Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние густоты посева и систем удобрений на урожайность и качество кукурузы в условиях юго-западной части Нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние густоты посева и систем удобрений на урожайность и качество кукурузы в условиях юго-западной части Нечерноземной зоны России"

f' • 0 Cri На правах рукописи

КОНДРАШОВ Александр Леонидович

УДК.633.255:631.531.048:631.8:632.95

ВЛИЯНИЕ ГУСТОТЫ ПОСЕВА И СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

Специальность 06.01.09 растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

БРЯНСК 1998

Работа выполнена в Брянской государственной сельскохозяйственной академии в 1995-1997 гг.

Научные руководители - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В Н. Наумкин

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А.М. Хлопяникое

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор М.К. Каюмов

кандидат сельскохозяйственных наук,. А. И. Артгохов

Ведущая организация - Всероссийский НИИ зернобобовых

и крупяных культур

Защита диссертации состоится 25 сентября 1998 г. в 10°° час. на заседг нии Диссертационного соаета К120.38.01 в Брянской государственной сель скохозяйственной академии по адресу: 243365, п. Кокико, Брянской область Выгоничского района.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан 25 августа 1998 г.

Ученый секретарь специализированного совета, канд. с.-х. наук, доцент

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В создании стабильной и полноценной кормовой зазы, возрождения животноводства, роста поголовья и продуктивности круп--юго рогатого скота большое значение имеет разработка научно-збосновзнных энергосберегающих элементов технологии возделывания куку-эузы применительно к конкретным природ но-экономическим регионам и от-*ельно взятым хозяйствам гарантирующих высокую урожайность и качество 1родукции. Сдерживающим фактором их внедрения в условиях реформиро-занных сельскохозяйственных предприятий является не только организационно-экономические проблемы, но и неоднородность почвы по плодородию и ¡асоренности, что требует специфического подхода в решении взаимосвязан-1ых и взаимообусловленных мероприятий.

Важное место при этом должно отводится плотности посева растений ку-¡урузы, системе удобрений обеспечивающих оптимальное регулирование аг-юфизических, биологических, агрохимических свойств почвы, засоренности юеева, наиболее полному использованию биоклиматических ресурсов и био-югических особенностей растений.

Поэтому совершенствование густоты посева растений в сочетании с раз-жчными системами удобрений и средствами защиты растений при возделы-1ании кукурузы в экологических севооборотах юго-западной части Нечерно-емной зоны России является актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнена в 1995-1997 гг. в соответствии с !ланом научных исследований кафедры растениеводства Брянской госудэр-твенной сельскохозяйственной академии "Разработать интенсивные техноло-ии выращивания сельскохозяйственных культур в севообороте (юго-ападная часть Нечерноземной зоны России)" и раздела "Разработать и вне-рить зональные интенсивные технологии выращивания кукурузы на силос и ерно", номер государственной регистрации 046369.

Цели и задачи исследований. Цель экспериментальных исследований остояла в обосновании оптимальной густоты стояния растений в сочетании с рименением разных систем удобрений и средств защиты растений, при воз-елывании кукурузы в экологическом севообороте обеспечивающих высокую рожайность биологически полноценной и экологически безопасной продук-ии, экономию энергоресурсов применительно к серым лесным почвам юго-зпадной части Нечерноземной зоны РФ. Для ее выполнения с учетом изу-енности рассматриваемой проблемы ставились следующие задачи:

- изучить влияние густоты растений, систем удобрений и средств защиты астений на агрофизические, биологические, агрохимические свойства почвы засоренность посева;

- установить действие изучаемых агроприемов на физиологические осо-енности формирования урожая;

- изучить влияние густоты стояния растений, системы удобрений средств защиты растений на урожай, химический состав -и питательную це! ность кукурузы,

- определить экономическую и энергетическую эффективность разли' ных технологий возделывания кукурузы на силос.

Научная новизна. Определена оптимальная плотность посева при ра ных системах удобрений и средств защиты растений для кукурузы, воэдель ваемой на силос в экологическом плодосменном 8-польном севообороте.

Исследованиями установлено, что на фоне различных систем удобрени с использованием навоза; соломы и сидерата; нааоза, соломы и сидерата сочетании с минеральными удобрениями и пестицидами следует формирс вать оптимальную густоту растений кукурузы 100 тыс./га. При внесении одни органических удобрений (навоз, солома, сидерат) без средств химизации гу< тоту растений можно снижать до 70 тыс./га.

Предложенные приемы не ухудшают агрофизических, биологических агрохимических показателей плодородия серых лесных суглинистых поче формируют высокие урожаи с хорошим качеством зеленой массы кукуруз! среднераннего гибрида Одесский 80 МВ.

Практическая ценность результатов исследований. На основани проведенных исследований рекомендуется возделывать кукурузу на силос оптимальной густотой стояния растений 100 тыс./га в сочетании с внесение! органических (навоз, сидерат, солома), минеральных удобрений и пестици доа. Эффективно возделывать кукурузу на силос с густотой растений 101 тыс./га в биологизированном плодосменном севообороте с использование? минеральных удобрений и навоза (на полях приближенных к ферме), соломь и сидерата (для удаленных от ферм полей). При совместном внесении наво за, соломы и сидерата без минеральных удобрений и пестицидов кукуруз; возделывают с оптимальной густотой растений 70 тыс./га. Доказано, что гус тота растений 100 и 70 тыс./га на фоне внесения навоза, соломы, сидерата I сочетании с минеральными удобрениями, пестицидами и без них способство вали формированию высокого и стабильного урожая зеленой и сухой массь среднераннего гибрида кукурузы типа Одесский 80 МВ с высокой питательно! ценностью биомассы в условиях юго-запада Нечерноземной зоны России.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и получит положительную оценку на зональной научно-практической конференции е Брянской ГСХА (1997 г.), на международной научно-практической конферен ции в Брянской ГСХА (1898г.), международной научно-практической конфе ренции в Орловской ГСХА (1998 г.), кафедре растениеводства Брянской ГСХ/ (1998 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 статьи.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 113 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц, 4 рисунка. 47 таблиц в

приложении. Состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Список использованной литературы включает 261 источников, в том числе 10 иностранных авторов.

г. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1 .Условия и методика исследований. Исследования проводили на стационарном опытном поле Брянской ГСХА в 1995-1997 гг. Почва опытного поля серая лесная легкосуглинистая. Содержание гумуса (по Тюрину) в пахотном горизонте - 4 %, Pîos - 18,2 мг и К20 - 16,4 мг на 100 г почвы, рН (солезой вытяжки) - 5,2. Зэ годы исследований метеорологические условия вегетационных периодов были различными: 1995 г. - благоприятный, преобладала погода с повышенным температурным режимом. За период апрель-сентябрь выпало осадков на 133,8 мм больше средиемноголетней нормы, температура воздуха была выше средиемноголетней на 1,2 С0,1936 г. - сравнительно неблагоприятный, в третьей декаде мая произошло резкое похолодание, июнь, также был холодным, за аегетацию осадков выпало на 79,1 мм выше средиемноголетней нормы, температура воздуха была на 1,4 С0 выше средиемноголетней нормы; 1997 г. - благоприятный, за вегетацию выпало осадков в пределах средиемноголетней нормы, температура воздуха была выше нормы на 1,0 С0.

Полевой стационарный опыт по разработке основных элементов технологий возделывания кукурузы на силос с учетом поставленных задач был заложен в 1995 году в севообороте со следующим чередованием культур: однолетние трзвы - озимая пшеница - кукуруза на силос - ячмень - клевер - озимая рожь - картофель - овес.

Объектом исследований являлся рекомендованный производству по западному региону среднеранний гибрид Одесский 80 MB. Способ посева широкорядный, с междурядьем 70 см.

Опыт закладывали в трехкратной повторности, общая площадь делянки 236,7 и учетной 90,8 м2 Изучали три густоты стояния растений 1. 100 тыс./га; 2. 70 тыс./га; 3. 40 тыс./га и 4 системы удобрений: 1. NPK + солома + сидерат ; 2. NPK + навоз; 3. NPK + навоз + солома + сидерат; 4. Навоз +■ солома + сидерат на фоне традиционной вспашки на 23-25 см. Кроме того, изучали эффективность и влияние на качество продукции средств защиты растений (пестицидов по фонам с минеральными удобрениями) и без пестицидов на варианте без минеральных удобрений.

