Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние мелиоративных и агротехнических приемов возделывания на продуктивность скороспелых сортов сои на орошаемых землях Саратовского Заволжья

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Панченко, Юрий Иванович

Введение

Глава 1. Изученность вопроса и обоснование задач исследований

Глава 2. Почвенно-климатические условия, методика и схемы проведения исследований

Глава 3. Подбор сортов сои для орошаемых условий сухостепной зоны Поволжья

3.1. Выявление скороспелых сортов сои с продолжительностью вегетационного периода менее 90 дней

3.2. Урожайность и пластичность скороспелых сортов сои

3.3. Роль отдельных элементов продуктивности в формировании урожайности скороспелых сортов сои в разные по погодным условиям годы

Глава 4. Зависимость урожайности сои от способа посева и нормы высева

Глава 5. Влияние режимов орошения на водопотребление, урожайность и качество зерна сои

5.1. Водный режим почвы

5.2. Суммарное водопотребление

5.3. Пофазовые биоклиматические коэффициенты

5.4. Урожайность и эффективность использования оросительной воды в зависимости от режимов орошения

5.5. Качество зерна

Глава 6. Роль предпосевной обработки семян в урожайности и формировании бобово-ризобиального комплекса сои

Глава 7. Биоэнергетическая и экономическая эффективность различных режимов орошения, норм высева и предпосевной обработки семян сои

7.1. Биоэнергетическая эффективность

7.2. Экономическая эффективность

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние мелиоративных и агротехнических приемов возделывания на продуктивность скороспелых сортов сои на орошаемых землях Саратовского Заволжья"

В последние десятилетия отмечается рост производства сои на всех континентах земного шара. Ее возделывают более чем в 70 странах мира и мировое производство зерна сои в 1999г. превысило 160 млн. т., увеличившись за последние 20 лет в полтора раза, что больше валового сбора всех масличных культур вместе взятых. Ареал распространения сои расширен далее на север, достигнув 60° с. ш.

В России потребление сои также постоянно увеличивается, но это происходит не за счет увеличения ее производства, а за счет импорта. В настоящее время в страну ввозится 850-900 тыс. тонн соевых бобов, 100-150 тыс. тонн соевого масла и до 3,5 млн. тонн соевого шрота.

В принятом в 1993 г. Правительством Российской Федерации постановлении «О программе по производству и переработке сои» предусматривается резкое увеличение производства зерна сои и расширение площадей ее возделывания. В данном постановлении Поволжью отводится 3-е место по объему производства сои после традиционно соесеящих регионов - Дальнего Востока и Северного Кавказа. Предполагается, что в перспективе в Поволжье будет производиться 760 тыс. тонн сои, а в Саратовской области не менее 240 тыс. тонн.

Увеличение производства сои позволит устранить острый дефицит белка в производимых кормах, а сбалансированный по белку корм будет способствовать повышению продуктивности скота и птицы, увеличению производства животноводческой продукции и снижению ее себестоимости.

Велика роль сои и в агротехническом плане, как отличного предшественника для любой культуры и как культуры - мелиоранта для орошаемой почвы.

ВолжНИИГиМ в 70 и 80 гг. прошлого столетия разработал и внедрил в производство технологию возделывания среднепозднеспелых и среднеспелых сортов сои как на зерно, так и на монокорм ( П.Е.Губанов, 1979, 1985 ). Однако, средне-позднеспелые и среднеспелые сорта сои в отдельные годы не вызревали и их приходилось скашивать на зеленый корм. Поэтому при возделывании сои на зерно на поливных землях сухостепной зоны Саратовского Заволжья более предпочтительными являются скороспелые сорта сои с периодом вегетации 90-100 дней, которым для стабильного вызревания зерна требуется сумма эффективных температур 2000-2050°С.

Соя является одной из немногих культур, пользующейся неограниченным спросом как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

Основной причиной, сдерживающей расширение производства сои, является высокий уровень затрат материальных и денежных ресурсов при ее возделывании.

Поэтому важнейшей задачей, особенно в настоящее время является снижение затрат водных и материально-технических ресурсов по производству сои. Указанная проблема может быть решена путем применения рационального режима орошения, учитывающего биологические особенности сорта и погодные условия вегетационного периода, и ресурсосберегающую технологию возделывания сои. Решению этой проблемы и посвящена настоящая диссертационная работа.

Ее основу составляют исследования, выполненные автором в 1991-2000 годах. Они проводились в соответствии с координационными планами НИР Главного управления мелиорации и Главного управления науки Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ, Департамента мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения Министерства сельского хозяйства РФ по темам: 1.1.6. «Усовершенствовать технологию возделывания и полива зерновых и технических культур (соя) на орошаемых землях».

