЕНУЮ МАССУ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА И СООТНОШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ Степень использования агроклиматических ресурсов кормовыми культурами и смесями. Изучение зависимостей между величиной площади листьев и степенью использования солнечной радиации на формирование биомассы показало, что культуры с продолжительным вегетационным периодом (позднеспелые гибриды кукурузы и сорго, суданская трава, амарант и их смеси), развивая большую листовую поверхность и фотосинтетическую мощность посева (2400 — 2700 тыс. м2/га* дней), используют тепло и свет на 75,4 — 81,3% и дают 11,7 - 13,2 т/га сухой биомассы, то есть используют ФАР и тепловые ресурсы полнее, чем культуры короткого периода вегетации.

Культуры короткого периода вегетации (овес, горох и бобово-злако-вые смеси, скороспелое сорго на зеленый корм), используя вегетационный период на 48,5-58,6%, а сумму эффективных температур на 55,1-60,8%, формируют невысокий урожай - 3,5-6,8 т/га сухого вещества, что на 38-50% ниже по сравнению с культурами продолжительного периода вегетации.

Развитие растений, создание листовой поверхности, зеленой массы и оптимальные сроки ее использования. Сроки прохождения фенологических фаз растениями кукурузы в чистых и смешанных посевах существенно не отличались до фазы 8—9 листа. Так, всходы кукурузы в чистых посевах при посеве 11 мая появлялись 21 мая, в смешанных посевах - 21 - 22 мая, фаза 8—9 листа наступала соответственно 13 июня и 12 — 14 июня. Фаза выметывания метелки кукурузы наступала в чистых посевах - 17 июля, в смешанных посевах —18 — 20 июля, то есть с замедлением в 1 - 2 дня. В последующий период разрыв в сроках прохождения фенологических фаз увеличился. Восковая спелость зерна кукурузы (окончание уборки на силос) в чистых посевах наступала 25 августа, а в смешанных - 27 - 29 августа, то есть на 2 - 4 дня позже. Существенных различий в сроках прохождения фенологических фаз кукурузы в смешанных посевах, в зависимости от состава используемых культур при изучаемых нормах высева не отмечено.

На высоту растений в агроценозах кормовых культур существенное влияние оказывают виды составляющих компонентов. Так высота растений кукурузы в фазу 5 листьев в среднем за три года исследований составила в чистых посевах - 40 см, в смешанных ценозах - 38 - 49 см, в период выметывания метелки - соответственно 185 и 152— 180 см.

Высота растений кукурузы при уборке в чистых посевах составила 210 см, в смеси с донником - 191 см, с амарантом - 187-208 см, с суданской травой 205-210 см. Наибольшая высота растений кукурузы при уборке - 220 см отмечена в двухкомпонентной смеси кукурузы (75 %) + сорго (75 %).

В смешанных ценозах по сравнению с чистыми структура посева лучше по суммарной листовой поверхности и пространственному расположению листьев. В среднем за 1998 —2000 гг. наименьшая листовая поверхность к периоду уборки отмечена в чистых посевах кукурузы - 38,0 тыс. м2/га. В смесях она увеличивалась - у кукурузы с донником - до 41,2 тыс. м2/га; с амарантом — до 50,0 — 42,7; с суданской травой - до 51,4 — 51,2; с сорго - до 49,8: с сорго и подсолнечником — до 50,2 тыс. м2/га. При этом фотосинтетический потенциал составил соответственно 2056, 2130, 3313 - 2382, 2589,2621, 2569 и 2518 тыс.м2/га* дней.

У кукурузы и ее смесей отличается следующая динамика формирования биомассы. В течение первых полутора месяцев (до конца июня) прирост зеленой массы невысокий — 0,16 - 0,26 т/га в сутки. Максимальное накопление урожая отмечалось с начала фазы 14-15 листьев кукурузы до выбрасывания метелки - 0,35 - 0,60 т/га зеленой массы в сутки. От цветения метелки до мо-лочно — восковой спелости зерна (срок уборки на силос) также идет значительное увеличение урожая за счет формирования наиболее ценной его части - початков, достигая 0,17 - 0,44 т зеленой массы в сутки.

Для определения рационального срока уборки смесей кукурузы исследовалось соотношение зеленой массы и протеина. С фазы 14-15 листьев до начала молочной спелости зерна идет значительный прирост биомассы, но содержание протеина невысокое - 6,0 — 7,35%. Затем в молочно — восковую смелость зерна продолжается значительное увеличение урожая за счет формирования наиболее ценной его части -- початков и отмечается самое высокое содержание протеина - до 8,93%. Далее по мере созревания накопление зеленой массы медленно продолжается, но содержание протеина и Сахаров в початках уменьшается (табл. 2).

Таблица 2

Содержание питательных веществ в початках, стеблях и листьях кукурузы по

фазам созревания, % на абсолютно сухое вещество (среднее за 1998 - 2000 гг.)