На вариантах с минеральными удобрениями применяли химические средства защиты растений (феноксазин 4,0 л/га и каратэ 0,2 л/га). На варианте без минеральных удобрений средства защиты растений не использовали.

На соответствующих вариантах опыта вносили навоз (55 т/га), зеленую массу (сидерат) озимой ржи (8-11 т/га), измельченную солому озимой пшени-

цы (5-6 т/га). Аммиачную селитру, хлористый кзлий и нитрофоску вносил весной на всех фонах густоты растений на вариантах 1,5,9 {с использование! соломы и сидерата) в дозах - МкизоРисигоКзо-оо. на вариантах 2,6,10 (с ис пользованием навоза) - ЫаоРвоКю. з на вариантах 3,7,11 (с использование! навоза, соломы и сидерата) К'амоРад-боКо во 8се годы зерностернееой сеялш СЗС-2,1.

Осенью после уборки озимой пшеницы проводили вспашку на 16-18 см I культивацию на 5-6 см. Озимую рожь (на сидерат) сеяли зерновой сеялко! СЭ-3,6 с нормой высева 250 кг/га.

Весной после внесения навоза лроаодили дискование бороной БДТ-3 1 вспашку на 23-25 см. затем вносили минеральные удобрения и проводил! культивацию КПС-4 на глубину 6-8 см. Перед посевом почау обрабатывал! комбинированным агрегатом Р8К - 3,6.

Дня борьбы с сорняками в фазу 5 листьев вносили феноксазин 4,0 л/п по препарату.

Сеяли кукурузу в оптимальные сроки инкрустированными семенами Ежегодно на 4-5 день после посева и в фазу 3 листьев посевы боронсюал* легкими зубовыми боронами ЗБП-0,6. После образования рядков вручнук формировали густоту стояния растений 100, 70 и 40 тыс./га и проводили меж дурядную обработку в фазе 7-8 листьев на глубину 8-10 см с защитной зоно£ 10-12 см культиватором КРН-4,2.

Против шведской мухи в период вегетации применяли каратэ 0,2 л/га.

Убирали кукурузу на силос вручную поделяночно в фазу молочно-аосковой спелости зерна.

Полевые исследования проводили в соответствии с методикой принятой для научных учреждений Нечерноземной зоны (1982), ВНИИ кукурузы (1980).

Полученные экспериментальные данные подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1979) на ЭВМ вычислительного центра Брянской государственной сельскохозяйственной академии.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние густоты растений и удобрений на свойства почвы и засоренность посевов

Агрофизические свойства и биологическая активность почвы. 8 результате проведенных исследований 1995-1997 гг. установлено, что под кукурузой существенного изменения сложения серой лесной почвы при разной густоте стояния растений кукурузы не происходило.

В вегетационные периоды 1995-1997 гг., как в начале, так и в конце вегетации плотность почвы в слое 0-30 см на всех вариантах с разной густотой стояния была практически одинаковой и находилась в пределах 1,19-1,22 и

1,27-1,30 г/ см3 соответственно, что было оптимально для роста и развития растений кукурузы.

В среднем за три года исследований нэ всех вариантах с разной густотой посева в начале вегетации в слое 0-30 см скважность составила - 52,6-54,3 %, к уборке она снижалась до 49,8-51,1 % и не выходила за пределы благоприятных показателей.

Во все годы исследований в течение вегетации скважность почвы была практически одинаковой и различалась незначительно.

Наибольший запас продуктивной влаги был отмечен на вариантах с густотой стояния 40 тыс./га. В среднем за три года этот показатель к уборке составил в слое 0-30 см - 37,3-53,7 мм и в слое 0-100 см - 143,4-176,0 мм, и был в 1,1-1,2 раза больше чем при густоте 100 тыс./га, что связано меньшей транспирацией растений.

Влияние разных систем удобрений на плотность, скважность и содержание влаги в легкосуглинистой почве нами не установлено.

Наиболее благоприятным для разложения клетчатки в слое почвы 0-20 см был теплый и влажный 1995 г. в первой половине вегетации эти показатели составили от 30,5 до 33,5 %, а во второй половине вегетации 36,5-45,0 %. Наименьшая активность микроорганизмов наблюдалась в засушливом 1997 г. во второй половине вегетации и составила лишь 17,1-19,5%.

Во асе годы опыта наибольшая интенсивность разложения клетчатки наблюдалась на вариантах с совместным внесением оргзнических и минеральных удобрений особенно в первую половину вегетации.

Существенной зависимости разложения клетчатки от плотности посева кукурузы не установлено.

Агрохимические свойства почвы. Увеличение густоты стояния растений кукурузы с 40 тыс./га до 70 и 100 тыс./га не оказывало негативного влияния на содержание в серой лесной почве подвижных форм азота, фосфора и калия. На протяжении всей вегетации растений в пахотном слое содержание нитратного азота 1,3-2,5 мг/кг, подвижного фосфора 25,2-28,0 мг/кг и калия 16,6-18,9 мг/кг почвы было повышенным.

Разные системы удобрений навоз (55 т/га) в сочетании о ЫвоРадКю; солома (5-6 т/га), сидерат (8-11 т/га) о Г^гсиэоРисмгсКзд-м; навоз (55 т/га), солома ¡5-6 т/га), сидерат (8-11 т/га) с умеренными нормами Ыю-еоРад-юКо на всех фонах густоты стояния растений создавали хорошие условия питания в слое точвы 0-30 см.

На вариантах с совместным применением органических и минеральных одобрений содержание подвижного фосфора и калия было несколько выше, ■(ем на вариантах с использованием одних органических удобрений, что спо-:обствовало получению высокого урожая кукурузы.

Засоренность посевов. Исследования, проведенные нами в течение 3 1ет (1995-1997 гг.) показали, что урожайность кукурузы на вариантах опыта в

значительной мере определялась уровнем засоренности посевов. Характер степень засоренности посевов зависели от погодных условий, плотности п сева растений кукурузы и гербицидов.

Засоренность сильно зависела от густоты растений. Так в среднем за года количество сорняков при плотности посева 100 тыс./га составило пер< междурядной обработкой 05,0-122,6 шт./м2, при 70 тыс./га - 106,3-144 шт./м , а при 40 тыс./га - 116,8-154,9 шт./мг Перед уборкой урожая ззсоре ность составила соответственно: 46,3-63,7, 59,2-79,5 и 65,1-81,7 шт./м 2 На более сильная засоренность наблюдалась при густоте стояния растений <■ тыс./га, что s 1,2-1,4 раза больше чем при густоте 100 тыс./га.

На вариантах технологий с применением гербицида число сорняков п рвд междурядной обработкой кукурузы в среднем за три года было в пред лах 85-116,8 шт./м2, а перед уборкой кукурузы 46,3-72,6 шт./м2-, что соотве ственио в 1,3-1,4, 1,1-1,4 раза ниже по сравнению с контрольными вариант! ми.

3.2.Рост к развитие растений кукурузы в зависимости от густоты растений и удобрений

Динамика роста растений и накопление сухого вещества. Изучаема плотность посева на различных фонах удобрений и средств защиты растени в начальный период вегетации кукурузы не оказывало влияние на рост и рз: витие растений. Определяющими факторами развития растений в этот перио была температура воздуха и наличие продуктивной влаги в почве. В послс дующие фазы 8-9 листьев, выметывание метелки и до молочной и молочнс восковой спелости зерна линейный рост растений отличался в зависимости о густоты стояния растений. Наибольшую высоту во все годы исследована 205,2-245,4 см имели растения к фазе молочно-восковой спелости зерна н, вариантах с густотой 100 тыс./га и превышал варианты с густотой стояни! растений 70 тыс./гя на 11,8 см, варианты с густотой 40 тыс./га на 18,7 см.