17.057.93 «Разработать технологию возделывания сои на неорошаемых землях Правобережья Волги»,

17.019.94 «Разработать технологию возделывания совместных посевов сои и сорго на зерно».

05.02 «Разработать систему проектирования комплексных мелиораций и ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих выращивание программированного урожая с учетом экологических требований». 05.04.03 «Разработать и освоить режим орошения сои для различных хозяйственных и природных условий с минимальными затратами водных и материально-технических ресурсов с повышением плодородия почв».

В выполнении выше перечисленных тем автор принимал участие в качестве руководителя, ответственного исполнителя и исполнителя.

Кроме этого, исследования по теме диссертации выполнялись в рамках хоздоговоров с ОПХ «Привольное», ОАО «Владимирское» (Ровенский район Саратовской области) и ОПХ ГУ ВолжНИИГиМ (Энгельсский район Саратовской области), а также по договорам с Министерством сельского хозяйства и продовольствия Саратовской области и Ассоциации «Аграрное образование и наука» (Саратовская область).

Экспериментальные исследования проводились в опытно-производственном хозяйстве ГУ Волжского НИИ гидротехник и мелиорации (Энгельсский район Саратовской области).

Ряд научных разработок выполнен совместно с П.Е. Губановым, которому автор выражает искреннюю и глубокую благодарность. Анализ почвенных и растительных образцов выполняли сотрудники лаборатории химии почв и растений ГУ ВолжНИИГиМ.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка ведущих элементов технологии возделывания скороспелых сортов сои, обеспечивающих получение урожайности зерна культуры на уровне 2,5-3,0 т/га и снижение затрат на ее производство.

Для достижения поставленной цели решались задачи:

1. Выявить новые высокопродуктивные скороспелые и ультраскороспелые сорта и сортолинии сои, в наибольшей степени соответствующие орошаемым условиям сухостепной зоны Поволжья.

2. Разработать рациональные способы посева и нормы высева скороспелых сортов сои.

3. Разработать ресурсосберегающие режимы орошения новых скороспелых и ультраскороспелых сортов и сортолиний сои.

4. Установить влияние инкрустации семян сои на урожайность культуры;

5. Изучить эффективность бактериальных удобрений на посевах скороспелых сортов сои.

6. Изучить влияние элементов технологии возделывания на качество зерна сои.

7. Определить энергетическую эффективность возделывания скороспелых сортов сои при орошении.

Научная новизна. В результате широкого экологического испытания выявлены скороспелые сорта сои, адаптивные орошаемым условиям сухостепной зоны Заволжья, характеризующиеся высокой продуктивностью и пластичностью.

Установлены закономерности влияния различных погодных условий, агротехнических и мелиоративных приемов возделывания на формирование продуктивности скороспелых сортов сои и бобово-ризобиального комплекса.

Разработаны основные элементы технологии выращивания скороспелых сортов сои: эффективная система предпосевной обработки семян и посева - способов и норм высева, ресурсосберегающие дифференцированные режимы орошения, обеспечивающие получение высокой и стабильной урожайности и хорошего качества зерна.

Практическая значимость. Разработанные основные элементы агротехно-логии возделывания скороспелых сортов сои при практическом освоении обеспечивают такую же продуктивность культуры как и среднеспелые (1,5-2,5 т/га), но значительно повышают стабильность и снижают затраты на производство соевого зерна.

Высокая эффективность бобово-ризобильного симбиоза и низкие величины водопотребления сои, наблюдающиеся при применении разработанной технологии выращивания сои, обеспечивают снижение дестабилизирующего воздействия агротехнологий на орошаемые агроландшафты сухостепной зоны Заволжья.

Реализация результатов исследований. Материалы диссертации использовались при разработке «Программы производства сои на орошаемых землях Поволжья», 1994. Производственная проверка разработанной агротехнологии возделывания сои и ее внедрение осуществлялось в хозяйствах Энгельсского, Марксовского и Ровенского районов Саратовской области в 1998-2000 гг. на площади 290 га.

Апробация работы. Основные теоретические положения исследований докладывались в 1997 - 2000 гг. на кустовых и районных совещаниях работников сельского хозяйства Саратовской области (1999-2000 гг.), на семинаре-совещании МСХ РФ (Саратов, 2000 г.); на научно-методических и практических конференциях в г. Волгограде (2001 г.), посвященной 100-летию со дня рождения М.Н. Багрова, в г. Энгельсе (2001 г.), проводившейся в связи с 65-летием Энгельсской опытно-мелиоративной станции и 35-летием ВолжНИИГиМ; научных конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2001, 2003 гг.); заседаниях ученого совета Волжского НИИ гидротехники и мелиорации (Энгельс, 1991-2000 гг.).