Фазы созревания Протеин Общий сахар Клетчатка

початки листо-стебельная масса початки листо-стебельная масса початки листо-стебельная масса

Начало молочной спелости 7,18 8,33 14,07 8,06 17,81 27,14

Молочно—вос-ковая спелость 8,93 7,45 28,11 12,60 12,75 28,83

Восковая спелость 8,52 5,82 28,94 6,41 3,77 30,36

Влияние состава и соотношения компонентов на продуктивность смешанных агроценозов кукурузы. Изучение процесса формирования элементов урожая показало, что в среднем за годы исследований полнота всходов кукурузы в чистых посевах составила 97% от планируемой; в смешанных - 89 — 100%, а сохранность растений соответственно 91 и 91 - 95%.В смешанных посевах полнота всходов и сохранность растений донника составили соответственно 94 и 93%; амаранта 91 - 92 и 93 - 90%; суданской травы 92 - 93 и 87 -89%; сорго 92 - 94 и 90 - 95%; подсолнечники - 90 и 92%

Урожайность зеленой массы и сухого вещества кукурузы в чистых и смешанных посевах в значительной степени зависят от влагообеспеченности растений (табл. 3). Полученные данные показывают, что в острозасушливом 1998 году урожайность зеленой массы и сухого вещества на вариантах опыта были минимальными и составили соответственно 14,38 - 23,77 т/га и 3,67 - 5,50 т/га. Наибольшая урожайность получена во влажном 2000 году: зеленой массы - от 19,32 до 29,25 т/га, сухого вещества - от 4,92 - 7,66 т/га.

Во все годы исследований наименьшая урожайность зеленой массы и сухого вещества была получена на чистых посевах кукурузы. Введение в смеси в качестве компонентов донника, амаранта, суданской травы, сорго, подсолнечника при используемых в опытах нормах высева приводило к повышению урожайности биомассы. В среднем за три года исследований урожайность зеленой массы и сухого вещества в чистых посевах кукурузы составила соответст-

Таблица 3

Урожайность зеленой массы чистых и смешанных агроценозов кукурузы с изменяющимся соотношением компонентов, т/га_

Культуры, смеси Годы исследований Среднее

1998 г 1999 г 2000 г

Зеленая масса

Кукуруза 100% 14,38 16,68 19,32 16,8

Кукуруза 75 % + донник 50 % 17,41 18,74 23,25 19,8

Кукуруза 75 % + амарант 75 % 18,76 20,91 26,03 21,9

Кукуруза 50 % + амарант 50 % 17,65 18,19 23,24 19,7

Кукуруза 75 % +суданская трава 75% 21,72 23,27 28,21 24,4

Кукуруза 75 % +суданская трава 50% 19,18 22,02 27,80 23,0

Кукуруза 75 % + сорго 75 % 21,03 23,22 29,25 24,5

Кукуруза 75 % + сорго 50 % + подсолнечник 25 % 23,77 25,13 28,92 25,9

HCPo5 1,01 1,22 1,23

Сухое вещество

Кукуруза 100% 3,67 4,25 4,92 4,28

Кукуруза 75 % + донник 50 % 4,17 4,69 6,59 5,15

Кукуруза 75 % + амарант 75 % 4,62 5,97 6,63 5,74

Кукуруза 50 % + амарант 50 % 4,76 4,48 5,94 5,06

Кукуруза 75 % +суданская трава 75% 5,39 6,53 7,05 6,32

Кукуруза 75 % +суданская трава 50% 5,32 5,84 7,27 6,14

Кукуруза 75 % + сорго 75 % 5,50 6,12 7,66 6,43

Кукуруза 75 % + сорго 50 % + подсолнечник 25 % 5,35 6,52 7,51 6,46

НСР05 0,22 0,25 0,31

венно 16,8 и 4,28 т/га, а в смесях значительно выше - кукуруза 75% + донник 50% - 19,8 и 5,15 т/га; кукуруза 75% + амарант 75% - 21,9 и 5,74 т/га, кукуруза 75% + суданская трава 50% - 23,0 и 6,14 т/га; кукуруза 75% + сорго 75% - 24,5 и 6,43 т/га. Наибольшая урожайность зеленой и сухой массы получена в нашем опыте у трехкомпонентной смеси кукуруза 75% + сорго 50% + подсолнечник 25% - соответственно 25,9 и 6,46 т/га.

В урожае смесей кормовых культур соотношение компонентов по массе в значительной степени определялась как выбранными культурами, так и заданной нормой высева. Процентное содержание кукурузы в полученном урожае кормосмесей заметно изменялось по вариантам опыта: кукуруза 75% + донник 50% - 66,5%; кукуруза 75% + амарант 50% - 49,7%; кукуруза 75% + амарант 75% - 46,6%; кукуруза 75% + суданская трава 75% - 35,0%; кукуруза

75% + суданская трава 50% - 64,9; кукуруза 75% + сорго 75% - 53,7% и в трех-компонентной смеси - 40,6%. Следует отметить высокий удельный вес в общем урожае смесей амаранта, сорго и суданской травы. Наименьший вес в двухком-понентной смеси с кукурузой составлял донник - 33,5%.

Доля листьев в урожае смесей выше по сравнению с чистыми посевами кукурузы - соответственно 34,4 и 29,8%. Наибольшее содержание листьев отмечено в смеси кукуруза 75 % + сорго 50 % + подсолнечник 25 % - 34,4 %. Содержание початков в собранном урожае зеленой массы кукурузы в чистом посеве составило 32,1 %, в смешанных посевах - от 9,8 - 23,9 % от общего урожая или 26,7 — 41,3 % от полученного урожая кукурузы.

В основе подбора видов и сортов кормовых культур лежит их продуктивность, выход кормовых единиц и переваримого протеина, а также соотношение питательных вещесгв в корме. Так, использование в смесях кукурузы в качестве компонента донника позволило повысить выход кормовых единиц на 0,55 т/га, протеина на 1,13 т/га.

Большое внимание на качество корма оказывало процентное соотношение компонентов в смеси от нормы высева в чистом виде. Так если на варианте кукуруза 50 % + амарант 50 % было получено 3,64 т кормовых единиц и 4,44 т протеина с гектара, то увеличение нормы высева обеих компонентов до 75 % позволило не только повысить урожай, но и довести сбор кормовых единиц до 4,05 т/га, протеина — до 4,98 т/га при высокой обеспеченности 1 кормовой единицы переваримым протеином - 123 г.

