Оптимізація структури сівозмін з цукровими буряками в умовах нестійкого зволоження на чорноземі типовому

1. ОПТИМІЗАЦІЯ НАСИЧЕННЯ І ПЕРІОДИЧНОСТІ ВИРОЩУВАННЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ У СІВОЗМІНІ

У розділі йдеться про біологічні особливості цукрових буряків, роль екологічних та технологічних факторів у формуванні їх врожаю та якості. Глибоко розглянуто питання впливу ступеня насичення та терміну повернення на попереднє поле цукрових буряків у сівозміні. На підставі огляду вітчизняних та зарубіжних джерел висунуто робочу гіпотезу, опрацьовано мету та завдання досліджень.

2. УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Грунтово-кліматичні умови. Північно-західна частина центральної чорноземної зони Росії, куди входить Курська, велика частина Липецької і північно-західні райони Воронезької, Білгородської і Тамбовської областей, відноситься до лісостепової зони Росії.

Грунт на дослідному полі - чорнозем типовий, середньо суглинковий, слабо вилугуваний, на лесі. Вміст гумусу в орному шарі (за Тюріним) становить 4,8%, рухомого фосфору (за Труогом) 80 та обмінного калію (за Бровкіною) 85 мг/кг абсолютно сухого ґрунту.

Вегетаційний період основних сільськогосподарських культур в зоні характеризується нестійким зволоженням.

Клімат зони помірно-континентальний. Середньорічна температура повітря складає + 5,9^ОС. Сума активних температур (вище + 10^ОС) - 2493^ОС. Тривалість періоду з температурою вище +5^ОС - 210 днів.

Середньо багаторічна кількість опадів становить 528 мм, більша їх частина випадає під час вегетації сільськогосподарських культур. За вегетаційний період 1989, 1990 і 1991 років кількість опадів становила відповідно 83, 143 і 122%; сума активних температур була у 1989 році на 173⁰С вище, у 1990 - на 250⁰С нижче, а у 1991 році - в межах середньої багаторічної норми.

Відмінності погодних умов за роки досліджень дозволили дати об'єктивну агроекологічну оцінку досліджуваним варіантам сівозмін.

Методика досліджень. Робота виконувалася у стаціонарних дослідах Льговскої дослідно-селекційної стації Інституту цукрових буряків. Стаціонар №1, в якому вивчалося насичення 10-пільних сівозмін цукровими буряками до 40%, ведеться з 1970 року (табл. 1). Стаціонар №2, у якому визначали оптимальний термін повернення цукрових буряків на попереднє поле 6-пільних сівозмін, ведеться з 1979 року (табл. 2).

Площа посівної ділянки в досліді “ Стаціонар №1”- 202,5 м² і “ Стаціонар №2”- 135,0 м²; облікова ділянка цукрових буряків 67,5 м² (6 рядків), інших культур - 100 м^2. Повторність в обох дослідах - триразова, розміщення ділянок - систематичне.

Систему внесення добрив, що використовувалася у дослідах, подано на схемах. На один гектар площі сівозміни в першому стаціонарі вносилося 6 т гною і N36P39K39 і другому відповідно 6,6 т гною і N50P50K60.

Обліки, спостереження й аналізи проводилися за загально прийнятими методиками. Вони включали:

1. Фенологічні спостереження за ростом та розвитком культур сівозміни.

2. Динаміку накопичення маси рослин культур сівозміни, післяжнивних та кореневих решток, вміст елементів живлення у ґрунті та рослинах.

3. Обліки забур'яненості посівів та ураження рослин шкідниками й хворобами.

4. Врожайність культур, яка обліковувалась шляхом збирання і зважування основної продукції з усієї облікової ділянки, а побічної продукції, сіна багаторічних і однорічних трав - за пробами.

5. Якість зерна озимої пшениці, ячменю й гороху визначалась за масою 1000 зерен і натурою зерна; коренеплодів - за вмістом цукру (на автоматичній лінії Венема), інших технологічних показників - за методикою Силіна (1961).

6. Статистичний аналіз результатів досліджень здійснювався з використанням персонального комп'ютера Pentium II за описовим, дисперсійним, кореляційним і регресійним методами.