Технология возделывания скороспелых сортов сои на зерно демонстрировалась во Всероссийском выставочном центре и бала отмечена знаком лауреата ВВЦ в 2001 г.

По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Основные положения, выносимые на защиту: результаты экологического испытания по подбору скороспелых сортов сои, в наибольшей степени соответствующих орошаемым условиям су-хостепной зоны Саратовского Заволжья; система предпосевной обработки семян сои, обеспечивающая их защиту от развития гнилостных процессов при прорастании и формирование высокоэффективного бобово-ризобиального комплекса; рациональные способы сева и нормы высева, обеспечивающие оптимальные площади питания растений сои в посеве; ресурсосберегающие режимы орошения скороспелых сортов сои; закономерности влияния агротехнических и мелиоративных приемов возделывания на формирование продуктивности скороспелых сортов сои и качество зерна культуры.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Панченко, Юрий Иванович

ВЫВОДЫ

1. Для орошаемых условиях сухостепной зоны Саратовского Заволжья подобраны скороспелые сорта и сортолинии сои с продолжительностью вегетационного периода до 100 дней: сорта - СибНИИК-315 (89), СОЕР-3 (95), СОЕР-1 (96), сортолинии - №№ 1012 (93), 1001 (97), 1004 (95).

Наиболее высокоурожайными, обеспечивающими получение более 3-х тонн зерна с гектара, являются скороспелые сорта СОЕР-3, Рассвет и сорто-линия № 1012.

Наибольшей пластичностью обладают сорта СОЕР-1, Рассвет и сорто-линия № 1012, имеющие коэффициент вариации урожайности по годам соответственно 0,33; 0,33 и 0,29.

2. Скороспелые сорта сои при орошении являются толерантными к загущению. Увеличение нормы высева при узкорядном способе посева с 1,0 до 1,8 лн. всхожих зерен на гектар, несмотря на снижение продуктивности отдельных растений на 29%, способствует росту урожайности культуры на 12%.

3. При посеве скороспелых сортов сои нормами высева 1,0 млн./га и выше наибольшую урожайность обеспечивают рядовой (3,47 т/га) и узкорядный (3,31 т/га) способы посева, при которых достигается более равномерное распределение растений на площади.

4. Улучшение водоснабжения посевов сои при переходе от двух поливов в фазу цветения и налива зерна к поддержанию умеренного (70-70-70%) НВ) и интенсивного (70-80-70% НВ) режимов орошения увеличивает суммарное водопотребление культуры в Заволжье от 3695 до 4063 и 4473 м3/га. (на 1017%>) и снижает эффективность использования оросительной воды от 569 до 673 и 926 м3/т (на 15-39%).

5. Наиболее высокий уровень урожайности 2,49 т/га формируется при интенсивном 70-80-70% НВ режиме орошения.

Зависимость урожайности от затрат оросительной воды при изучавшихся поливных режимов носит линейный характер и описывается уравнением: у = 0,0006х + 1,1264 (Я2 = 0,9786).

6. Определены пофазовые биоклиматические коэффициенты сои, дифференцированные для различных значений дефицита влажности воздуха в интервале от 6 до 20 мб: посев - всходы 0,36-0,13; всходы - ветвление 0,380,15; ветвление - цветение 0,48-0,25; цветение - начало молочной спелости 0,60-0,37; созревание 0,55-0,32 мм/мб.

7. Интенсификация режима орошения на посевах сои увеличивает выход с единицы площади переваримого протеина на 49-57 %, кормовых единиц на 47-54 %, несмотря на снижение содержания кормовых единиц в 1 кг корма и переваримого протеина в одной кормовой единице;

8. Обработка семян сои фундазолом и пленкообразователями Ыа КМЦ и полиэтиленгликолем, увеличивая полноту всходов соответственно на 11 и 23 и 28 %, способствует росту продуктивности культуры на 0,05, 0,06 и 0,13 т/га.

9. Обработка семян сои ризоторфином и особенно их инкрустация комплексным препаратом ВНИИМК повышает мощность бобово-ризобиального комплекса на 27% и урожайность культуры на 14-20 % даже на зараженном азотофиксирующими бактериями фоне.