Высокий выход кормовых единиц - 4,83 - 5,12 т/га, и протеина - 4,25 -4,61 т/га, отмечен в совместных посевах кукурузы с суданской травой при обеспеченности 1 к. ед. 88 граммами протеина. Однако наивысшие показатели пи выходу кормовых единиц (5,57 т/га) и протеина (5,24 т/га) в нашем опыте были получены в посевах трехкомпонентной смеси кукуруза 75 % + сорго 50 % + подсолнечник 25 % при достаточно высоком содержании переваримого протеина в 1 к. ед. - 91 г. В полученном урожае зеленой массы со смешанных аг-рофитоценозов по сравнению с чистыми посевами кукурузы отмечено и большее содержание других полезных веществ: жира - соответственно 1,70 - 2,33 и 1,64 %, фосфора 0,26 - 0,35 и 0,23 %

ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ В ЧИСТЫХ ПОСЕВАХ И СМЕШАННЫХ ЦЕНОЗАХ

Влияние густоты стояния растений на продуктивность кукурузы на зерно и силос. Проведенные нами исследования показывают, что увеличение густоты стояния растений повышает урожайность зеленой массы и зерна кукурузы лишь до определенной величины.

В среднем за три года исследований урожайность зерна гибрида Коллективный 160 МВ при густоте стояния растений 40 тыс. шт./га составила 3,83 т/га. Увеличение густоты стояния растений с 40 до 50 и 60 тыс. шт./га привело к незначительному повышению урожая - до 3,90 и 3,95 т/га. Прибавки урожая составили соответственно 3,6 и 4,2 %, т.е. в пределах точности опыта. Наибольшая урожайность зерна у сорта Надежда Волгоградская получена при густоте

стояния 60 тыс. шт./га - 3,51 т/га. Уменьшение 1усюты стояния растений до 40 тыс. шт./га или увеличение до 60 - 70 тыс. шт /га привело к снижению урожая (табл. 4).

Таблица 4

Влияние густоты стояния растений на урожайность зерна кукурузы, т/га

Густота стояния растений, тыс. шт/га 1998 г. 1999 г. 2000 г. Среднее за 1998-2000 гг.

Гибрид Коллективный 160 МВ

40 3,28 3,98 4,23 3,83

50 3,30 4,04 4,35 3,90

60 3,40 4,04 4,41 3,95

70 3,38 3,87 3,52 3,59

Сорт Надежда Волгоградская

40 2,03 3,32 3,31 2,89

50 2,27 3,74 3,89 3,30

60 2,78 3,67 4,08 3,51

70 2,86 3,37 3,88 3,37

НСР0„ 0,06 0,12 0,13

В среднем за 3 года наибольшая урожайность кукурузы на силос была получена при густоте стояния 60 тыс. шт./га: у гибрида Днепропетровский 98 — 21,52 т/га, у сорта Быковчанка - 21,89 т/га (табл. 5).

Таблица 5

Влияние густоты стояния растений ^ на урожайность кукурузы ^ на силос, т/га

Густота стояния растений, тыс. шт/га

1998 г.

1999 г.

2000 г.

Среднее за 1998-2000 гг.

Гибрид Днепропетровский

40

16,98

18,55

21,24

18,92

50

17,97

18,37

22,65

19,66

60

18,71

20,16

25,69

21,52

70

18,16

20,24

24,42

20,94

Сорт Быковчанка

40

16,60

17,18

21,19

18,32

50

17,96

20,60

23,38

20,45

60

19,44

21,28

24,95

21,89

70

18,38

21,72

24,61

21,57

НСР()95

0,47

0,82

0,84

Влияние способа посева и состава компонентов на продуктивность кукурузы в чистых и смешанных ценозах. В смесях кукурузы с другими кормовыми культурами величину урожая зеленой массы определяют кукуруза, сорго, суданская трава и подсолнечник, а качество, главным образом содержание белка, такие культуры, как амарант, однолетний донник.

Продуктивность в смешанных посевах кукурузы зависит от способов размещения компонентов и густоты стояния растений. Учитывая высокую эф-

фективность данного приема и недостаточную его изученность, мы изучили два широкорядных способа посева кукурузы с другими культурами, чередующими рядами и в один ряд смесью семян или раздельными сошниками.

Продолжительность периода от всходов до молочно - восковой спелости зерна кукурузы в чистых посевах составила 88 дней, в смешанных посевах чередующими рядами 88 - 90 дней, при посеве семенами в один ряд - 90 - 93 дня или на 2 - 5 дней превышала чистые посевы.

Полнота всходов растений возделываемых культур в опыте составила 90 - 97 %, сохранность растений к моменту уборки - 88 - 93 %, что гарантировало получение оптимальной густоты стояния растений.

В среднем за 3 года исследований листовая поверхность составила: в трехкомпонентной смеси кукуруза 75%+сорго 50%+подсолнечник 25% - 48,2 тыс. м2, в смеси кукуруза 75%+сорго 75% с посевом семян в один ряд — 46,6, чередующимися рядами — 43,0 тыс. м2/га. В посевах кукуруза 75%+амарант 75% раздельно семенами в один ряд площадь листовой поверхности составила 42,4, чередующими рядами - 37,5 тыс. м2/га. Площадь листовой поверхности на контроле (чистые посевы кукурузы) составила 40,0 тыс. м2/га.

Наибольший фотосинтетический потенциал был также у смеси кукуруза 75 % + сорго 50 % + подсолнечник 25 % - 2738 тыс.м2/га* дней, наименьший в чистых посевах кукурузы - 2151 тыс. м2/га * дней.