Рост растений в высоту зависел и от систем удобрений. Существенны! различия в линейном росте растений наблюдались в фазе выметывания ме телки и молочно-восковой спелости зерна. Наибольшая высота растени! 245,4 см отмечена на варианте с внесением навоза (55 т/га), соломы (54 т/га}, сидерата (8-11 т/га) с минеральными удобрениями и пестицидами npv густоте стояния растений 100 тыс./га. Внесение одних органических удобре ний (навоз, солома, сидерат) способствовали снижению линейного роста рас тений на 28,1-40,2 см на всех фонах густоты растений по сравнению с вариантами с применением средств химизации (табл. 1 ).

Обратная закономерность отмечена на вариантах опыта в накоплении абсолютно-сухой массы одного растения кукурузы, которая лучше проявлялась с фазы выметывания метелки и до конца молочно-восковой спелости зерна. Максимальная абсолютно-сухая масса одного растения кукурузы от-

мечена на вариантах с густотой стояния растений 40 тыс./га, на всех фонах удобрений и составила 134.2-350.8 г.

1. Показатели фотосинтетической деятельности посева кукурузы а зависимости от густоты растений и удобрений, (1995-1997 гг.)

Вариант опытз Густота растений, тыс/га Система удобрений и защиты растений Высота растений, см Максимальная площадь листьев, тыс.м7га Фотосинтетический потенциал, млн.м3. суток/га Чистая продуктивность фотосинтеза, г/мг сутки

1 100 №К+сидерат» солома* пестициды 235.8 43.9 2.48 6,8

2 МРК+нэвоз+ пестициды 238,3 44.0 2,62 6.6

3 ЫРК+навоз+ смдерат+соло-ма+ пестициды 245.4 47.1 2,85 7.0

4 70 Навоз*сидерат+ солома 205.2 34.0 2,11 4.3

5 МРК+сидерат+ солома* пестициды 226,1 32.2 1,96 7,0

6 ^К+нзвоз* пестициды 224.6 33.7 2,02 6,8

7 ЫРК*навоз+ сидерат+сс лома ♦ пестициды 23.4,2 37.3 2,18 7,3

в Навоз+седерзт+ солома 194.6 25,1 1.59 4,7

9 40 ИРК+сидерат+ солома* пестициды 218.7 20,3 1.18 8,0

10 ЫРК*навоз+ пестициды 218.5 20,8 1,26 8,2

11 ЫРК*навоз+ сидерат+ссло-ма+ пестициды 222,7 22.5 1.37 8.8

12 Навоз+сидерат* солома 190.6 15,5 0.36 5.0

Варианты с применением одних органических удобрений без средств химизации на всех фонах густоты стояния растений снижали накопление сухого вещества, что в дальнейшем отрицательно сказывалось на урожайности кукурузы.

Формирование листовой поверхности. Во все годы исследований при разной густоте стояния растений наибольшая листовая поверхность кукурузы формировалось на вариантах с применением минеральных и органических

удобрений з сочетании с пестицидами достигая максимальных размеров 8 фазу ьюлочио-всексеой спелости - 22,6-47,1 тыс. мг/га. На альтернативны* вариантах {навоз 55 т/гз, солома 5-6 т/га, сидерат 8-11 т/га) без применения минеральных удобрений и пестицидов этот показатель был самым низким и состазмл всего в фазу молочно-еоскоаой спелости лишь 15,5-34,0 тые.м2.

Нембольшая гжстовея поаерхность была на вариантах с густотой стояния ЮОдыс.'га с внесением органических (навоз, сидерзт, солома), минеральных (Мю.еоР«-мКо) Удобрений и пестицидов и составляла в среднем 47,1 тыс.м3/га что в 1,2 рзза больше аналогичного варианта при густоте 70 тыс./га и в 2,1 раза, чем при 40 тыс./гз.

фото^витетический ротекииал посева. Наибольший Ф.П. растений кукурузы отмечен на вариантах с густотой посева 100 тыс./гэ и внесением минеральных (Мго-воРлмоКф) и органических (навоз, сидерат, солома) удобрений в сочетании с пестицидами и составил в среднем за три года 2,65 млн.м2,еугок/га, что в 1,3 раза больше чем на соответствующем варианте при густоте 70 тыс./га и е 2,1 больше чем при 40 тыс./га растений. На биологических системах (вариант 4,8,12) с внесением навоза (55 т/га), сидерата (8-11 т/га}, соломы (5-6 т/га) без минеральных удобрений и пестицидов по есем фонам густоты стояния Ф.П. был минимальным и составил при 100 тыс./га -2,11 млн,мг,сутсж/га, при 70 тыс,/га - 1,59 млн.м2. суток/га, а при 40 тыс./га лишь 0,96 млк.м2 суток/га.

^ядгая. продуктивность фотосинтеза. При пониженных температурах продуктивная работа листьев падает, так в прохладном 1396 г. а межфаэный период 5-8,8-9 листьев продуктивность фотосинтеза равнялась лишь 3,9-4,4 г/и2 сутки. С повышением среднесуточной температуры в 1995 г. и 1997 г. в те же фазы развития чистая продуктивность фотосинтеза повышалась соответственно до 4,4-5,6 г/м2. сутки и 4,2-5,0 г/м2.сутки.

8 среднем за 3 года наблюдений чистая продуктивность фотосинтеза отмечена на вариантах опыта с совместным внесением навоза, соломы, сидерата, минеральных удобрений и пестицидов и составила при густоте 100 тыс./га - 7,0 г/м2,сутки, при 70 тыс./га - 7,3 г/м2. сутки и при 40 тыс./га - 8,8 г/мг.сутки.

Максимальную активность фотосинтеза на всех фонах удобрений обеспечивала густота стояния 40 тыс./гэ растений кукурузы и составила за вегетацию 5,0-8,8 г/мг, сутки (табл. 1),

В среднем за три года чистая продуктивность на вариантах с внесением органических (навоз, сидерат, соломэ), минеральных удобрений и пестицидов составила при густоте 100 1ыс,/га - 7,0 г/м2. сутки, при 70 тыс./га - 7,3 г/м2. сутки и при 40 тыс,/га - 8.8 г/м2. сутки.

3,3. Влияние способов возделываиил кукурузы на урожайность и

качество

Урожайность кукурузы. По результатам полевых опытов следует отметить, что как во елажном 1995 г., влажном и прохладном 1936 г., так и в засушливом 1997 г. на вариантах с применением органических (навоз, сидерат, солома) и минеральных удобрений в сочетании с пестицидами получен до-

Ш

зояьно высокий и стабильный урожай кукурузы по всем трем фонам густоты л-ояния растений 100, 70 и 40 тыс./га (табл. 2),

8 средкам за три года исследований на варизнтзх(1,2,3) наибольший :бор сухого вещества получен при густоте стояния 100 тыс,/га растений -17,8-20,2 т/га, что из 8,6-11,0 т/га выше, чем на контроле (вариант 4). При ■устотв посева 70 и 40 тыс./га урожайность сухого вещества была меньше особенно при 40 тыс./га растений) и составила соответственно 14,5-16,7 т/га < 11,7-14,0 т/гз.

Урожайность кукурузы значительно изменялась под действием вносимых минеральных и органических удобрений, Минеральные и органические удоб->ания 0 сочетании с пестицидами существенно повышали сбор сухого

2. Сбор сухого вещества кукурузы а зависимости от элементов технологий возделывания, т/га (1995-1997 гг.)