7. Продуктивність сівозмін визначали в кормових одиницях, перетравному протеїні й енергетичних одиницях.

8. Економічна оцінка досліджуваних заходів здійснювалась за технологічними картами.

3. ВПЛИВ НАСИЧЕННЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ НА РОДЮЧІСТЬ ГРУНТУ, РІСТ, РОЗВИТОК ТА ФОРМУВАННЯ ЇХ ПРОДУКТИВНОСТІ В ДОВГОРОТАЦІЙНИХ СІВОЗМІНАХ

Фізичні властивості ґрунту і запаси вологи. Агрофізичні показники ґрунту практично не залежали від структури сівозміни. При 20-40% насиченні сівозміни цукровими буряками в ланці з багаторічними травами агрономічно цінних структурних агрегатів у орному шарі грунту на період змикання листя у міжряддях було 65-70%, загальна пористість стансвила 55-56%, а об'ємна маса дорівнювала 1,10-1,14 г/см³.

Оптимальна частка цукрових буряків у сівозміні визначається необхідністю створення сприятливих умов зволоження для всіх культур протягом вегетаційного періоду. При введенні у 10-пільну сівозміну трьох або чотирьох полів буряків вологозабезпеченість ланок не погіршується. У ланках сівозміни з травами (варіанти з 20 і 30% буряків у структурі) із трирічною перервою вирощування, а також при 40%, де буряки повертаються на попереднє місце вже через 1 рік, вміст продуктивної вологи в 1,5-метровому шарі ґрунту перед сівбою істотно не змінювався. Навесні запаси продуктивної вологи в 1,5 метровому шарі ґрунту становили: у варіанті з часткою цукрових буряків у сівозміні 20% - 240 мм, - 30% - 235 мм і 40% - 237 мм.

За даними В.Ф.Зубенка і Л.А.Барштейна(1980), в зонах нестійкого й недостатнього зволоження нормальний ріст та розвиток буряків у другій половині вегетації значною мірою визначається наявністю достатніх запасів вологи у кореневмісному шарі ґрунту, при яких вони можуть переносити тривалі посухи і забезпечувати стійку врожайність і високу якість сировини. На час змикання міжрядь запаси вологи хоча і зменшилися, але вони були достатніми для подальшого росту й розвитку буряків. Зв'язку між рівнем забезпеченості рослин вологою в цей період і питомою вагою буряків у сівозміні не спостерігалося.

Для рослин озимої пшениці найбільш важливим моментом у забезпеченні вологою є літньо-осінній період, який визначає дружність і повноту сходів, осінній ріст і розвиток рослин. В умовах стаціонару незалежно від рівня насичення сівозмін цукровими буряками запаси вологи у ґрунті були достатніми для одержання нормальних сходів. На час сівби у шарі ґрунту 0-10 см було 8-10 мм вологи, а в шарі - 0-30 см - 29-31 мм. Наступні фази росту й розвитку пшениці забезпечує волога кореневмісного шару ґрунту, яка в сівозмінах з різною часткою цукрових буряків на період сівби пшениці у 1,5-метровому шарі становила 152-165 мм, а перед входом у зиму - 163-179 мм.

Витрата вологи у період вегетації озимої пшениці залежала не тільки від весняних стартових запасів, а й від питомої ваги цукрових буряків у сівозміні: якщо у варіанті з 10% її в сівозміні пшениця виносила з ґрунту вологи 91 мм, то у варіанті з 40% - тільки 58 мм.

Фітосанітарний стан посівів. Цукрові буряки у початковий період росту й розвитку мають слабку конкурентну здатність до бур'янів. Незважаючи на помітний ріст культури землеробства, забур'яненість полів, що зайняті цукровими буряками, залишається ще високою. Механічні засоби боротьби з бур'янами сприяють посиленню ерозійних процесів, а хімічні - коштують дуже дорого, їх дія на бур'яни досить специфічна, а часте застосування гербіцидів чи передозування ведуть до забруднення навколишнього середовища. Саме тому при розробці сівозмін необхідно повною мірою використовувати здатність самих культурних рослин пригнічувати бур'яни.