В среднем за три года исследований наибольшая урожайность зеленой массы и сухого вещества получена в посевах трехкомпонентной смеси кукуруза + сорго + подсолнечник при посеве смесью семян в один ряд - 24,7 и 6,29 т/га, наименьшая - в широкорядных посевах кукурузы - 17,5 и 4,56 т/га. По другим изучаемым травосмесям урожайность зеленой массы и сухого вещества составляла: кукуруза + сорго с посевом семян в один ряд - 23,5 и 6,02 т/га; кукуруза + амарант при этом же способе посева 22,8 и 5,58 т/га; кукуруза + сорго при посеве чередующими рядами 21,5 и 5,57 т/га; кукуруза + амарант при том же способе посева 20,9 и 5,41 т/га (табл. 6)

Таблица 6

Урожайность зеленой массы в широкорядных посевах кормовых куль_тур при различных способах посева компонентов, т/га_

Культуры, смеси 1998 г. 1999 г. 2000 г. Среднее за 1998-2000гг.

Кукуруза 100 % (контроль) 13,7 16,9 22,0 17,5

Посев чередующими радами

Кукуруза 75 % + амарант 75 % 16,5 18,5 27,6 20,9

Кукуруза 75 % + сорго 75 % 18,2 19,3 27,0 21,5

Высев семян в один ряд

Кукуруза 75 % + амарант 75 % 18,7 20,3 29,4 22,8

Кукуруза 75 % + сорго 75 % 19,0 21,2 30,3 23,5

Кукуруза 75 % + сорго 50 % + подсолнечник 25 % 20,3 22,8 31,1 24,7

НСР0„ 0,66 0,84 1,02

Урожайность зеленой массы и сухого вещества в чистых посевах кукурузы в среднем за 3 года составила соответственно 17,5 и 4,56 т/га, что на 15 -19 % ниже по сравнению со смешанными посевами.

Наибольший выход кормовых единиц - 5,34 т/га отмечен в урожае трех-компонентной смеси кукуруза + сорго + подсолнечник. В чистых посевах кукурузы сбор кормовых единиц составил 4,05 т/га, при посеве чередующими рядами кукуруза и амарант — 4,21, кукуруза и сорго - 5,01. При посеве семенами в один ряд сбор кормовых единиц в посевах кукурузы с амарантом составил -4,48 и кукурузы с сорго - 5,16 т/га, т.е. выше, чем в аналогичных смесях, но с посевом чередующими рядами. По сбору протеина заметно выделяются совместные посевы кукурузы и амаранга — 0,51 - 0,53 т/га, при высоком содержании переваримого протеина в 1 к. ед. - 122-119 г.

ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Плотность сложения. Наименьшая плотность сложения в нашем опыте достигалась при глубокой вспашке с оборотом пласта. В период сева кукурузы она составляла 1,07, к уборке — 1,14 г/см (табл. 7, рис. 1).. Самая высокая плотность пахотного горизонта наблюдалась при мелкой обработке почвы: к моменту посева - 1,15, при уборке — 1,22 г/см . Глубокая плоскорезная обработка и обработка почвы плугом со стойкой СибИМЭ оказывали практически одинаковое влияние на плотность сложения пахотного слоя К посеву она составляла соответственно 1,12 и 1,10, к уборке -1,18 и 1,17 г/см3.

Таблица 7.

Изменение плотности сложения чернозема обыкновенного в зависимости _от приемов основной обработки (среднее за 1998-2000 гг.)

Приемы основной обработки почвы

Слой почвы, см

Плотность сложения, г/

уборка

0-10

1,03

1,06

Глубокая вспашка

10-20

1,08

1,20

20-30

1,11

1,17

0-30

1.07

1,14

Глубокая плоскорезная обработка

0-10

1,06

1,09

10-20

1,15

1,25

20-30

1,16

1,21

0-30

1,12

1,18

0-10

1,05

1,08

Стойка СибИМЭ

10-20

1,12

1,22

20-30

1,14

1,20

0-30

1,10

1.17

0-10

1,07

1,12

Мелкая обработка

10-20

1,20

20-30 0-30

1,18 1,15

1.29

1,24 1,22

Мэлкая обработка Стойка СибИМЭ

Глубокая плоскорезная обработка Глубокая вспаижа

1 02 1 04 1 06 1 08 1 1 1 12 1 14 1 16 Плотность сложения в слое 0-30 см, г/куб см

Рис.1. Плотность сложения пахотного слоя чернозема обыкновенного

перед посевом кукурузы при разных приемах основной обработки почвы

Пористость почвы. Наибольшая общая пористость пахотного слоя к посеву достигалась после глубокой вспашки с оборотом пласта - 58,3%, наименьшая после мелкой обработки -55,5%. После глубокой плоскорезной обработки и обработки почвы стойкой СибИМЭ общая пористость 0-30 см слоя на посевах кукурузы была равна соответственно 56,4 и 57,2%.

Сложение. После глубокой вспашки под кукурузу количество водопрочных агрегатов больше 1,0 мм и меньше 0,25 мм в верхней и нижней частях пахотного слоя весной было практически одинаковое - соответственно 18,6 и 19,4%; 23,1 и 22,8%. На вариантах с плоскорезной и мелкой обработкой возрастает количество агрегатов меньше 0,25 мм в поверхностном слое и крупных агрегатов - больше 1,0 мм - в нижней его части, вследствие более плотного сложения (табл. 8).

Таблица 8

Агрегатный состав почвы весной в зависимости от приемов основной

Обработ] ки (среднее за 1998 - 2000 гг.)