Вариант опыта Густота растений Годы Среднее +/- к контролю

тыс./га 1995 1996 1997 т/га %

1 1Э.0 16,5 18,9 17,8 192,3 8,6

2 100 18,8 16,3 19,2 18,1 195,3 8,9

3 20,1 18,3 22,4 20,2 218,5 11.0

4 9.8 8,3 9.7 9,2 100,0 0

15,0 13,4 15,1 14,5 193,5 7,0

6 70 15,7 13,5 15,5 14.8 198,7 7,4

7 17,0 15,0 18,3 16,7 221,5 9,2

8 6,8 8,1 7,5 100,0 0

9 12,5 9,9 12,9 11.7 218,8 6.4

10 40 13,6 11,0 13,8 12,8 238,4 7,5

11 14,6 12,7 14,8 14,0 262,1 8.7

12 5,5 4,7 5,9 5,3 100,0 0

НСРм 1,11 0,69 0,77 0,85

!ещества кукурузы. На вариантах удобренных навозом, сидератом, соломой минеральными удобрениями (Мго^оРад-юКо) в сочетании с пестицидами ¡арианты 3, 7, 11) урожайность сухого вещества составила: на фоне 100 ¿с./га растений кукурузы - 20,2 т/га, на фоне 70 тыс./га -16,7 т/га, на фоне 40 ыс./гэ - 14,0 т/га. Варианты технологий (1, 5, 9) с использованием нетрзди-ионных видов органических удобрений - пожнивного сидерата (8-11 т/га), змельченной соломы (5-6 т/га) и минеральных удобрений (МгзмздРиызоКео-,) в сочетании с пестицидами и варианты опыта (2. 6,10) с внесением навоза >5 т/га) и минеральных удобрений (МюРвоКю) и пестицидов обеспечивали зожзйность зеленой и сухой массы кукурузы практически на одинаково вы-зком уровне. Однако максимальная урожайность кукурузы получена на ва-

ризнтах с густотой стояния растений 100 тыс./га и составила в среднем 17,8-20,2 т/га сухого вещества.

Биологическая система (варианты 4, 8. 12) с применением одних орган! ческих удобрений навоза 55т/га, сидерата 8-11 т/га и соломы 5-6 т/га без И( пользования средств химизации уступала в урожайности сухого вещества п всем фонам густоты стояния и составила в среднем при 100 тыс./га растени кукурузы - 9,2 т/га, при 70 тыс./га - 7,5 т/га и при 40 тыс./га - 5,3 т/га.

В структуре урожая зеленой массы в среднем за три года в система удобрений с совместным внесением органических и минеральных удобрени на всех фонах густоты стояния на долю початков приходится, при 100 тыс./г растений кукурузы 19,3-20,8 т/га, при 70 тыс./га 15,8-21,2 т/га, при 40 тыс./г 15,3-18,3 т/га, что составляет в среднем за три года - 27,2 -29,0 %. Тогда как структуре урожая зеленой массы при использовании одних органичесхи удобрений (навоз, сидерат, солома) без средств химизации (варианты 4, £ 12) доля початков составляет лишь 25,3-26,3 %.

Питательность н химический состав урожая, При густоте растений 10 тыс./га содержание сырого протеина и золы было выше и составило соответ ственно - 6,12-8.45 % и 5,44-6,64 %. при 70 тыс./га - 5,72-8,11 %, 5.35-5,43 йк при 40 тыс./га лишь - 5,37-7,95 % и 4,82-5,87 %. По сырому жиру отмечено

3. Содержание питательных веществ в сухом веществе кукурузы в зависимости от элементов технологий возделывания, %(1995-1996 гг.)

Вариант опыта Густота растений, гыс./га Система удобрений и защиты растений Сырой протеин Сырой жир Сырая клетчатка Зола БЭВ

1 100 УРК+сидерат+ золомз + пестициды 7,29 1.60 26,76 6,55 57.44

2 ЧРК+нзвоз+ тестециды 8.06 1.68 26,63 6.64 56.98

3 ЧРК+навоз+скдерат + :олома +пестациды 8,0 1.92 26,80 5,96 57.07

4 4авоз+сидерат+ голома 6,12 1.47 25,87 5.44 60.71

5 70 МРК+скдерат+ голома + пестициды 7.16 1.61 27.97 4,63 58.62

6 \1РК+ навоз + пестициды 7.70 1,69 27,17 5,43 57,64

7 ЧРК+навоз+сидерат+ золома ♦ пестициды 8.44 1.78 27.49 5,07 57,21

6 Чавоз+сидерат+ :олома 5.37 1,45 26,53 5,35 61.28

9 40 ^РК+сидерат+ :олома + пестициды 7,28 1,70 28,43 5,20 57,37

10 ^РК+ навоз + пестициды 7,65 1.70 27,87 4.99 57,78

11 \1РК+навоз+сидерат+ солома +пестициды 8.91 178 27.73 5.87 55.69

12 -1авоз+сидерат+ солома 5.72 1.51 26.65 4,82 61,30

увеличение его содержания с уменьшением густоты стояния растений. Так, при 100 тыс./ra растений сырого жира накапливалось 1,47-1,73 %, при 70 тыс./га -1,45-1,75 %, а при 40 тыс./га -1,51-1,78 %. Аналогичная закономерность с уменьшением густоты стояния растений отмечена и по содержанию сырой клетчатки. Существенных различий в содержании БЭВ э зависимости от густоты растений не установлено (табл. 3).

Улучшение качества урожая отмечено на вариантах с совместным внесением органических и минеральных удобрений на всех, трех фонах густоты стояния растений кукурузы, что способствовало повышенному сбору кормовых единиц и переваримого протеина на вариантах с внесением органических и минеральных удобрений. Максимальный сбор кормовых единиц получен на вариантах с использованием органических (навоз, сидерат, солома) и минеральных удобрений при густоте 100 тыс./га и составил: кормовых единиц 173.7 ц/га и10,7 ц/га леревзримого протеина (табл. 4).

4. Кормовая ценность сухого вещества кукурузы в зависимости от элементов технологий возделывания (1995-1897 гг.)

Вариант Сбор, ц/га Питатель- Обеспечен Обменная

ность 1кг ность1к.ед. энергия

опыта Кормо- Перева- сухого ве- перевари- тыс.

вых римого щества мым про- Мдж/к Мдж/га

единиц протеина к- ед. теином, г г

1 151,3 8,3 0,85 54,8 7,96 141.6

2 155,6 9,5 0,86 61,0 7,90 142,9

3 173,7 10,7 0,86 61,6 8,00 151,6

4 80,0 3.6 0,87 45,0 8,17 75,1

5 126,1 6,7 0,87 53,1 8,11 117,6

6 128,1 7.4 0,86 57,3 8,02 119,5

7 145,3 8,5 0,87 58,5 8,08 134,9

S 64,5 2.7 0,86 41,8 7,98 59,8

9 101,8 5,5 0,88 54,0 8,05 94,2

10 110,1 6,3 0,87 57,2 8,03 102,7

11 121,8 7,0 0,83 57,5 7,95 111,3

12 46,6 1.9 0,88 40,8 8,09 42,8

Минимальный сбор кормовых единиц и переваримого протеина был поучен при густоте стояния растений кукурузы 40 тыс./га и составил на вариан-ах с внесением органических и минеральных удобрений 101,8 - 121,8 ц/га ормовых единиц и 5,5 - 7,0 ц/га переваримого протеина.

На вариантах без средств химизации сбор кормовых единиц снижался в ,8-2,6 раз и переваримого протеина а 2,4 -3.8. раза.

Обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином на вари тах опыта с внесением минеральных удобрений и пестицидов по всем густоты стояния отличалось незначительно и составило: при 100 тыс./га р тений - 54,8-61,6 г, при 70 тыс./га - 53,1 - 58,5 г, при 40 тыс./га 54,0 - 57,! Выход кормовых единиц в 1 кг сухого вещества был высоким - 0,85-0,88 всех вариантах опыта.

На вариантах (4,8,12) с внесением одних оргзничесхих удобрений об леченнбсть кормовой единицы перевзримым протеином была ниже и сос вила 40,8 - 45,0 г.

Наибольший выход обменной энергии получен на вариантах с совме ным внесением органичесхих и минеральных удобрений е сочетании с пес цидами и достигал максимальной величины при густоте стояния растений 1 тыс./га -141,6-161,6 тыс. Мдж/га.

На вариантах с применением минеральных удобрений МголзоРисмгоК« МгюРвоКю и Мк>ч5оР40-5оКо содержание нитратов в зеленой массе растений ку рузы перед уборкой урожая варьировала в пределах 164,4-199,1 мг/кг, i было ниже уровня предельно допустимой концентрации. На вариантах без внесения минеральных удобрений (биологическая система) содержание н! ратов в зеленой массе кукурузы было еще ниже и составило 111,5-119,5 мг/

Также в наших опытах отмечено незначительное уменьшение нитрато* растениях кукурузы при уменьшении густоты стояния со 100 до 40 тыс./га.