10. Наиболее энергетически выгодными технологическими приемами возделывания скороспелых сортов сои являются: использование для предпосевной обработки семян соевого ризоторфина и комплексного препарата ВНИИМК, поддержание умеренного режима орошения - порога предполив-ной влажности почвы на уровне 70-70-70% НВ, применение повышенной нормы высева семян - 1,8 млн./га (коэффициент энергетической эффективности соответственно 0,70; 0,37 и 0,07).

11. Наиболее экономически эффективными приемами выращивания скороспелых сортов сои являются: высев нормой 1,8 млн./га; обработка семян ризоторфином и инкрустация препаратом ВНИИМК; поддержание влажности почвы в пределах 70-80-70% НВ, которые увеличивают по сравнению с выбранным контролем чистый доход соответственно на 24, 29 и 70 %, а рентабельность - на 16, 31 и 43 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения высоких и стабильных урожаев зерна сои, проведения уборки урожая в благоприятных погодных условиях и исключения послеуборочной сушки зерна на орошаемых землях Саратовского Заволжья необходимо использовать скороспелые сорта СОЕР-1, Рассвет и СОЕР-3.

2. Для получения полных и дружных всходов, предотвращения загнивания семян и повышения урожайности зерна сои необходимо проводить инкрустацию семян с использованием протравителя фундазола.

3. Для снижения экологической нагрузки на орошаемые почвы, уменьшения затрат на азотные удобрения и повышение урожайности сои целесообразно обрабатывать семена сои непосредственно перед посевом ризотор-фином.

4. Скороспелые сорта сои целесообразно высевать повышенной до 1 млн./га нормой высева рядовым или узкорядным способом.

5. Для получения максимального уровня урожайности и наибольшего чистого дохода при возделывании скороспелых сортов сои следует применять интенсивный режим орошения 70-80-70 %НВ.

В условиях дефицита водных и материально-технических ресурсов для получения урожая зерна сои на уровне 2,2 т/га достаточно высокого качества необходимо использовать умеренный режим орошения 70-70-70 %НВ, обесл печивающий сокращение затрат поливной воды на 450 м /га (на 26%) и прямых затрат на 12 %.по сравнению с интенсивным поливным режимом

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Панченко, Юрий Иванович, Саратов

1. Абрамова М.М. Опыты по изучению передвижения капиллярно-подвешенной влаги при испарении // Почвоведение. 1948 - №1. - С. 24-29.

2. Абрамова М.М. Передвижение воды в почве при испарении // Тр. ИАН СССР. М, 1953. - Т. 41 - С. 71-77.

3. Агроклиматические основы интеркроппинга (поликультуры): Обзор современной зарубежной литературы // Земледелие. 1995. - № 12. - С. 44 - 45.

4. Алексеева А.Н. Сравнительная агрономическая характеристика черноземных и каштановых почв Саратовской области и изменение их свойств при сельскохозяйственном использовании: Дисс.канд. е.- х. наук. Саратов, 1975.- 165 с.

5. Алпатьев A.M. Влагооборот культурных растений. -Л,: Гидрометеоиздат., 1954.-248 с.

6. Алпатьев A.M. Влагообороты в природе и их преобразование. -Л.: Гидрометеоиздат, 1969.-323 с.

7. Аристова Л.Д. Возделывание сои на орошаемых землях в условиях ЧИ АССР // Рациональное использование земельных и водных ресурсов низовий Терека. Новочеркасск, 1985. -С. 81-85.

8. Антипов-Каратаев И.Н., Филиппова В.Н. Характеристика темно-каштановых почв Заволжья // Тр. комиссии по ирригации. М.-Л., 1937. -Сб. 10.-С. 11-62.

9. Бабич A.A., Волощук А.Г. Способы посева и густота стояния растений // Зерновое хозяйство. -1984. №4. - С. 14-17.

10. Бабич A.A. Соя на корм.-М.: Колос, 1974.-112 с.

11. Бабич A.A., Бойко Н.П. Разработка и внедрение индустриальной технологии возделывания сои на Украине // Селекция, семеноводство и технология возделывания сои: Сб. науч. тр. Тбилиси, 1983. - С. 96-100.

12. Балаклай Г.Т. Влияние водообеспеченности на урожай сои // Гидротехника и мелиорация. -1983. №10. - С. 83-85.

13. Балаклай Г.Т. Влияние режима орошения на образование генеративных органов сои // Рациональное использование мелиорированных земель и программирование урожаев. Новочеркасск, 1985. - С. 39-41.

14. Балябо Н.К. Агротехническая характеристика почв Прикаспийской низменности на примере отдельных орошаемых хозяйств //Труды института леса. -М.: Изд. АН СССР, 1954. Т. XIX. - С. 49-57.