При введенні у 10-пільну сівозміну трьох або чотирьох полів буряків забур'яненість посівів істотно збільшується. Якщо в середньому за 1989-1991 р. кількість бур'янів перед першим міжрядним обробітком у ланці з багаторічними травами з часткою буряків 20% становила 29 шт./м², то при 30% їх було більше в 1,9 рази, а при 40% - у 4,4 рази (табл. 3). Видовий склад бур'янів на посівах цукрових буряків зі збільшенням їх частки в сівозміні понад 20% змінювався у такий спосіб: якщо при 30% збільшується лише частка курячого проса, то при 40% - помітно росте забур'яненість щирицею звичайною, лободою білою й осотом рожевим, частка яких сягає 78-96% загальної кількості бур'янів. Аналогічні показники були і в ланці з горохом.

Із підвищенням частки цукрових буряків у сівозміні понад 20% ураження коренеїдом істотно зростає(рис.1).

Таблиця 3. Кількість і видовий склад бур'янів у посівах цукрових буряків, шт./м²

Між часткою цукрових буряків у сівозміні і ступенем поразки сходів коренеїдом установлено тісний прямий зв'язок (r=0,96), що істотний на 5%-му рівні значущості. За рівнянням регресії можна визначити ступінь ураження сходів коренеїдом навіть для сівозмін із заданою часткою цукрових буряків.

За теплої і дощової погоди у другій половині літа на листках цукрових буряків з'являється бура плямистість або церкоспороз, збудником якої є гриб Cercospora beticola Sacc. (табл. 4).

Таблиця 4. Ураження рослин цукрових буряків церкоспорозом, %

За роки досліджень поширення церкоспорозу було незначним, проте у варіанті сівозміни із 30% буряків воно було в 1,7 рази більшим, ніж при 20%. Зі збільшенням частки цукрових буряків у сівозміні до 40% ступінь ураження рослин церкоспорозом зростає в 2,5 рази порівняно із 30%.

Родючість ґрунту. Біогенність ґрунту визначає комплекс ґрунтових мікроорганізмів і грибів. Найвища вона була у сівозміні з одним полем буряків. При насиченні сівозміни цукровими буряками до 20% вона знижується на 17,7%. При збільшенні частки буряків до 30-40% як у буряковому полі, так і з озимою пшеницею біогенність знижувалася відповідно на 20,0-24,4 і 41,7-44,3% (рис.2).

Дослідження упродовж 1989-1990 рр. показали, що зі збільшенням кількості полів цукрових буряків у сівозміні з двох до трьох і чотирьох через посилене розмноження грибної флори відбувається зростання токсичності ґрунту як на полі цукрових буряків, так і озимої пшениці (рис. 3).

Введення у сівозміну цукрових буряків активізує мікробіологічну активність ґрунту і поліпшує умови утворення гумусу у ґрунті. Якщо у сівозмінах із часткою буряків 10-30% у ґрунті відбувається стабілізація нагромадження гумусу, то при 40% насиченні спостерігається вже незначний його приріст. У середньому за 7 років у шарі ґрунту 0-90 см щорічний приріст сягав 0,01%.

Зі збільшенням у сівозміні кількості полів буряків до трьох і чотирьох у ґрунті збільшується вміст легко гідролізованого азоту; запаси рухомого фосфору при цьому істотно не змінювалися, а обмінного калію - знижувалися.

Продуктивність цукрових буряків та інших культур сівозміни. Якщо у середньому за 1989-1991 рр. в ланці з багаторічними травами врожайністьцукрових буряківу варіанті з часткою їх у сівозміні 20% була 32,9 т/га, 30% - 31,7, то 40% - 25,2 т/га, що істотно нижче, ніж у варіантах з 20 і 30% цукрових буряків; у ланці з горохом при 40% цукрових буряків у сівозміні відбулося істотне зниження врожайності у порівнянні із сівозміною, де їх було 30% (4,1 т/га, рис. 4 і 5).

Зі збільшенням питомої ваги цукрових буряків у сівозміні з 30 до 40% знижується цукристість і збір цукру: у ланці з багаторічними травами недобір цукру склав 1,1 т/га, а з горохом - 0,8 т/га.

Щоб дати більш об'єктивну оцінку ефективності збільшення частки цукрових буряків у сівозміні, з дозволу фахівців Льговскої дослідної станції ми скористалися даними про їх врожайність і за ті роки досліджень, у які автор на станції не працював (табл. 5.).