Знерго-экономическая эффективностью. Исследования показывая что с уменьшением плотности посева кукурузы повышается себестоимость ц кормовых единиц, так на вариантах с внесением органических и минераг ных удобрений в сочетании с пестицидами при густоте растений 100 тыс.; себестоимость составила - 29,1-31,6 руб., при 70 тыс /га - 33,9-37,4 руб., а

На вариантах с применением одних органических удобрений себестс мость повышалась в 1,1-1,3 раза.

Рентабельность же, с уменьшением густоты стояния растений кукуру: уменьшалась и при 40 тыс./га растений была в 1,8-2,6 раза ниже, чем П| густоте растений 100 тыс./га.

Наибольшее накопление энергии в урожае обеспечили варианты совместным внесением органических и минеральных удобрений с пест цидами и составило: при густоте посева 100 тыс./га - 189,8-217,9 ты Мдж/га, при 70 тыс./га - 158,2-182,3 тыс.Мдж/га. при 40 тыс./га - 127, 152,8 тыс.Мдж/га. Наименьшим накопление энергии в урожае кукуруз было на вариантах без ксг.ользования средств химизации и составило 58,4-100,4 тыс.Мдж/га (табл. 5).

Высокие суммарные энергозатраты 37,2-48,7 тыс.Мдж/га, отмечены технологиях с применением минеральных удобрений и пестицидов, в то врек как на контроле они составили 33,8-33,9 тыс.Мдж/га. Применение средст химизации способствовало увеличению энергозатрат в 1,1-1,4 раза, при о1 новременном повышении выхода энергии с урожаем в 1,9-2,6 раза.

Поэтому, наиболее высокие коэффициенты энергетической эффективш сти 3,1-5,0 отмечены в технологиях с применением минеральных удобрений пестицидов, при 40 тыс./га - 40,7-41,0 руб.

5. Энергетическая эффективность возделывания кукурузы, (1995-1997 гг.)

Вари- Показатели

ант Выход Накоплен- Затраты Энергоем- Эффек-

эпыта кормовых ная энер- энергии кость 1 ц тивность

единиц с 1 гия, тыс. всего, тыс. зеленой энерго-

га, ц/га Мдж/га Мдж/га массы куку- затрат

рузы. Мдж/ц

1 151,3 189,8 37,8 51,6 5,0

2 155,6 192,5 46,8 70,3 4.1

3 173,7 217,9 48,7 62.6 4.5

4 80,0 100,4 33,9 81,2 2,9

5 126,1 158,2 37,3 53,5 4,2

6 128,1 160,7 46,5 81,5 3.4

7 145,3 182.3 48,5 65,2 3,7

8 64,5 80,9 33,9 84,9 2.4

9 101,8 127,7 37,2 57,4 3,4

10 110,1 138,1 45,3 92,5 2.9

11 121,8 152,8 48,2 77.0 3,1

12 46,6 58,4 33,8 90,6 1,7

Максимальными 4,1-5,0 они были при густоте растений 100 тыс./га, при ^стоте 70 тыс./га - 3,4-4,2, а при густоте 40 тыс./га лишь 2,9-3,4. На вариан-зх без средств химизации, коэффициенты энергетической эффективности ыли минимальными 1,7-2,9.

ВЫВОДЫ

1. Густота посева кукурузы оказывает практически одинаковое влияние а плотность и общую скважность почвы. В вегетационные периоды 1995397 гг. Густота стояния растений 100, 70 и 40 тыс./га обеспечивали рыхлое южение и общую скважность почвы, которые были благоприятными для ормирования урожая кукурузы и находились в оптимальных пределах: в эчале вегетации 1,19-1,22 г/см3 и 52,6-54,3 % и в конце вегетации 1,28-1,30 см3 и 49,8-51,1 % соответственно.

2. Наибольший запас продуктивной влаги был отмечен на вариантах с ■стотой стояния 40 тыс./га растений и составил в начале вегетации в слое 0) см - 49,7-52,8 в конце вегетации 46,1-54,0, что было выше в 1,1-1,2 раза, ;м при густоте растений 100 тыс./га за счет меньшего расхода влаги на ормирование урожая.

3.Во все годы исследований разная плотность посева растений кукурузы сочетании с различными системами удобрений создавали хорошие условия 1я разложения клетчатки в слое 0-20 см, которая в первую половину вегета-1и составила 27,2-29,2 % и во вторую половину 26,8-29,0 %: Минеральные |обрения способствовали усилению разложения ткани на 3,0-11,6 %.

4.Содержание подвижных форм азота зависело от удобрений, так на i ризнтах с использованием минеральных удобрений их содержание было i сколько выше, чем на биологических вариантах с применением одних oprai ческих удобрений. Также, отмечено незначительное увеличение содержан нитратного и аммонийного азота с уменьшением густоты растений до тыс./га. Содержание подвижных форм фосфора и калия в слое почвы 0-30 в зависимости от удобрений и густоты растений не различалось и было вы< ким на протяжении всей вегетации.

5. Засоренность посевов сильно зависела от густоты стояния растен кукурузы. При густоте 40 тыс./га растений количество сорняков состави! перед междурядной обработкой 116,8-154,9 шт./м2, перед уборкой урож 65,1-81,7 urr./м2, что в 1,1-1,2 раза выше, чем при густоте растений 70 тыс.; и в 1,2-1,6 раза выше, чем при густоте 100 тыс./га. Применение гербицида влзжном 1995 и 1996 гт. было малоэффективным, в сухом 1997 г. гербиц снижал засоренность посевов в 1,1-1,7 раза.

6. Изучаемые агротехнические приемы оказывали влияние на рост и 6v массу растений. Наибольшие различия проявились во второй период вегет ции (в фазы выметывания и молочно-восковой спелости зерна). В среднем три года на вариантах с густотой 100 тыс./га растений на всех фонах удобр ний с применением пестицидов рост и масса одного растения (в расчете i абсолютно-сухое вещество) в фазу молочно-восковой спелости зерна сос аетственно составили 236,8-245,4 см и 152,8-216,9 г., при 70 тыс./га растен! 224,6-231,3 см и 207,1-239,5 Г., при 40 тыс./га - 218,7-222,7 см и 294,1-350,8 На вариантах без средств химизации (биологическая система) по всем тр< фонам густоты стояния растений показатели соответственно были ниже i 31,6-40,2 см и 56,4-120.5 г.; 30,0-36,7 см и 99,1-131,5 г.; 28,1-32,1 см и 155, 215,8 г соответственно.

7. Большую площадь листовой поверхности растения кукурузы формир вали к фазе молочно-восковой спелости зерна на вариантах с густотой сто ния растений 100 тыс./га с использованием органических и минеральнь удобрений со средствами защиты растений и достигала 43,9-47,1 тыс.м2/г при густоте 70 тыс./га - 32,2-37,3 тыс.м2/га, при густоте 40 тыс./га - 20,3-22 тыс.м2/га. Максимальная площадь листьев формировалась на варианте совместным использованием органических удобрений (навоз 55 т/га, сидер; 8-11 т/га, солома 5-6 т/га) и минеральных удобрений (Nso^aFWsoKo) в сочет нии с пестицидами на фоке 100 тыс./га растений. Наименьшая площадь ли товой поверхности получена на вариантах без применения минеральнь удобрений и пестицидов на всех фонах густоты стояния растений кукурузы составила соответственно - 34,0; 25,1; 15,5 тыс.м2/га.

8. Высокий фотосинтетический потенциал (Ф.П.) посева отмечен на sapi антах с густотой стояния растений 100 тыс./га с совместным использование органических, минеральных удобрений и пестицидов и составил в среднем : три года 2464,5-2858,3 тыс. м'. суток/га, что в 1,2-1,3 раза больше, чем пр густоте 70 тыс./га и в 2,0-2,1 раза больше, чем при густоте 40 тыс./га раст(

1ий. Наиболее мощный ФП - 2858,3 тыс.мг./суток формировался на варианте : совместным использованием органических удобрений (навоз 55 т/га, сиде->ат 8-11 т.'га, солома 5-6 т/га) и минеральных удобрений {N50.60P40-50K0) в со-1етакии с пестицидами на фоке 100 тыс./гз растений. Без применения ;редста химизации Ф.П. был ниже и составил соответственно 2116,5; 1594,7 и Î62.3 тыс.мг.сутки/га.

9. Повышенная активность фотосинтеза отмечена на вариантах с густотой ггояния растений 40 тыс./га и составила в среднем за три года за вегетацию ¡,0-8,8 г/мг.сутки, что в 1,1-1,2 раза больше, сем при густоте 70 и 100 тыс./га >астений. Самой высокой ЧПФ была на вариантах с совместным использова-1ием органических и минеральных удобрений в сочетании с пестицидами и оставила з среднем, при густоте растений 100 тыс. /га - 6,6-7 0 г/м .сутки, |ри 70 тыс./га - 6,8-7,3 г/м2.сутки и при 40 тыс./га - 8,0-8,8 г/м сутки. Наи-1еньшая ЧПФ была на вариантах без внесения минеральных удобрений и ¡естицидов по всем фонам густоты стояния растений и составила соответст-енно 4,3;4,7и 5,0 г/м .сутки.

10. Самый высокий урожай сухого вещества кукурузы получен на вариан-ах с густотой 100 тыс./га растений в сочетании с внесением органических, (инералькых удобрений и пестицидов и составил 17,8-20,2 т/га, при густоте 0 тыс./гз - 14,5-16,7 т/га, при 40 тыс./га - 11,7-14,0 т/га. Максимальная уро-;айность сухого вещества кукурузы получена на варианте с густотой стояния астений 100 тыс./га и совместным внесением органических (навоз 55 т/га, идерат 8-11 т/га, солома 5-6 т/га) и минеральных (Nso^oP^ascKo) удобрений в очетании с пестицидами. Наименьший сбор сухого вещества получен по сем фонам густоты растений, на вариантах с использованием органических добреннй, без средств химизации и составила соответственно 9,2; 7,5; 5,3 ira.

11. Повышенный сбор кормовых единиц и переваримого протеина, соот-етственно 151,3-173,7 и 8,3-10,7 ц/га отмечен на вариантах с густотой стоя-ия растений 100 тыс./га и внесением органических и минеральных удобрений сочетании с пестицидами, при густоте растений 70 тыс./га 126,1-145,3 и 6.7,5 ц/га, при 40 тыс./га 101,8-121,8 и 5,5-7,0 ц/га соответственно. Максималь-ый выход кормовых единиц и переваримого протеина получен на варианте с /стотой стояния растений 100 тыс./га и совместным внесением органических <авоз 55 т/га, сидерат 8-11 т/га, солома 5-6 т/га) и минеральных {N50-60P40 ¡Ко) удобрений в сочетании с пестицидами. Минимальный выход кормовых циниц и переваримого протеина отмечен на вариантах, где использовались рганические удобрения без средств химизации по всем фонам густоты рас-гний и составил: при 100 тыс./га - 80,0 и 3,6; при 70 тыс./га - 654,5 и 2,7 и при О тыс./га - 46,6 и 1,9 ц/га соответственно.

12. Содержание нитратов в растениях кукурузы на всех вариантах опыта ыло ниже ПДК и составило с совместным применением органических и ми-еральных удобрений 164,4-199,1 мг/кг, на вариантах с использованием од-нх органических удобрений 111,5-119,5 мг/кг. При уменьшении густоты рас-

тений со 100 до 40 тыс./га отмечено снижение содержания нитратов в'зеленс массе кукурузы.

13. В опытах отмечено уменьшение содержания переваримого протеина увеличение содержания БЭВ и клетчатки с уменьшением плотности посее кукурузы до 40 тыс./га.

14. Самый высокий чистый доход и рентабельность были достигнуты н вариантах с густотой растений 100 тыс./га с совместным использованием о| ганических, минеральных удобрений и пестицидов и составили соответстве! но 3630-4503 руб./га и 73,6-89,1 %. На соответствующих вариантах при густ« те 70 тыс./га растений эти показатели составили соответственно 2251-302 руб./га и 46.9-60,8 %, а при густоте растений 40 тыс./га 1448-1877 руб./га 34,4-38,9 %.Максимальный чистый доход и рентабельность получены на вг рианте с густотой стояния растений 100 тыс./га и совместным внесением о( ганических (навоз 55 т/га, сидерэт 8-11 т/га, солома 5-6 т/га) и минеральны (№5с«сР4о.5оКо) удобрений в сочетании с пестицидами. На биологический сис темах удобрений эти показатели были ниже.

15. Наиболее высокую эффективность энерг80озатрат 4,1-5,0 и накопле ние энергии сухой массой кукурузы 189,8-217,9 тыс. Мдж/га обеспечивали ва рианты с густотой растений 100 тыс./га и совместным использованием орга нических и минеральных удобрений с пестицидами. При густоте растений 70 ! 40 тыс./га эти показатели были ниже и составили соответственно 3,4-4,2; 2,9 3.4 и 158,2-182,3; 127,7-152,8 тыс.Мдж/га. На вариантах без использовани: средств химизации эти показатели были минимальными на всех фонах густо ты растений и варьировали от 1,7 до 2,9 и от 58,4 до 100,4 тыс.Мдж/га соот ветственно.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1.В условиях биологизации земледелия юго-западной части Нечерно земной зоны России при размещении кукурузы на серых лесных почвах в эко логическом севообороте после озимой пшеницы кукурузу на силос можно вы ращивать при использовании на сидерат озимой ржи, которая обеспечивав" урожайность зеленой массы 8-11 т/га и в сочетании с соломой (5-6 т/га) и ми неральными удобрениями способствует высокой и стабильной урожайности 16,7-17,8 т/га сухого вещества.

2. При выращивании кукурузы на силос с початками молочно-восково£ спелости зерна на уровне 17,8-20,2 т/га сухого вещества целесообразно выращивать среднеранние гибриды типа Одесский 80 МВ с густотой растений 100 тыс./га по разным фонам удобрений.

2.1. Навоз (55 т/га) в сочетании с ЫюРвоКю и пестицидами (традиционная система);

2.2. Солома озимой пшеницы (5-6 т/га), сидерат озимой ржи (8-11 т/га) с Ni2o.i3oPiitM2oKeo.eo и пестицидами (нетрадиционная система).

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кондрашов, Алексей Леонидович, Кокино, Брян. обл.

/'" / / : / /

tv

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ

КОНДРАШОВ АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ

На правах рукописи

УДК 633.255:631.531.048:631.8:632.95

ВЛИЯНИЕ ГУСТОТЫ ПОСЕВА И СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

Специальность 06.01.09 растениеводство ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В.Н. Наумкин кандидат сельскохозяйственных наук, доцент A.M. Хлопяников

Кокино, Брянской области -1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4-6 ГЛАВА 1 ЗНАЧЕНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ В ФОРМИРОВАНИИ ПОСЕВОВ КУКУРУЗЫ (Обзор

литературы) 7-38

1.1. Формирование урожая в зависимости от систем удобрений 7-23

1.2. Урожайность кукурузы в зависимости от густоты стояния 24-30

1.3. Изменение качества продукции при разных приемах выращивания 30-38

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ, МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 39-48

2.1. Место, схема опыта и агротехника 39-42

2.2. Почвенные и агрометеорологические исследования 42-45

2.3. Методика проведения исследований 45-48

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА

ПОЧВЕННЫЕ УСЛОВИЯ И ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВА

КУКУРУЗЫ 49-66

3.1. Агрофизические свойства и биологическая активность

почвы 49-57

3.2. Агрохимические свойства почвы 57-62

3.3. Засоренность посевов 62-66

ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ КУКУРУЗЫ ПРИ

РАЗНЫХ СПОСОБАХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ 67-81

4.1. Динамика роста растений и накопления сухого вещества 67-72

4.2. Формирование листовой поверхности 72-76

4.3. Фотосинтетический потенциал посева и чистая продуктивность 76-81

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

КУКУРУЗЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО 82-102

5.1. Урожайность зеленой и сухой массы и элементы продуктивности 82-89

5.2. Питательность и химический состав урожая 89-97

5.3. Химический состав, питательность и переваримость

силоса 98-102 ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

КУКУРУЗЫ 103-108

ВЫВОДЫ 108-112

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 112-113

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 114-137

ПРИЛОЖЕНИЯ 138-184

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях многоукладной экономики и в перспективе общественным предприятиям, кооперативам, фермерским хозяйствам, предстоит перевести растениеводство на энергосберегающие, биологизированные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечить бездефицитный баланс гумуса в почве, создать необходимые условия для рационального использования органических и минеральных удобрений, средств защиты растений, посевного материала и других высокоэффективных агротехнических приемов. В юго-западных районах Нечерноземной части России решение этой проблемы в большой степени относится к разработке и внедрению дифференцированных энергосберегающих технологий возделывания важной кормовой культуры кукурузы.

Почвенно-климатические условия данного региона России вполне благоприятны для выращивания высоких и стабильных урожаев зеленой массы раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы с початками молочно-восковой и восковой спелости зерна. Это подтверждается данными Брянской государственной сельскохозяйственной академии и практикой передовых хозяйств Брянской, Калужской, Орловской и соседних областей, что свидетельствует о больших резервах и возможностях, которыми располагает кукуруза.

Однако в последние годы отмечено повсеместное сокращение площадей кукурузы, снижение урожайности и качества зеленой массы и зерно стержневой смеси. Связано это с резким подорожанием гибридных семян кукурузы высоких категорий, специальных средств производства, сокращением объемов применения новой техники, минеральных удобрений и средств защиты растений, отсутствием высокоэффективных зональных технологий возделывания кукурузы, особенно при размещении ее в полевых и кормовых севооборотах.

В настоящее время в условиях юго-западной части Нечерноземной зоны России возникла необходимость в комплексном изучении в севообороте основных агротехнических приемов - плотности посева растений кукурузы с различными системами удобрений и средствами защиты растений, установления влияния их на формирование урожая, получения экологически безопасной и биологически полноценной продукции с низкими энергетическими затратами на ее производство.

Цель экспериментальных исследований состояла в обосновании оптимальной густоты стояния растений в сочетании с применением разных систем удобрений и средств защиты растений, при возделывании кукурузы в экологическом севообороте обеспечивающих высокую урожайность биологически полноценной и экологически безопасной продукции, экономию энергоресурсов применительно к серым лесным почвам юго-запалной части Нечерноземной зоны РФ.

В результате проведенных исследований установлено:

- при размещении кукурузы на серой лесной почве в экологическом плодосменном севообороте после озимой пшеницы ее выращивают с использованием на сидерат озимой ржи, которая обеспечивает урожайность зеленой массы 8-1 т/га и в сочетании с соломой и минеральными удобрениями способствует получению высокой и стабильной урожайности 14,0-20,2 т/га сухого вещества при разной плотности посева;

- возделывание кукурузы на силос среднераннего гибрида Одесский 80 МВ с густотой стояния растений 100 тыс./га позволяет получать большую урожайность сухого вещества 17,8-20,2 т/га в сравнении с меньшей плотностью посева 70 и 40 тыс./га в системах с совместным внесением органических и минеральных удобрений;

- применение одних органических удобрений навоз (55 т/га), соломы (5-6 т/га) и сидерата (8-11 т/га) без средств химизации (биологическая система) позволяет снижать густоту растений до 70 тыс./га;

- совместное применение средств химизации (минеральных удобрений и пестицидов) и органических удобрений (навоз 55 т/га, сидерат озимой ржи 8-11 т/га, солома озимой пшеницы 5-6 т/га) способствовало увеличению урожайности сухого вещества кукурузы в 1,9-2,6 раза по сравнению с биологической системой (варианты без применения средств химизации) при разной плотности посева;

-комплексное применение органических , минеральных удобрений и пестицидов, как и одних органических удобрений без средств химизации в сочетании с разной густотой стояния растений 100, 70 и 40 тыс./га способствовало получению экологически безопасной, биологически полноценной и дешевой продукции.

Эти основные положения и выносятся на защиту.

ГЛАВА 1. ЗНАЧЕНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ В ФОРМИРОВАНИИ ПОСЕВОВ КУКУРУЗЫ (Литературный обзор)

Кукуруза предъявляет высокие требования к плодородию почв. Лучше всего она удается на черноземных и серых лесных, хорошо окультуренных суглинистых и супесчаных почвах, с достаточным содержанием в них перегноя и извести. Оптимальный уровень кислотности серых лесных почв для кукурузы составляет рН 5,5-7,0. Плохо растет кукуруза на холодных, склонных к заболачиванию кислых почвах. Поэтому для получения высокого урожая кукурузы с початками молочно-воскозой и восковой спелости на мало плодородных дерново-подзолистых и серых лесных почвах необходимо вносить оптимальные дозы органических, известковых и минеральных удобрений, которые в сочетании с оптимальной густотой стояния растений не только улучшают пищевой, водный и воздушный режимы почвы, но и способствуют получению высоких и стабильных урожаев, экологически безопасной и биологически полноценной продукции.

1.1. Формирование урожая кукурузы в зависимости от систем

удобрений

По данным Коренькова Д.А., (1980), при урожае зеленой массы кукурузы 50-60 т/га общая потребность в питательных веществах составляет 150-180 кг азота, 60-70 кг фосфора и 160-180 кг калия. Потребление кукурузой питательных веществ из почвы происходит почти на всем протяжении вегетации. Сначала заканчивается поступление калия, затем азота, а поглощение фосфора продолжается до середины созревания зерна.

Максимальная урожайность кукурузы достигается при совместном внесении органических и минеральных удобрений, которые обеспечивают

равномерное питание растений в течение всего вегетационного периода (У.П. Петухов, Е.А. Панова, Н.Х. Дудина, 1985).

Многие авторы отмечают высокую эффективность совместного применения органических и минеральных удобрений, Ефремова 3.С.,(1983); Кузнецов М.Ф., Владыкина Р.Н., Иванов В.П., Максимова Т.М., (1986); Булавина Л.А., (1988); Корнева ИТ., Чернова Г.Д., (1988); Стрельников В.Н., (1988); Наумкин В.Н., Наумкина Л.А., (1990); Ефремова З.С., Забугина Т.М., (1991). По данным опыта Ивойлова A.B. и Маловой A.B., (1993), проведенного на тяжелосуглинистом выщелоченном черноземе лучший результат получен от совместного внесения органического удобрения (навоза в дозе 40 т/га) и минеральных удобрений в дозе Ы90Ро0Кбо. Прибавка урожая составила 156 ц/га, или 50 % к контролю.

Човжик А.Д., Скворцов В.Ф., Михалев H.H., Кирпичников H.A., (1982) считают, что урожай кукурузы 500 ц/га (зеленой массы) можно получить используя навоз 20 т/га в сочетании с внесением минеральных удобрений в дозе N-J20 Рэо К12о-

Опыт, проведенный Синявским В.А., (1986) по влиянию удобрений на урожайность кукурузы на силос также показал, что наибольший урожай сухого вещества был получен при совместном применении органических и минеральных удобрений и составил от 70,7 до 76,5 ц/га, без применения удобрений лишь 53 ц/га.

По данным Шикула И.К. и Гнатенко А.Ф., (1991) содержание гумуса существенно повышалось при совместном внесении минеральных и органических удобрений.

Исследования проведенные Стулиным А.Ф. и Золотаревой Б.Н., (1988) по изучению влияния 20-летнего ежегодного внесения удобрений на агрохимические свойства 60 см слоя чернозема и продуктивность кукурузы выращиваемой в условиях бессменной культуры , показали что,

потери гумуса в пахотном слое (0-20 см) составили 0,06-0,2 %. Применение умеренных доз минеральных (^воРбо^бо) и органических удобрений (навоз 14 т/га) не сопровождалось снижением содержания гумуса. Удвоение дозы фосфора и калия вызвало большую минерализацию гумуса в пахотном слое.

Результаты исследований проведенных в Гомельской области показали, что удобрения существенно повышают плодородие почвы. При внесении за 3 года навоза 150 т/га и M270-360P180-270K270-360 содержание фосфора в пахотном слое увеличилось на 7,1-12,4 мг, калия на 6,1-10,7 мг на 100г почвы, гумуса - до 0,16%. При исключении фосфорно-калийных удобрений эти показатели составили соответственно 5,8-7,2 , 2,5-4,7 мг и 0,15% (В.Н. Шлапунов, 1988).

Бердников A.M., (1992); Курмышев H.A., Ефремова З.С. и Забугина Т.М., (1995). отмечают, что применение различных систем удобрений способствует положительному балансу гумуса в почве, причем по интенсивности гумусонакопления органоминеральная система удобрений предпочтительнее органической и особенно минеральной.

Многие авторы Лыков A.M., Сафонова A.C., Осина A.A., (1982), Булавина Л.А., (1987) и др. отмечают положительное влияние на агрохимические и физические свойства почвы от совместного применения органических и минеральных удобрений.

При норме 240 т/га жидкого навоза снижалась обменная кислотность почвы и значительно повышалось содержание в ней подвижных форм калия и фосфора. Однако при использовании жидкого навоза (160-240 т/га) в сочетании с минеральными удобрениями (N120-180P1S&-240K120-180) содержание нитратного азота в товарной продукции кукурузы превышало допустимую норму (A.M. Лыков, Л.Ф. Сафонова, A.A. Осин, 1984).

Лапаев М.С. и Васильев В.А. (1982) считают, что рациональное сочетание навоза с минеральными удобрениями - не только важный

фактор получения высокого урожая хорошего качества и повышения плодородия почв, но и действенное средство борьбы с потерями азота и защиты водных источников от загрязнения нитратами.

В полевых опытах проведенных Овчинниковым М.Ф., (1993) на дерново-подзолистой среднеокультуренной почве установлено, что при возделывании кукурузы в течении 4 лет без внесения извести и органических удобрений возникает дефицит гумуса в 500 кг/га . Бездефицитный баланс гумуса за тот же период можно достигнуть ежегодным внесением не менее 30 т/га торфонавозного компоста (1:1). Ежегодное внесение 30 и 45 т/га ТНК в сочетании с разовым за 4 года известкованием обеспечило положительный баланс гумуса соответственно 8320 и 15080 кг/га.

По данным Лыкова A.M., Дубова Ю.Г, Дороговиевой Л.М., (1982), Заманова П.Б. и Зейнайнова С.Б., (1989), для сохранения бездефицитного баланса гумуса в почву необходимо ежегодно вносить в среднем 7-12 т/га органических удобрений. При внесении 20 т/га навоза в слое 0-40 см почвы содержание органического вещества увеличивалось на 0,09 %, сумма доступных форм азота возросла на 14,0, подвижного фосфора на 5,6 мг/кг, при применении 20 т/га компоста эти показатели соответственно были выше - 0,20 % , 28,0 и 6,5 мг/кг.

Длительное использование почв без удобрений приводит к снижению в пахотном слое ценных почвенных агрегатов (0,25-10мм), увеличению глыбистости и пылеватости. Применение удобрений способствует сохранению почвенной структуры (Н.П. Панов, М.В. Стратонович, Р.Ф. Байбеков, 1986).

По данным многих авторов Талстоусов В.П., Генькин М.М., (1982); Васильев В.А.,(1982); Сдобников С.С., Ерошенко А.Н., Агарков Л.Н., (1989); Берестнев Б.Г., Нестерович И.А., Матюшина Т.И., (1989), при

систематическом внесении достаточных доз навоза обеспечивается

пополнение запасов гумуса в почве, повышается содержание в ней питательных элементов, улучшаются физические , физико-химические и биологические свойства, создаются оптимальные условия питания растений.

При увеличении запасов гумуса с 1-2 до 6-7 % урожайность зеленой массы кукурузы возрастала от 300 до 480 ц/га. В результате повышения запасов гумуса от 50,3 до 81,9 т/га урожай зеленой массы кукурузы возрастает с 290 до 350 ц/га (А.И. Карпухин, В.А. Фрис, Л.В. Поленова, 1985).

Кутузов Г.П., Струк A.M. (1983); Булавина Л.А. (1989), отмечают, что жидкий навоз при отсутствии в почве сорняков также является эффективным удобрением под кукурузу. При внесении его весной в норме 116 т/га (N216P72K230) сбор сухого вещества составил 95,9 ц/га, что на 32,9 ц/га больше, чем на контрольном варианте. Жидкий навоз влиял также и на качество получаемой продукции: удельный вес в зеленой массе листьев и початков увеличился на 6-7 %, а доля стеблей снизилась. Однако» увеличение нору жидкого навоза до 174 и 232 т/га отрицательно влияло на появление всходов кукурузы, и способствовало накоплению нитратов в продукции.

Исследования проведенные Буденным Ю.В., Полеско Ю.А., Тригубенко A.C., (1983) показали, что урожайность кукурузы на силос при внесении свиного навоза даже в условиях сильной засухи 1979 г. возрастала на 25-30 % по сравнению с контролем.

Шапошникова И.М., Журба В.И. (1984); Стулин А.Ф., (1996) также отмечают положительное влияние на урожайность кукурузы навоза крупного рогатого скота. Внесение навоза КРС по 20 и 40 т/га повышало продуктивность зерна на 5,4 и 9,3 ц/га, а зеленой массы на 52 и 73 ц/га.

По данным Стулина А.Ф., (1985) и Новиковой М.Н., Кондратьевой Г.К., (1987) максимальная прибавка зеленой массы 112 ц/га получена при

внесении 80 т/га навоза. Причем с увеличением дозы навоза свыше 20

т/га прирост зеленой массы от кал-сдой последующей дозы был в пределах 35; 25 и 15 ц/га.

Важнейшим источником пополнения органических веществом является солома зерновых культур, особенно озимых (В.Н. Наумкин, 1989,1990,1991; В.А. Панасюк, 1989). С каждой тонны соломы , стерни и корней вносится до 800 кг органического вещества, 15 кг азота, 8 кг фосфора, 80 кг калия и необходимые микроэлементы. Солома стимулирует биологическую активность почв (В.А. Деревягин, П.Д. Полов, 1989).

По данным Котлярова B.C. и Костина В.Н., (1987) солома увеличивает содержание в почве подвижных форм фосфора и калия. Также при внесении соломы улучшились качественные показатели силоса.

Внесение в почву соломы оказало положительное влияние на

улучшение и стабилизацию свойств пахотного и подпахотного горизонтов (C.B. Кулеш, М.А. Брезгунов. Э.С. Титович, 1982).

Некоторые исследователи Шмкула М.К., (1986); Москаленко А.А., Агафонов iVr.H., (1989) считают, что 5-8 т/га измельченной соломы в чистом виде, так и в сочетании с жидким навозом под зяблевую вспашку обеспечивает эффект, не уступающий действию 40 т/га подстилочного навоза. Исследования показали, что прибавка урожайности зеленой массы кукурузы в вариантах с соломой составили 71-73 ц/га, на делянках с подстилочным навозом -41-69 ц/га.

На начальных этапах процесса разложения соломы в почве могут образовываться различные вещества фенольной природы, а также этилен, оказывающие токсичное действие на рост сельскохозяйственных культур. Отрицательное воздействие соломы на рост и урожайность растений может быть уменьшено при неглубокой заделке соломы а почву, увеличения срока ее компостирования, повышения влажности почвы, а

также при укрупнении частиц соломы и внесения азотных удобрений (В.Т. Емцав, Л.К. Ницз, М.Х. Брук, И.П. Покровский, 1981),

Филипьев И.Д. и Гамаюнова В.В., (1982) считают, что наиболее эффек