15. Баранов В.Ф., Лебедевский А.И. Способы посева сои в условиях орошения // Доклады ВАХНИЛ. М., 1982, №2. - С. 18-21.

16. Баранов В.Ф., Лебедевский А.И. Режим орошения и водопотребление сои в Краснодарском крае // Гидротехника и мелиорация. 1981. - №1. - С. 68-70.

17. Баранов В.Ф., Лебедевский А.И. Влияние равномерности распределения растений сои в рядках на урожайность семян разных сортов // Науч.-техн.бюлл. ВНИИМК.- 1985. -Вып.2. С. 31-33.

18. Баранов В.Ф., Лебедевский А.И., Зелай А.К. Рост и продуктивность разных сортов сои в зависимости от ширины междурядий и степени загущения посевов в орошаемых условиях // Бюлл. ВНИИМК. 1984. Вып. 86. - С.7-11.

19. Баранов В.Ф., Ефимов А.Г. Способы посева при интенсивной технологии // Масличные культуры. 1988. - №2. - С. 12-14.

20. Баранов Б.Ф. На черноземах Северного Кавказа // Зерновое хозяйство. -1978. -№9.-С. 45-47.

21. Березин В.Н., Щербаков И.Н. Сортовая реакция сои на способы и нормы высева // Возделывание сои и люцерны в Нижнем Поволжье: Сб. науч. тр-Волгоград, 1983.-С. 166-167.

22. Беликов И.Ф. Развитие растений сои в зависимости от размещения // Соя. Россельхозиздат.- М., 1963. С. 14-23.

23. Бочаров П. И. Соя. Орошаемое земледелие на Юго-Востоке. Саратов: При-волж. кн. изд., 1967. - С. 11-43.

24. Безменов А. И., Шерстнева Л. В., Коновалов Г. П. Продуктивность сои при разной глубине увлажнения почвы // Масличные культуры. 1984. -№1. - С. 31.

25. Беликов И.Ф. Регулирование светового режима посевов сои // Вестник АН СССР. М.,1955. - №2. - С.44-46.

26. Белоус А., Заверюхин Б. И. Продуктивность сои в условиях разной влаго-обеспеченности // Зерновые и кормовые культуры на орошаемых землях: Сб. науч. тр. / Молдавский НИИ орошаемого земледелия и овощеводства. -Кишинев, 1972.-С. 167-171.

27. Буряк А. И., Детченко Н. П., Саенко Н. П. На орошаемых землях Крыма // Масличные культуры. 1985. - №5. - С. 23-27.

28. Бутняков С.И., Узун В.Д., Чуб М.П. Саратовская область //Агрономическая характеристика почв СССР. М.: Наука, 1966. - Т. 6. Поволжье. - С. 174324.

29. Вериго С.А. Динамика запасов почвенной влаги на территории СССР // Тр. по с.-х. метеорологии. М.: Изд. МСХ СССР, 1948. - Вып. XXVI. - 41 с.

30. Вериго С.А., Разумова П.А. Почвенная влага и ее значение в сельском производстве. JL: Гидрометеоиздат, 1963. - 175 с.

31. Возделывание скороспелых сортов сои в Поволжье (краткие рекомендации). -Безенчук, 1999. С.21-32.

32. Воложенин А.Г. Основные вопросы агротехники сои в Приморском крае при комплексной механизации // Соя. М.: Россельхозиздат, 1963. - С. 3335.

33. Воронков С. Н. Сорго с соей на зерно // Сельские зори. 1986. - №9. - С. 27-30.

34. Временные методики энергетической оценки в сельском хозяйстве. Минск, 1991.- 126 с.

35. Гайдученко А.Н., Степкин Н.П. Влияние способов посева и ухода за ними на урожайность сои в Центральной зоне Амурской области. // Интенсификация соеводства. Новосибирск, 1985. - С. 57-62.

36. Гаврилюк Ф. J1. Черноземы Западного Предкавказья. Харьков: Изд-во Харьковского университета, 1955. - С. 24-27.

37. Гальченко И. Н. Влияние внешних факторов и зрелости семян сои на их прорастание // Соя. М.: Россельхозиздат, 1963. - С. 107-124.

38. Горюнов Н. С. Физиологическая оценка режима орошения сои // Физиология растений. М., 1964. - Т.1. - Вып. 6. - С.7-8.

39. Горюнов Н. С., Огрызкова Н., Сушкова Е. Орошение гороха и сои // Зерновые культуры, 1984. №9. - С. 23.