Приемы основной обработки почвы Слой почвы, см Размер фракций, %

> 1,0 мм 0,25-1,0 мм < 0,25 мм > 0,25 мм

Глубокая вспашка 0-10 10-30 18,6 19.4 55,2 54,5 23,1 22,8 78,3 77,3

Глубокая плоскорезная обработка 0-10 10-30 19,1 26,5 53,7 51,1 26,4 21,3 80,1 72,4

Мелкая обработка 0-10 10-30 20,2 26,1 53,4 52,2 29,7 20,4 83,1 72,6

При переходе от глубокой вспашки к глубокой шюскорезной и особенно мелкой обработке почвы происходит дифференциация пахотного слоя по содержанию водопрочных агрегатов: их увеличению в верхнем 0-10 см слое и уменьшению в слое 10-20 см Содержание в черноземных почвах более 70 % водопрочных агрегатов размером больше 0,25 мм свидетельствует об устойчивости их сложения при разных приемах обработки.

Крошение. Наибольшее крошение почвы обеспечивало применение плу-плугов со стойками СибИМЭ, меньшее - плоскорезное рыхление Если после обработки почвы плугами со стойками СибИМЭ отделыюстей размером более 50 мм образовывалось около 25%, то после плоскорезной - больше 60%.

Водный режим почвы. По нашим наблюдениям, на вариантах с плоскорезной и мелкой обработкой почвы, вследствие более плотного сложения почвы по сравнению с глубокой вспашкой, водопроницаемость снижалась на 4,9 -12,2 % В среднем за 1998 - 2000 п. скорость фильтрации в течение одного часа на варианте с глубокой вспашкой составляла 38,6 мм, с глубоким рыхлением -36,7 мм, с мелкой обработкой - 33,9 мм.

В условиях Юго-Востока основным источником поступления влаги в почву являются осадки. После глубокой вспашки и плоскорезной обработки, почва обычно глыбистая. При небольшом количестве осадков и повышенной температуре воздуха (сухая осень) на вариантах с глубокой обработкой часть почвенной влаги теряется на испарение. Мелкая обработка улучшает крошение почвы, уменьшает глыбистость и потери влаги на испарение. Во влажную осень, в связи с улучшением водопроницаемости почвы в пахотном слое, большее количество осадков усваивается на вариантах с глубокой обработкой, чем мелкой. Так, в сухую осень после мелкой обработки потери влаги на испарение составили 12,5 мм, глубокой - 19,7 и 26,2 мм. Во влажную осень после глубокой обработки в почве из выпавших осадков накопилось 31,1 - 33,4 мм влаги, после мелкой -18,6 мм.

Пищевой режим почвы. Приемы основной обработки изменяют в разной степени строение пахотною слоя и глубину заделки растительных остатков, что сказывается на содержание элементов питания. В наших опытах наибольшее количество нигратного азота к посеву кукурузы в пахотном слое накапливалось после глубокой вспашки - 10,2 мг./кг. на вариантах с безотвальной обработкой плоскорезами - глубокорыхлителями, плугами со стойками СибИМЭ, а также с мелкой обработкой в почве содержалось практически одинаковое количество нитратов — 7,6 - 8,1 мг/кг и оно было меньшим, чем после глубокой вспашки. За период вегетации наибольшее количество нитратного азота из почвы кукуруза использовала на варианте с глубокой вспашкой - 7,8 мг/кг, наименьшее — при размещении после мелкой — 4,5 мг/кг и плоскорезной обработки - 4,9 мг/кг. По содержанию подвижного фосфора (29,1-31,2 мг/кг) и обменного калия (30,2 до 31,4 мг/100 г) в пахотном слое почвы варианты с глубокой вспашкой, безотвальной и мелкой обработкой не имели существенных различий.

Закономерности формирования структуры посевов кукурузы при различных способах обработки почвы. Продолжительность периода посев — молочная спелость зерна на варианте с глубокой вспашкой - 85 дней, при обработке плоскорезом — глубокорыхлителем, стойкой СибИМЭ и лущение с последующим рыхлением - 84-86 дней, после мелкой обработки - 82 дня. Полнота всходов в зависимости от приема обработки составила 75,0-85,4%, сохранность растений 88,6-94,0%. Наибольшая полнота всходов - 85,0% и сохранность растений - 91,2% отмечена на варианте со вспашкой.

Формирование урожая кукурузы при различных способах обработки

почвы. Изменения водного и пищевого режимов почвы при разных приемах основной обработки, обусловленные трансформацией ее физического состояния, не могли не повлиять на рост и развитие кукурузы.

При посеве кукурузы на силос с нормой высева 80 тыс. шт. всхожих семян на 1 га в период полных всходов на вариантах опыта находилось 60 - 68 тыс. растений, а перед уборкой - 53 - 62 тыс. растений на 1 га. Полнота всходов в зависимости от приема основной обработки составила 75,0 - 85,4 %, сохранность растений 88,6 - 94,0 %. Наибольшая полнота всходов - 85,0 % отмечена на варианте с глубокой вспашкой почвы. При обработке лущильником и плоскорезом -глубокорыхлителем наблюдается тенденция к снижению полноты всходов - до 81,2 %. На вариантах с плоскорезной и мелкой обработкой полевая всхожесть снижается на 7,5 - 10,0%.

Засоренность посевов кукурузы. Значительное влияние на урожайность кукурузы, выращиваемой без применения гербицидов, оказывают сорняки. Как в засушливые, так и влажные годы наибольшее количество сорняков было отмечено на посевах кукурузы при минимальной обработке почвы - соответственно 20,0 и 121,8 шт./м2, наименьшее - при обычной зяблевой вспашке (при применении предпосевных культивации и междурядных обработок) - 13,1 - 50,7 шт./м2. В целом на вариантах с безотвальной обработкой почвы было отмечено увеличение сорняков по сравнению с осенней зяблевой вспашкой. За годы исследований при обычной вспашке сырая масса сорняков составила 88,0 - 391,0 г/м2, сухая масса 23,0 -94,0 г./м2, а при минимальной обработке соответственно 151,0 - 663,0 и 39,0-155,0 г/м2.