Таблиця 5. Урожайність і цукристість цукрових буряків (у середньому по сівозміні)

Якщо врожайність цукрових буряків у першій ротації істотно не відрізнялася (36,5-36,7 т/га), що свідчить про доцільність на короткий період підвищувати частку буряків, то у другій - у порівнянні з варіантом 10% цукрових буряків у варіантах із 20 і 30% спостерігається істотне зниження урожайності.

У другій ротації позитивний вплив на врожайність був лише у варіанті з часткою буряків 10%; рівень врожайності у варіантах з часткою буряків 20 і 30% був у межах помилки досліду. Істотне зниження цукристості коренеплодів у другій ротації сівозмін було у варіантах з часткою буряків 20 і 30%.

Залежно від рівня концентрації посівів цукрових буряків у сівозміні доброякісність соку була вища в ланці з горохом (93,8-94,3%) і нижча - з багаторічними травами (92,8-93,0%); у варіантах насичення сівозмін цукровими буряками за показником втрат цукру в меласі розходження були меншими.

Вихід цукру на заводі був вищим у варіанті сівозміни з 20% буряків (4,53 т/га); із збільшенням їх концентрації до 30-40% у ланці з багаторічними травами вихід цукру зменшився відповідно на 0,24 і 1,16 т/га. Таке ж явище спостерігали і у ланці з горохом, де недобір цукру у варіанті з 40% у порівнянні з 30% буряків становив 0,65 т/га.

Насичення сівозміни цукровими буряками до 30-40% істотно не вплинуло на врожайність та якість зернових, зернобобових та інших культур.

4. БУРЯКОВІ СІВОЗМІНИ З КОРОТКОЮ РОТАЦІЄЮ

Фізичний стан ґрунту. Агрофізичні властивості ґрунту на варіантах з поверненням цукрових буряків на попереднє місце в різні строки суттєво не різнилися і були в межах оптимуму для культури. За скорочення терміну повернення цукрових буряків до одного року і у беззмінних посівах спостерігалося значне зниження вмісту водотривких агрегатів.

Осінні запаси вологи на полях, які призначено під цукрові буряки, в усіх варіантах сівозмін в шарі ґрунту 0-30 см становили 25-32 мм і 0-150 см - 131-203 мм. Найменші запаси вологи були у варіантах повторних і беззмінних посівів цукрових буряків, але перед їх сівбою в шарі ґрунту 1,5 м по всіх варіантах запаси вологи відновлювалися і були достатніми для нормального росту й розвитку рослин. В середньому за 1990-1991 роки при сівбі цукрових буряків через 5 років вони становили 260 мм, через 4 роки - 253, 3 роки - 254, 2 роки -234-241, один рік - 254-271 і беззмінно - 249-254 мм.

Бур'яни, шкідники й хвороби. Найбільшої шкоди цукровим бурякам завдають бур'яни у початковий період росту і розвитку. У сівозмінах з інтервалом між буряками від одного до п'яти років у цей час найменше бур'янів було у двопільній сівозміні при чергуванні цукрових буряків з чорним паром (рис.6).

Видовий складу бур'янів у посівах цукрових буряків протягом вегетації змінювався таким чином:

- першу хвилю складали широколистяні двосім'ядольні бур'яни (лобода біла, щириця звичайна); найбільша кількість їх була у варіантах, де проміжок між полями цукрових буряків був один рік і у беззмінних посівах;

- у другу хвилю з'являється просо куряче, його більше було на варіантах з проміжком між полями 5-2 роки (45-120 шт./м² ) з істотним зниженням у варіантах з однорічним проміжком (вар. 13) і у беззмінних посівах (40-18 шт./м² );

- осот в посівах був протягом всієї вегетації; зі скороченням терміну повернення цукрових буряків на попереднє поле відмічається зменшення кількості.

При скороченні терміну повернення буряків на попереднє поле значно підсилюється ураження рослин коренеїдом і загибель їх протягом вегетації. Якщо при 4-5 річній перерві кількість хворих рослин у середньому за 1989-1991 р. складала 23-27%, то у беззмінних посівах - 42% або в 1,6-1,8 рази більше; густота їх на час збирання складала відповідно 72-77 і 52 тис. /га.