Водопотребление кукурузы. Оставшаяся на поверхности почвы стерня при безотвальной обработке способствовала некоторому улучшению накопления снега и весенних запасов влаги. В результате к посеву кукурузы запасы влаги в 0-160 см слое почвы после глубокой вспашки были меньше чем при безотвальной обработке плугом с сибирской стойкой, лущении + плоскорезной обработке, мелкой обработке и при глубокой плоскорезкой обработке - соответственно на 103,59,23,11 м3/га.

В среднем за 3 года исследований суммарное водопотребление посевами кукурузы при вспашке с оборотом пласта, плоскорезной обработке, использовании сибирской стойки и лущения + плоскорезной обработки было практически одинаковым и составило 2218-2252 м3/га. При минимальной обработке почвы суммарный расход влаги был наибольшим за счет большего использования почвенных запасов и составил 2333 м3/га.

Продуктивность кукурузы и структура урожая. Наименьшая урожайность кукурузы в опыте отмечена в острозасушливом 1998 году - 16,5 -18,2 т/га зеленой массы и 4,18 - 4,92 т/га сухого вещества (табл. 9). В средне засушливом 1999 году различия в урожайности кукурузы на вариантах с различной обработкой почвы был более заметным, но максимума достигли во влажном 2000 году. В среднем за 1998 - 2000 гг. использование обычной отвальной вспашки обеспечило получение не только максимального урожая зеленой массы, но и

наибольший сбор кормовых единиц (5,51 а/га) и протеина (4,08 т/га) при содержании 74 г переваримого протеина в 1 к. ед.

Сбор кормовых единиц и протеина при использовании лущения + плоскорезной обработки составил соответственно 4,91 и 3,58 т/га, глубокой плоскорезной обработки - 4,74 и 3,60, плуга с сибирской стойкой - 4,65 и 3,49 т/га. При минимальной обработке отмечен наименьший сбор кормовых единиц и протеина- 4,37 и 3,19 т/га.

Таблица 9

Урожайность куку Прием основной ^узы при различных приемах обрабо' Годы исследований ки почвы, т/га Среднее за

обработки почвы 1998 г. 1999 г 2000 г 1998-2000 гг.

Зеленая масса

Глубокая вспашка 18,2 25,4 34,1 25,9

Глубокая плоскорезная обработка 16,5 19,9 28,6 21,7

Стойка СибИМЭ 16,5 19,7 28,4 21,5

Лущение + плоскорезная обработка 17,3 20,0 28,7 22,0

Мелкая обработка 17,6 15,8 27,0 20,1

НСР„5 1,17 1,64 2,28 -

Сухое вещество

Глубокая вспашка 4,69 6,18 7,91 6,26

Глубокая плоскорезная обработка 4,34 4,59 6,59 5,17

Стойка СибИМЭ 4,18 4,71 6,41 5,10

Лущение + плоскорезная обработка 4,92 4,70 6,65 5,42

Мелкая обработка 4,43 3,81 6,18 4,33

НСР„5 0,20 0,16 0,28

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ КУКУРУЗЫ В ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ Биоэнергетическая эффективность. В опытах отмечалась высокая энергетической эффективности выращивания кормовых культур в богарных условиях Волгоградского Правобережья. Затраты совокупной энергии при выращивании гибридов и сортов — популяций составили 24,5-26,3, в смешанных посевах - 28,5-33,5 МДж/га, при изучении эффективности способа посева - 29,2 — 32,5, способа обработки почвы - 20,3-26,4 МДж/га.

Содержание энергии в биомассе кукурузы возрастало с увеличением урожайности и изменялось от 56,9 до 94,7 МДж/га. Коэффициент энергетической эффективности составлял 2,0-3,1, что подтверждает высокую эффективность возделывания чистых и смешанных посевов кукурузы и других кормовых кулыур в богарных условиях Волгоградского Правобережья.

Высокий коэффициент энергетической эффективности в опыте со способами посева смешанных ценозов кормовых культур получен при широкоряд-

ном посеве культур семенами в один ряд - 3,11. Наибольший коэффициент энергетической эффективности при изучении способов обработки почвы получен на варианте с глубокой отвальной обработкой почвы - 3,55.

Экономическая эффективность В опыте с изменяющимся соотношением компонентов затраты на выращивание урожая составили 3751 - 4081 руб./га, стоимость продукции 5025 - 8355 руб./га, условно - чистый доход 1274

— 4274 руб./га, уровень рентабельности 34,0 - 104,7 %, себестоимость 1 т зеленой массы 157,6 - 190,7 рублей. Наивысший условно - чистый доход получен при выращивании смеси кукуруза (75 %) + сорго (50 %) + подсолнечник (25 %)

- 4274 рублей с 1 га, наименьший - при выращивании чистых посевов кукурузы - 1274 руб./га. Следует отметить довольно высокую экономическую эффективность смешанных посевов кукурузы с сорго и кукурузы с суданской травой с нормой высева каждого компонента 75 % от посева в чистом виде. Условно чистый доход в данных двухкомпонентных смесях составил соответственно 4123 и 3797 руб./га, уровень рентабельности- 104,5 и 57,3 %, себестоимость 1 т зеленой массы — 169,8 —159,1 рублей.

При оценке способов посева предпочтение отдается широкорядному посеву семенами в один ряд. При этом получен наибольший условно - чистый доход (3828 - 5277 руб./га), уровень рентабельности (132,4 - 181,2 %) при низкой себестоимости 1 т зеленой массы -124,0 - 126,8 рублей.

Из изученных способов обработки почвы предпочтение следует отдать обычной отвальной вспашке на 25-27 см с оборотом пласта, которая в комплексе с другими агротехническими приемами обеспечила получение наибольшего условно чистого дохода 5607 руб./га, уровня рентабельности - 210,9%, низкой себестоимости зеленой массы - 102,6 руб./т. На варианте с мелкой обработкой почвы экономические показатели были наихудшими: условно-чистый доход -4307 руб./га, уровень рентабельности - 191,6%, себестоимость выращивания 1 тонны зеленой массы — 111,8 рублей.

ВЫВОДЫ

1. Выращивание различных гибридов и сортов кукурузы, сорго, суданской травы, подсолнечника, амаранта и их смесей на зерно и зеленую массу в Волгоградском Правобережье, позволяет за счет продолжительного периода вегетации и хорошего развития структуры посева эффективно использовать фо-тосинтетически активную радиацию и тепловые ресурсы зоны а процессе формирования высоких урожаев.

2. Сорта и сорта - популяции типа Надежда Волгоградская и Волгоградская 1 завершают вегетацию раньше, чем гибриды Коллективный 160 МВ, Днепропетровский 98 и РОСС - 144. Продолжительность периода от всходов до получения полного зерна у сортов составила 87 - 97 дней, а у районированных гибридов - 112 дней или на 15 - 25 дней больше.

3. Возделывание раннеспелых гибридов, сортов - популяций в Волгоградском Правобережье позволяет иметь к концу августа полностью созревшее зерно кукурузы. Благоприятные погодные условия конца августа и первой декады сентября способствуют проведению качественной уборки выращенного урожая кукурузы.

4. Рост растений в высоту у изучаемых форм кукурузы в чистых и смешанных посевах идет возрастающими темпами до фазы выметывания метелки, а в последующий период темпы роста снижаются. В период уборки высота растений гибридов превышала высоту сортов - популяций на 24 см. Высота растений кукурузы в смешанных посевах выше по сравнению с чистыми посевами.

5. Сорта - популяции кукурузы уступают гибридам на 10 — 15 % по размерам листовой поверхности, фотосинтетическому потенциалу и продуктивности ее работы. В смешанных посевах показатели развития и продуктивности листового аппарата выше, чем в чистых посевах кукурузы, они находятся в зависимости от высеваемых компонентов, соотношения нормы высева, применяемого способа посева, основной обработки почвы.

6. Нарастание зеленой массы и сухого вещества наиболее интенсивно происходит у гибридов по сравнению с сортами - популяциями, а также в смешанных посевах по сравнению с чистыми. Интенсивный прирост урожая зеленой массы и сухого вещества в чистых и смешанных посевах кукурузы наблюдается до фазы цветения. В последующий период прирост зеленой массы снижается, но продолжается интенсивное накопление сухого вещества и рост урожая за счет формирования и налива зерна кукурузы.

7. В условиях Волгоградского Правобережья гибриды кукурузы по урожаю зерна на 12 — 15 % превосходят сорта, за исключением сорта Быковчанка, который почти не уступает гибридам. Урожайность зерна районированных и перспективных гибридов кукурузы составляет 3,06 - 3,84 т/га, сортов и сортов - популяций 2,85 - 3,41 т/га. При этом наибольшая урожайность зерна была у гибрида Днепропетровский 98 — 3,84 т/га и сорта Быковчанка - 3,42 т/га.

8. При возделывании на зерно оптимальная густота стояния растений гибрида Коллективный 160 МВ - 40 тыс. шт/га, сорта Надежда Волгоградская 60 тыс. шт./га. Оптимальной густотой стояния растений кукурузы при возделывании на силос у гибрида Днепропегровский 98 и сорта Быковчанка является — 60 тыс. шт./га.

9. Важным фактором интенсификации кормопроизводства являются смешанные посевы кукурузы и однолетних кормовых культур, которые формируют наибольшую листовую поверхность, фогосинтетический потенциал, обеспечивают получение более высокого урожая зеленой массы и сухого вещества, повышают сбор кормовых единиц и переваримою протеина по сравнению с чистыми посевами кукурузы.

10. На урожайность смешанных ценозов существенное влияние оказывают состав и норма высева компонентов. Наибольшая урожайность зеленой массы - 25,9 т/га и сухого вещества - 6,46 т/га получена в смеси кукурузы с сорго и подсолнечником с нормой высева соответственно 75, 50 и 25 % от их посева в чистом виде. Весьма продуктивными оказались смешанные посевы кукурузы (75 %) и сорго (75 %), урожайность которых в среднем за три года исследований составила: зеленой массы - 24,5 т/га, сухого вещества - 6,43 т/га.

11. Посев кукурузы с амарантом и сорго семенами в один ряд позволяет получить не только более высокий урожай зеленой массы и сухого вещества, но и обеспечить повышенный сбор кормовых единиц и протеина по сравнению с посевом чередующими рядами. Наибольший сбор кормовых единиц (5,57 т/га) и протеина (0,52 т/га) обеспечивает смесь кукуруза (75 %) + сорго (50 %) + под-

подсолнечник (25 %) семенами в один ряд. По сбору протеина положительно отличаются посевы кукурузы + амаранта, дающие его 0,51 — 0,53 т/га, при высоком содержании переваримого протеина в кормовой единице - 1,22 -1,19 г.

12. Безотвальная обработка почвы, особенно мелкая, уступает глубокой вспашке с оборотом пласта по влиянию на физической состояние чернозема обыкновенного, вызывая тенденцию уплотнения и сокращения объема поро-вого пространства пахотного слоя и уменьшения содержания водопрочных агрегатов в нижней части пахотного слоя (10-20 см).

13. Вспашка почвы с оборотом пласта на глубину 25 - 27 см по сравнению с безотвальными приемами обеспечивает наиболее высокую фотосинтетическую деятельность растений кукурузы в посеве, лучшее подавление сорняков, эффективное использование влаги, формирование наибольшей продуктивности: зеленой массы - 25,9, кормовых единиц - 5,51 протеина - 4,08 т/га.

14. Наиболее высокий коэффициент энергетической эффективности получен при широкорядном посеве компонентов смесей семенами в один ряд на фоне принятой в зоне Правобережья отвальной обработки почвы с оборотом пласта. По энергетическим показателям эффективно возделывание кукурузы в чистом и смешанном посевах, но наивысший энергетический коэффициент достигается при возделывании смеси кукуруза (75%) + сорго (50%) + подсолнечник (25%) - 3,08, и при возделывании на зерно по отвальной вспашке - 3,55.

15. Рассчитанные экономические показатели подтверждают высокую эффективность возделывания кукурузы и других кормовых культур на зерно и зеленую массу в чистых и смешанных посевах. Наивысший условно - чистый доход получен при выращивании смеси кукуруза (75 %) + сорго (50 %) + подсолнечник (25 %) ~ 4274 рублей с 1 га, наименьший - при выращивании чистых посевов кукурузы — 1274 руб./га.

При широкорядном посеве семенами в один ряд получена наибольший сбор зеленой массы и кормовых единиц, высокая стоимость продукции, условно чистый доход (3828-5277 руб./га), уровень рентабельности (132-181%), низкая себестоимость 1 т зеленой массы -124,0-126,8 рублей.

При экономической оценке способов обработки почвы предпочтение следует отдать обычной отвальной вспашке на 25-27 см с оборотом пласта, которая в комплексе с другими агротехническими приемами обеспечила получение наибольшего условно чистого дохода 5607 руб./га, уровня рентабельности - 210,9%, низкой себестоимости зеленой массы -102,6 руб./т.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для увеличения и стабилизации производства зерна кукурузы и высококачественной зеленой массы кормовых культур в богарных условиях Волгоградского Правобережья необходимо:

1. Высевать раннеспелые гибриды Поволжский 23, Коллективный 160 МВ, Днепропетровский 98 с густотой стояния растений 40 тыс. шт./га.

2. Наряду с районированными гибридами высевать сорта кукурузы Надежда Волгоградская, Быковчанка и сорта - популяции кукурузы Волгоградская 1 и Сибирячка, созревающие одновременно с гибридами или на 15-25 дней раньше. Использование сортов значительно упрощает производство семян, позволяет обходиться собственными семенами в течение 4-х лет.

3. Использовать двухкомпонентные смеси кукурузы с амарантом, сорго или суданской травой, высевая их широкорядным способом (70 см) семенами в один ряд с нормой высева компонентов по 75 % от нормы посева в чистом виде. Наиболее урожайную смесь кукуруза (75 %) + сорго (50 %) + подсолнечник (25 %) также высевать широкорядным способом семенами в один ряд.

4. При возделывании на зерно высевать гибрид Коллективный 160 MB нормой 40 тыс. шт./га, сорт Надежда Волгоградская нормой 60 тыс. шт./га. При возделывании на силос высевать гибрид Днепропетровский 98 и сорт Быков-чанка нормой 60 тыс. шт./га.

5. В качестве основной обработки почвы при возделывании кукурузы в чистых и смешанных посевах целесообразно использовать зяблевую вспашку на глубину 25-27 см с оборотом пласта.

1. Худенко М.Н., Мазаева Т.И., Мануйленко Ю.А. Рекомендации по подбору и выращиванию кормовых культур в системе зеленого конвейера // Пути реализации нераскрытого потенциала сельскохозяйственного производства: Материалы научно-практической конференции: Саратов, СГАУ им Н.И. Вавилова - Саратов: Изд-во СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2004. - С. 5-11.

2. Мазаева Т.И., Мануйленко Ю.А. Основные приемы возделывания зернобобовых культур в Нижнем Поволжье // Пути реализации нераскрытого потенциала сельскохозяйственного производства: Материалы научно-практической конференции: Саратов, СГАУ им Н.И. Вавилова — Саратов: Изд-во СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2004. - С. 57-62.

3. Мануйленко Ю.А. Влияние агромелиоративных приемов на продуктивность кукурузы в чистых и смешанных посевах в Волгоградской области // Пути повышения производства продукции растениеводства и животноводства в Волгоградской области: Материалы научно-практической конференции - Волгоград: Изд-во ВГСХА, 2004. - С. 8-14.

4. Дмитриева О.В., Мануйленко Ю.А. Выращивание кукурузы на зерно в зависимости от основных приемов возделывания на черноземных почвах // Пути повышения производства продукции растениеводства и животноводства в Волгоградской области: Материалы научно-практической конференции - Волгоград: Изд-во ВГСХА, 2004. - С. 14-17.

5. Мазаева Т.И, Мануйленко Ю.А. Рекомендации по технологии возделывания кормовых культур в системе зеленого конвейера Волгоградской области - Волгоград: Изд-во ВГСХА, 2004. - 22 с.

Формат 60x841/16 Бумага офсетная Подписано в печать 09 11 2004

Гарнитура Тайме Печать Riso. _Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 0841_

Отпечатано с готового оригинал-макета 410005, Саратов, Пугачевская, 161, офис 320 Я 27-26-93

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