Скорочення інтервалу між полями буряків створює певні передумови для поширення церкоспорозу. Якщо в середньому за 1990-1991 рр. у варіантах з інтервалом між полями цукрових буряків 4-5 років уражених церкоспорозом рослин було 4,7-6,6 %, то через один (вар.10, 13) і два роки (вар. 5, 9) їх кількість збільшувалася в 1,7-2,3 рази, а при повторному і беззмінному - в 5-6 разів.

Родючість ґрунту. У зв'язку з тим, що за біологічними властивостями цукрові буряки швидко стомлюють ґрунт, то при побудові сівозмін, у яких частка їх перевищує 20% або час повернення на попереднє поле є меншим за 3 роки, фактор родючості ґрунту необхідно завжди ураховувати. Із зменшенням проміжку між полями буряків до 1 року загальна кількість бактерій в одиниці маси ґрунту змінювалася неістотно. Найбільша кількість бактерій була у варіантах із проміжком між полями буряків 5-3 років; у сівозміні з чорним паром - через 2 і 1 рік. У беззмінних посівах цукрових буряків загальна кількість бактерій, у порівнянні з варіантом повернення буряків через 5 років, зменшилася на 17-27% і склала відповідно 5,9-5,2 млн. шт. /г сухого ґрунту.

У сівозмінах з коротким проміжком між буряками структура мікрофлори ґрунту змінювалася у бік збільшення частки актиноміцетів і грибів. Якщо в сівозміні з 5 річним інтервалом між полями буряків в 1 г сухого ґрунту актиноміцетів було 1,04 млн. шт., то у варіанті беззмінних посівів -1,26; грибів було відповідно 13,6 і 25,2 тис. шт./г. За рахунок скорочення терміну повернення цукрових буряків на попереднє поле знижується біогенність ґрунту. Найбільша токсичність ґрунту у сівозмінах була у варіантах з часом повернення на попереднє поле менше одного року і склала відповідно 20,3; 16,0; 15,0 УКЕ, що в порівнянні з варіантом п'ятирічної перерви між посівами буряків була більшою у 2,0-2,7 рази.

Забезпеченість цукрових буряків нітратним азотом була кращою в сівозмінах, де вони розміщувалися після озимої пшениці, що висівалася після зайнятих парів (вар. 3, 7). Вміст рухомих форм фосфору і калію із скороченням терміну повернення цукрових буряків на попереднє поле у сівозміні з 5 до 1 року і за повторного вирощування цієї культури знизилися в шарі ґрунту 0-90 см до 81-65 мг/кг сухого ґрунту. В беззмінних посівах вміст рухомих форм фосфору і калію в шарі ґрунту 0-90 см за 13 років знизився відповідно на 26 і 16 мг/кг.

Нашими дослідами встановлено, що бездефіцитний баланс гумусу був у сівозміннах, в яких цукрові буряки повертаються на попереднє поле з інтервалом від 5 до 1 року при внесенні на 1 га ріллі 6,6 т гною + N50Р50К60. При насиченні сівозміни цукровими буряками понад 50%, особливо при беззмінному їх вирощуванні, відмічається тенденція зменшення гумусу в ґрунті (за 13 років вміст його в 0-90 см шарі ґрунту зменшився на 0,03-0,04%).

Продуктивність цукрових буряківта інших культур сівозмміни. Експериментальні дані в середньому за 1981-1991 рр. свідчать про те, що рівні урожайності коренеплодів і їх цукристості, збір цукру з 1 гектара посіву перебувають у прямій залежності від частоти повернення культури цукрових буряків на поле і густоти рослин (табл. 6).

Таблиця 6. Вплив частоти повернення цукрових буряків в сівозміні на урожайність, цукристість і збір цукру

автореферат "Оптимізація структури сівозмін з цукровими буряками в умовах нестійкого зволоження на чорноземі типовому" скачать

Подобные документы

• Проектування сівозміни, обробітку ґрунту та боротьби з бур'янами в умовах ТОВ "Надія"

  Розробка і освоєння удосконалених сівозмін в господарстві ТОВ "Надія" Дніпропетровської області. Характеристика ґрунту ріллі, засміченість полів; обґрунтування запроектованої сівозміни для зернових культур, ротаційна таблиця. Заходи боротьби з бур’янами.
  
  курсовая работа [74,0 K], добавлен 21.04.2012
  

• Проектування сівозмін, обробітку ґрунту та догляду за культурами в фермерському господарстві "Туманово" Фрунзівського району Одеської області

  Поняття та принципи реалізації сівозмін в сучасних господарствах, особливості та етапи даного процесу. Обґрунтування структури посівних площ. Виробництво і потреба в продукції рослинництва. Системи обробітку ґрунту в сівозміні та догляду за рослинами.
  
  курсовая работа [52,3 K], добавлен 03.03.2012
  

• Проектування системи сівозмін господарства

  Характеристика природних умов та виробничої діяльності. Розрахунок структури посівних площ та розробка варіантів сівозмін. Розробка системи обробітку ґрунту та комплексу заходів боротьби із бур’янами. Агрономічна оцінка сівозмін та чергування культур.
  
  курсовая работа [102,3 K], добавлен 30.10.2014
  

• Родючість ґрунту, її ознаки, причини погіршення та заходи щодо відтворення

  Визначення поняття "родючість ґрунту" та її класифікація. Причини погіршення та моделі родючості ґрунту. Підвищення родючості та окультурювання ґрунтів. Закон "спадаючої родючості ґрунтів", його критика. Антропогенна зміна різних ґрунтових режимів.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.12.2013
  

• Проектування сівозміни, системи обробітку ґрунту та боротьби з бур’янами в умовах господарства АФ "Вільне-2002"

  Характеристика грунтів господарства. Структура посівних площ та урожайність. Система обробітку ґрунту. Розробка удосконалених сівозмін, їх характеристика та агротехнічне обґрунтування. План переходу до нової сівозміни. Заходи боротьби з бур’янами.
  
  курсовая работа [107,1 K], добавлен 03.03.2015
  

• Проектування сівозмін і обробітку ґрунту в господарстві АТ "Прогрес"

  Структури земельних угідь, характеристика ґрунтів та кліматичних умов. Перспективний план площ посіву та урожайність сільськогосподарських культур. Розміщення посіяних площ культур по сівозмінам. План обробітку ґрунту та хімічної боротьби з бур’янами.
  
  курсовая работа [80,4 K], добавлен 21.11.2014
  

• Обробка кореневмісного шару ґрунту

  Підвищення якості обробітку кореневмісного шару ґрунту. Оптимізація агротехнологічних властивостей шляхом застосування ґрунтообробних знарядь, оснащених ротаційними робочими органами з криволінійною поверхнею. Склад машинно-тракторного парку підприємства.
  
  дипломная работа [2,9 M], добавлен 09.06.2014
  

• Проектування сівозмін, обробки ґрунту та догляду за культурами в СВК "Яровський" Тарутинського району Одеської області

  Характеристика господарства СВК "Яровський" Тарутинського району Одеської області. Приклади схем чергування культур у таких сівозмінах як польова, ґрунтозахисна, кормова, спеціальна. Обґрунтування системи сівозмін в господарстві та їх продуктивність.
  
  курсовая работа [66,6 K], добавлен 12.06.2011
  

• Організація угідь і сівозмін. Впорядкування території сівозмін

  Землевпорядкування території на основі показників і особливостей використання земель ТОВ "Агроінвест". Аналіз використання продуктивних земель господарства. Структура сільськогосподарських угідь. Організація системи сівозмін. Проектування полів сівозмін.
  
  курсовая работа [76,0 K], добавлен 26.12.2011
  

• Проектування сівозмін, системи обробітку грунту та заходи боротьби з бур’янами в господарстві ПСП "Іскра" Братського району Миколаївської області

  Науково обґрунтована система сівозмін для господарства. Характеристика ґрунтового покриву. Удосконалення структури посівних площ і системи сівозмін. Загальні відомості про господарство та кліматичні умови. Система захисту рослин від бур’янів у сівозміні.
  
  курсовая работа [50,9 K], добавлен 25.02.2015
  

Другие документы, подобные "Оптимізація структури сівозмін з цукровими буряками в умовах нестійкого зволоження на чорноземі типовому"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам