Теоретические основы и практика системно-энергетического подхода к изучению и оценке технологии возделывания сорго в аридной зоне

Разработка теоретических основ системно-энергетического подхода к оценке технологии возделывания сорго. Определение зависимости продуктивности сахарного сорго от сроков посева и установление влияния норм высева на урожай зеленой массы сахарного сорго.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 29.01.2018
Размер файла 157,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук

Теоретические основы и практика системно-энергетического подхода к изучению и оценке технологии возделывания сорго в аридной зоне

Специальность: 06.01.09 - растениеводство

Кадралиев Дамир Смагилович

Астрахань - 2009

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства» Российской академии сельскохозяйственных наук.

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Коринец Валентин Васильевич

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Малиновский Борис Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Петров Николай Юрьевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кравцов Виктор Васильевич

Ведущее предприятие: ГНУ Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства

Защита состоится «11» декабря 2009 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.009.09 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1, Естественный институт АГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Естественного института Астраханского государственного университета по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1.

Автореферат разослан «_______» _________________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ж.А. Зимина
Общая характеристика работы

Актуальность работы. Сельскохозяйственное производство в аридной зоне Нижнего Поволжья испытывает большую потребность в кормах. Земледелие в Астраханской области ведется в сложных почвенно-климатических условиях. Одним из резервов увеличения и укрепления кормовой базы животноводства является расширение посевов сорго. Благодаря высокой засухоустойчивости, невысокой требовательности к почвам, отзывчивости на орошение и высокой урожайности, сорго может возделываться как культура универсального использования.

Актуальность работы заключалась в необходимости научной разработки комплексного системно-энергетического подхода к технологии возделывания сорго для повышения энергетической эффективности производства этой культуры. Он существенно расширяет возможности экономического анализа, мобилизует специалистов на экономию энергетических ресурсов, поиск энергосберегающих инновационных технологий и повышение эффективности. При разработке энергоцикла учитывались конкретные условия возделывания сорго. В соответствии с этим предусматривалось решение следующих задач:

разработать теоретические основы системно-энергетического подхода к оценке технологии возделывания сорго, позволяющие избежать затратных технологий и перейти к созданию научно-обоснованных ресурсосберегающих технологий;

оценить агротехнические приемы возделывания сорго с позиции ресурсосбережения; сорго сахарный урожай посев

изучить и создать высокопродуктивные сорта сахарного сорго адаптивные к аридной зоне;

определить зависимость продуктивности сахарного сорго от сроков посева и установить влияние способов и норм высева на урожай зеленой массы сахарного сорго;

изучить влияние сроков сева на энтропию и определить сумму и индекс ФАР при различных сроках сева сорго;

изучить влияние способов размещения компонентов в совместном посеве сорго и сои на урожайность и питательную ценность зеленой массы, дать экологическую оценку сорго и смеси сорго с соей;

подобрать оптимальный способ внесения азотных удобрений;

изучить влияние предшественников и приемов основной обработки почвы на продуктивность сорго;

разработать модель адаптивного сорта сорго и технологической карты возделывания его при орошении;

разработать энергоцикл животноводства и дать энергетическую оценку эффективности возделывания сахарного сорго на конечную продукцию;

дать энергетическую и экономическую оценку эффективности возделывания сахарного сорго на зеленую массу и силос в условиях орошения аридной зоны Нижнего Поволжья.

Научная новизна результатов исследований. В процессе разработки проблемы впервые получены следующие результаты:

разработан системно-энергетический подход к изучению сорго и оценке его продукции;

на основе системно-энергетического подхода дана формулировка понятия растениеводческого энергоцикла;

выведен сорт сорго «Юбилейное», адаптивный к аридным условиям;

разработан ресурсосберегающий способ внесения азотных удобрений;

рассмотрены вопросы эффективности технологии производства сорго на основе системно-энергетического подхода;

приведены оценочные показатели продукции сорго на конечную продукцию, которые позволяют полнее и эффективнее учесть энергозатраты на производство сорго, обеспечить экономию ресурсов;

Положения, выносимые на защиту

системно-энергетический подход к технологии возделывания сорго;

комплексная оценка биологических, хозяйственно-ценных признаков сортообразцов сахарного сорго;

ресурсосберегающая технология возделывания сахарного сорго на орошаемых землях Астраханской области;

модель адаптивного сорта и технологической карты;

экологическая оценка сахарного сорго при разных сроках посева;

энергоцикл животноводства на конечную продукцию;

энергетическая и экономическая оценка технологии возделывания сорго на силос и зеленую массу.

Практическая значимость. Выведены и районированы в Астраханской области сорт сахарного сорго «Юбилейное» и сои « Камызякская 136». Внедрение ресурсосберегающей технологии для высокопродуктивного адаптивного сорта сахарного сорго «Юбилейное» позволит увеличить урожайность зеленой массы и повысить энергетическую эффективность возделывания сорго в аридной зоне. Доказана экологическая эффективность совместных посевов сорго и сои. Использование результатов исследований подтверждены справками о внедрении министерства сельского хозяйства Астраханской области и ЗАО ПЗ «Юбилейный», ООО «Пойма», ООО «Картубинский».

Разработанная концепция системно - энергетического подхода к оценке технологии возделывания сорго в аридной зоне в одновидовых и совместных посевах может быть использована при разработке перспективного плана развития кормовой базы животноводства региона.

Полученные в результате исследований материалы могут быть использованы в учебном процессе аграрных факультетов университетов при изучении дисциплин: «Растениеводство», «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур», «Земледелие», «Кормопроизводство».

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на итоговых научных конференциях Астраханского государственного педагогического университета (1997-2000 гг.), на II Всероссийской научной конференции «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (1999), на международных научно-практических конференциях: п.Соленое Займище, 2001, 2002, 2006; г.Волгоград, 2006, 2008; г.Элиста, 2007; г.Астрахань, 2006, 2008, 2009; г.Краснодар, 2009.

Внедрение и производственная проверка результатов исследований проводилась в 1999-2009 годах в ООО «Пойма» Приволжского района и ЗАО ПЗ «Юбилейный» Камызякского района Астраханской области.

Публикации. Всего опубликовано 58 работ, в том числе по материалам диссертации опубликовано 54 научные работы, из них в рецензируемых журналах ВАК - 8 статей, 4 монографии (в соавторстве), методические указания и статьи в международных и центральных журналах, а также в ряде сборников научных трудов, получено 2 патента и 2 авторских свидетельства на сорта. Имеются депонированные заключительные отчеты по результатам исследований общим объемом 6 печатных листов (Сб. реф. НИР и ОКР, 2001г, 2006г).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 291 страницах компьютерного текста. Работа состоит из введения, 9 глав, 10 рисунков, 67 таблиц и 17 приложений, выводов и предложений производству. Библиографический список включает 410 наименований, в том числе 39 иностранных авторов.

Содержание работы

Условия и методика проведения исследований. Исследования проводились на территории Астраханской области в государственном научном учреждении Всероссийский НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства в 1996-2009 гг. Место проведения исследований находилось в аридной зоне, в 30 км на юг от г. Астрахани. Климат региона резко континентальный. Безморозный период длится 175-200 дней в год. Сумма активных температур воздуха выше 10° - 3500-3600°С, количество осадков за вегетационный период не превышает 170-180 мм. Гидротермический коэффициент равен 0,4.

Почвы опытных участков в экспериментальном хозяйстве ОНО СХП «Наука» представлены аллювиальным луговым типом, среднесуглинистые, слабозасоленные. Содержание гумуса в слое 0-20см почвы составило 1,13- 1,98 %, в слое 20-40см 1,28- 1,88 %, азота легкорастворимого в слое 0-20 см 56,0-86,8 мг/ кг, в слое 20-40см 61,6-78,4 мг/кг, Р205 в слое 0-20см 27,6-73,7 мг/кг, в слое 20-40 см 23,0- 65,9 мг/кг.

Погодные условия в период проведения исследований были различными. По степени увлажнения вегетационного периода годы закладки полевых опытов, характеризовались следующим образом: 1996 - норма (120,0 мм); 1997 - влажный (138,7 мм); 1998 - сухой (102,4 мм); 1999 - влажный (161,5 мм); 2000 - сухой (94,7 мм); 2001 - влажный (134,9 мм); 2002 - сухой (97,9 мм); 2003 - влажный (133,6 мм); 2004 - норма (120,1 мм); 2005 - очень влажный (177,6 мм); 2006 - влажный (159,7 мм); 2007 - очень влажный (179,2 мм); 2008 - норма (118,7 мм); 2009 - очень влажный.

Решение поставленных задач осуществлялось путем постановки следующих полевых опытов:

Опыт 1. Подбор и изучение различных сортообразцов сахарного сорго в условиях орошения (1996-2002 гг.). Изучались сорта, гибриды, коллекционные сортообразцы сахарного сорго в сравнении с районированным сортом сорго «Сахарное 35».

Опыт 2. Подбор оптимального срока сева сорго на силос в условиях орошения (1997-1999 гг.). В изучение были включены четыре срока сева: первый срок - 3 декада апреля (контроль); второй срок - 1 декада мая; третий срок - 2 декада мая; 4 срок - третья декада мая.

Опыт 3. Подбор оптимального способа и нормы посева сорго на силос в условиях орошения (1996-2000 гг.). По фактору А изучались три варианта способа посева: широкорядный с междурядьем 0,70 м (контроль), широкорядный с междурядьем 0,45 м и рядовой способ посева (0,15 м). По фактору В рассматривались три нормы высева: 0,50 млн. шт. семян/га (контроль), 0,65 и 0,80 млн. шт. семян /га.

Опыт 4. Подбор оптимального соотношения компонентов совместного посева сорго и сои на силос (1998-2000 гг.). Схема опыта включала 6 вариантов: 1 - чистый посев сорго (контроль); 2 - чистый посев сои (контроль); 3 - 2 ряда сорго + 1 ряд сои; 4 - 2 ряда сорго + 2 ряда сои; 5 - 1 ряд сорго + 1 ряд сои; 6 - сорго + соя в один ряд.

Опыт 5. Влияние предшественников на продуктивность сорго (2004-2008 гг.). Изучались следующие культуры в качестве предшественника сорго:

1.Люцерна; 2.Бахчевые; 3.Томаты; 4.Овес; 5.Сорго

Опыт 6. Приемы основной обработки почвы (2006-2008 гг.). В ООО «Пойма» был заложен опыт по следующей схеме:

1. Вспашка на 20-22 см (контроль).

2. Вспашка на 28-30 см.

3. Корпусное лущение на 12-14 см.

Все варианты обработки почвы изучались на удобренном фоне N90 P60 K90 .

Опыт 7. Сроки внесения азотных удобрений под сорго (2005-2009 гг.) Схема опыта включала 3 варианта: 1- N150 P135 К100 (N15- при посеве; N45 - в фазу 4-5 листьев; N45 - 8-10 листьев; N45 - 15 листьев); 2- N130P135 K100 (N10 - при посеве; N20 - в фазу 4-5 листьев; N40 - 8-10 листьев; N60 - 15 листьев); 3 - N130P135 K100 (N30 - в фазу 4-5 листьев; N40 - 8-10 листьев; N60 - 15 листьев).

В опытах использовали районированные сорта сахарного сорго «Юбилейное» и сои «Камызякская 136» селекции отдела кормопроизводства и животноводства ГНУ ВНИИОБ. Размещение делянок в опыте по сортоиспытанию - стандартное, в остальных - систематическое и рендомизированное (случайное), повторность вариантов - четырехкратная. Норма высева сорго в 1,2,5,6 опытах составила 300 тыс. шт/га, в 4 опыте - в чистом посеве сорго - 650 тыс. шт/га, в чистом посеве сои - 450 шт/га, в изучаемых вариантах - согласно доле участия компонентов в посеве.

Агротехника проведения опытов, за исключением изучаемых, осуществлялась согласно рекомендациям и принятой научно-обоснованной системе земледелия Астраханской области.

Полевые опыты закладывали в соответствии с требованиями методики полевого опыта Б.А.Доспехова (1985), методических указаний ВНИИ кормов имени Вильямса (1987), методики Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1989).

Для всесторонней оценки результатов исследований полевые опыты сопровождались сопутствующими наблюдениями, анализами и учетами.

Метеорологические наблюдения проводились в течение всего вегетационного периода на метеостанции п. Табола.

Для общей характеристики почвенного плодородия опытного участка определяли рН водной и солевой вытяжки, содержание гумуса, легкогидролизуемого азота, подвижных форм фосфора и обменного калия.

Фенологические наблюдения проводились систематически, визуально и одновременно на всех опытах.

Оценка посевов по биометрическим показателям проводилась по основным фазам вегетации на специально закрепленных площадках в 4-х кратной повторности. Из биометрических показателей определялась высота растений, кустистость, облиственность, площадь листового аппарата, чистая продуктивность фотосинтеза.

высота растений определялась путем измерения высоты растений в 10 пунктах площадок.

облиственность - подсчитывалось число листьев на закрепленных растениях, и определялась их площадь методом высечек.

интенсивность нарастания зеленой массы определяли путем взвешивания пробных растений, после чего определяли содержание сухого вещества растений.

фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза вычисляли по существующим формулам (Ничипорович А.А и др., 1961 г.).

Учет урожая зеленой массы проводили путем сплошного скашивания на учетных делянках по вариантам опыта.

Структура урожая определялась разделением и взвешиванием растений пробного снопа на фракции: листья, стебли и метелки.

Объемную массу почвы определяли термостатно-весовым методом.

Засоренность посевов учитывали количественно-весовым способом по методике НИИ Юго-Востока (1969).

Химический анализ растений, расчет питательности кормов выполняли в Астраханской областной проектно-изыскательской станции химизации по общепринятым методикам.

Суммарное водопотребление за вегетацию определяли методом водного баланса по А.И.Костякову (1961). Поливы проводились до поддержания влажности почвы на уровне 75-80% от НВ.

Расчет энергетической эффективности производства сорго проводили в соответствии с методическими рекомендациями Всероссийского института кормов им. В.Р.Вильямса (1983), методическими указаниями ВИР (1990), «Агроэнергетическая оценка технологий возделывания сельскохозяйственных культур», Волгоград (2000) и методикой ГНУ ВНИИОБ «Экологическая функция растительного генофонда» (Коринец В.В. и др., 2006). Экономическую эффективность технологии возделывания сорго определяли по результатам затрат на их проведение на основе действующих нормативов и расценок по методике ВАСХНЛ (1989).

Статистическая обработка урожайных данных проведена дисперсионным методом (Б.А.Доспехов, 1985) и с использованием программного пакета по стандартной программе обработки статистического материала «D STAT», Microsoft Exsel 97 Pro, Statgraft, Statistica. Достоверность различий оценивали по t- критерию Стьюдента (при уровне значимости 0,01-0,05).

Результаты исследований

1. Теоретические основы системно-энергетического подхода к изучению и оценке технологии возделывания сорго на конечную продукцию

Системный подход к решению проблемы сельского хозяйства нашел довольно широкое применение (Афанасьев В.Г., 1964, Кузьмин В.П., 1976., Докучаев В.В., 1964, Воронин А, Д., 1964 и др.).

В наших исследованиях предложен системно-энергетический подход к изучению агроценозов сорго и обусловлен следующим:

все природные процессы зависят от энергии, главным источником которой является солнечная радиация;

другие источники - в основном её производные. Солнечная энергия возбуждает в биосфере системы «Земля» климатические, геологические, биологические и другие процессы. Под влиянием биосферы солнечная радиация преобразуется в различные формы энергии;

закон сохранения энергии свидетельствует об общей природе взаимопревращаемости разных форм энергии;

природные энергетические циклы агроценозов в целом (именно в целом) изучены ещё не достаточно. При этом свойство целостности раскрывается через динамичность системы.

Для количественного изучения системы агроценозов с позиций энергетики нужны такие характеристики (свойства), которые помогли бы нам разглядеть его сущность в целостности, используя законы, принципы и правила природопользования с методологической точки зрения необходимы сопряжения исследования продукционного процесса в агроценозах с позиций системно-энергетического подхода. Такой подход можно использовать при разработке технологии получения высоких стабильных урожаев с наименьшими энергетическими затратами.

Системно-энергетический подход как метод исследования предполагает представление сложных объектов в виде системы, преобразующей, фиксирующей, фонообразующей поступление извне солнечной радиации.

Одной из ранних моделей реальных экосистем является модель, разработанная Ю.Одумом. При анализе энергетических и других сложных аспектов существования экосистем все организмы делятся на производителей, или продуцентов, органического вещества и на потребителей.

Развивая эту мысль, В.И.Вернадский писал: «Мы видим, что жизнь действует, во-первых, только энергией, количеством и составом свойственной ей материи и что, во-вторых, отдельные организмы как таковые отступают перед величием изучаемых явлений. Мы замечаем лишь общий совокупный эффект их действий».

Увеличение производства продукции при небольших затратах становятся целевой функцией хозяйственников во многих отраслях. Чтобы дать объективную оценку в целом производящей системы на готовую продукцию необходимо рассматривать в энергоциклах.

Под энергопроизводственным циклом (энергоциклом) следует понимать процесс включения в определенной последовательности энергоресурсов для фиксации (в процессе фотосинтеза автотрофами) и перераспределения энергии в сложных социально-экономических системах, а также удовлетворение жизненных потребностей человека.

Оценка энергоциклов по конечной продукции позволяет дать объективный анализ и рекомендации для производства. Оценка в системе - это практическая реализация анализа состояния производственного процесса. Например, в растениеводческом энергоцикле выявляется два основные потока: энергозатраты на производство и накопление энергии конечного продукта (рисунок 1). Животноводческая продукция находится в полной зависимости от первичной продукции, т.е. растениеводческой. В свою очередь эффективность утилизации первичной продукции в разных условиях неодинакова и зависит от вида животных, получаемой продукции и почвенно-климатической зоны и т.д.

Рисунок 1. Растениеводческий энергоцикл

Условные обозначения: А - количество энергии, вводимое человеком в обмен с агроценозом;

В -количество энергии, получаемое от зооценоза в результате трудового процесса в системе; а - количество энергии, затраченное на производство орудия труда, обслуживания, информации и т.д.;

1-- прямое, 2 -- косвенное влияние солнечной радиации.

В этом заключается как теоретический, так и практический интерес выявления условий и определения эффективности утилизации валовой энергии растения на всех этапах производственного процесса в энергоцикле животноводства. Здесь применяется закон пирамиды, 10%, переход энергии с одного трофического уровня на другой. На этой основе и следует развивать сельское хозяйство, рационально относиться к использованию ресурсов.

Таким образом, системно-энергетический подход в системе человек - агроценоз позволяет не только дать модель реального объекта, но и на базе этой модели выбрать необходимое количество управляющей информации в реальной системе, оценить показатели её функционирования и при моделировании найти наиболее эффективный вариант построения технологических процессов при возделывании сельскохозяйственных культур.

2. Затраты ресурсов при возделывании сорго

Увеличение урожайности сорго, сопровождающееся всё большими затратами невозобновляемой энергии (удобрений, пестицидов, средств механизации и т.д.), побуждает рассматривать проблему производства сельскохозяйственной продукции как энергетическую и экологическую.

Российская экономика, в том числе сельское хозяйство является одной из наиболее энергоемких в мире: доля затрат на горюче-смазочные материалы в себестоимости продукции доходит более 20% (рисунок 2).

Рисунок 2. Энергоемкость ВВП в разных странах (кВт-ч/доллар) (Источник. IFG, 2005г)

Внутренняя связь всех технологий сельскохозяйственных культур, как становится очевидным, состоит в получении органического вещества (энергии) или минеральной части для удовлетворения физиологических потребностей человека и изменении энергозатрат. Рассматривая на этой основе сорго, можно сказать, что они не стоят на месте, а развиваются вместе со средствами удовлетворения потребностей человека и в непосредственной зависимости от развития этих потребностей.

Последнее столетие человеческой истории прошли под знаком прогресса техногенной цивилизации. Сейчас наступил период смены приоритетов, переоценки ценностей, формирования новых алгоритмов развития. Рост затрат антропогенной энергии, свидетельствуют о недостатках существующих основ технологии производства сорго. Это сопровождается увеличением невосполняемых энергозатрат при возделывании сорго, которые возросли с 1908 по 2008 год более чем в 7,1 раз (Сережников В., 1908; Коринец В.В., Кадралиев Д.С., 2008). Кроме того, в последнее время селекцию вели в направлении повышения продуктивного потенциала. Отбирали все более и более урожайные растения с большими требованиями к условиям окружающей среды.

В 50-е годы использовали сорта интенсивного типа, которые показывали высокую продуктивность при внесении больших доз минеральных удобрений, пестицидов и др. Так, за последние годы стоимость основных фондов в сельском хозяйстве страны возросла с 43,9 до 227 млрд. рублей, энергетические мощности - с 156,9 до 603,9 млн. л.с., площадь мелиорированных земель - с 16,1 до 31 млн. га, поставка минеральных удобрений - с 2,0 до 16,8 млн. т. Энергозатраты за 80 лет возросли в 4 раза, а урожайность сельскохозяйственных культур - на 30% (Коринец В.В., 1992). По расчетам на 100 калорий продукции в 1928 году затрачивалось 48 калорий совокупной энергии, в 1950г. - 57, в 1960 и 1980 годах - 86 калорий.

Из данных В. Сережникова (1908) технологические операции возделываемого сорго практически проводились вручную, т.е. затраты - возобновляемые (рисунок 3).

Рисунок 3. Динамика затрат при производстве сорго (1908-2008гг.)

Автор отмечал, что «распространение посевов сорго в Астраханской губернии, ввиду обнаружившегося у нас недостатка в кормах для скота, крайне желательно в настоящее время, особенно в виду того, что ни одно из возделываемых человеком растений не может дать в течение одного лета такой массы ценного корма, как сорго, в самых засушливых условиях».

Таким образом, ресурсосбережение - социально-значимое направление развития современного сельскохозяйственного производства, в том числе и по культуре сорго.

3. Ресурсная оценка агроприемов в технологической цепи при возделывании сорго

Урожайность сорго является функцией не только биологических особенностей культивируемых видов и сортов растений, а также условий внешней среды (климата, погоды, почвы и др.), но и техногенных факторов интенсификации растениеводства (минеральных удобрений, пестицидов, техники, орошения и пр.) (рисунок 4). При интенсификации растениеводства увеличиваются затраты ресурсов.

Рисунок 4. Оценка затрат ресурсов при возделывании сорго

Условные обозначения: 1 - сорт (гибрид), 2 - срок сева, 3 - предшественник, 4 - способ и норма посева, 5 - совместные посевы сорго с соей, 6 - приемы и глубина обработки, 7 - внесение азотных удобрений.

Сортоиспытание. Различные метеорологические условия в годы проведения опытов позволили полнее выявить биологические особенности сортообразцов сорго. Продолжительность вегетационного периода, межфазных периодов определялась накоплением суммы активных температур и зависела от биологии сорта или гибрида. Это позволило определить потенциальную урожайность и питательную ценность.

Высокие показатели зеленой массы в среднем за пять лет отмечены у сорта «Юбилейное» - 96,0 т/га, «Ферганское» - 89,9 т/га, «Лоссо Ломбардо» - 90,5 т/га. Прибавка урожая в сравнении со стандартом «Сахарное 35» составила 10,9; 3,8 и 4,5%, соответственно (таблица 1).

Таблица 1. - Сравнительная продуктивность сахарного сорго (среднее за 1996 -2002 гг.)

Сорт, гибрид

Урожайность, т/га

зеленой массы

М±m

сухого вещества

М±m

зерна

М±m

Сахарное 35 (стандарт)

Ивер-95

Силосное 88

Маклеан

Ранний янтарь

Медовое

Лоссо Ломбардо

Местное

Сумак

Ферганское

Юбилейное

86,6±0,4

75,5±1,3

74,0±1,2

83,2±2,1

68,7±1,7

80,8±1,5

90,5±1,9

83,0±1,4

73,0±1,4

89,9±1,7

96,0±2,3

23,1±1,3

21,4±0,8

20,3±0,9

22,2±0,5

18,5±1,2

21,3±0,3

23,0±1,2

22,6±1,1

20,1±0,5

22,8±0,8

27,9±1,4

1,9±0,06

3,2±0,01

2,7±0,06

1,3±0,01

2,0±0,03

1,2±0,04

1,8±0,02

1,7±0,01

1,4±0,02

0,8±0,05

3,1±0,04

Примечание: М- функциональное значение; m - ошибка средней.

Наибольший выход сухого вещества получен у сорта «Юбилейное» - 27,9 т/га в среднем. Прибавка по сравнению со стандартом составила 4,8 т/га, что на 20,6 % больше (Р<0,05).

Химический состав и питательность растительных кормов зависит от условий возделывания, сроков уборки и сортовых особенностей культуры. Данные биохимической оценки зеленой массы сортообразцов сорго показали, что в условиях орошения почв, расположенных в южных районах Астраханской области в кормовой массе изучаемых сортов содержится в среднем 6,4-9,6% протеина, 28-34% клетчатки, 1,7-3,0% жира, 5,1-5,8% золы и 49,5-56,0% безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) на абсолютно-сухое вещество.

Наибольший сбор кормовых единиц с гектара обеспечили сорта: «Юбилейное» - 28,9 т/га; «Ферганское» - 23,4 т/га; «Лоссо Ломбардо» - 22,8 т/га. Превышение над стандартом «Сахарное 35» у этих сортообразцов составило 7,9; 2,4 и 1,8 т/га к.е., соответственно (Р<0,05).

Сроки сева. Сорго, посеянное в первый срок из-за низких температур, взошло в среднем на 15-ый день после посева, 10-12 мая. На период наступления полных всходов в варианте с первым сроком посева на 1 погонном метре рядка насчитывалось в среднем 8 растений сорго.

Биометрические показатели по фазам роста и развития сорго существенно различались в высоте растений при разных сроках посева. Наибольшей интенсивностью роста выделялись растения при посеве во второй и третьей декаде мая. В среднем за три года суточный прирост растений от всходов до кущения составил 0,026-0,030 м; от кущения до выметывания - 0,039-0,042 м; от выметывания до цветения - 0,092-0,090 м в сутки на 1 растение.

Как выяснилось, сроки сева влияют на накопление сухого вещества. Ход нарастания сухой массы был наиболее активным также при посеве во второй и третьей декаде мая. Наибольший прирост отмечался в фазу «кущение-выметывание» - 0,0068-0,0069 кг/мІ и фазу «выметывание-цветение» - 0,0070-0,0074 кг/мІ в сутки.

Анализ фотосинтетической деятельности посевов разных сроков показал, что наибольшую листовую поверхность формируют посев во второй и третьей декаде мая - 0,37065-0,37547 мІ в среднем на одно растение. Площадь листьев при посеве в третьей декаде апреля составила - 0,27744 мІ в среднем на 1 растение.

Благоприятные условия для роста и развития сорго при посеве во 2 декаде и 3 декаде мая сказались на увеличении урожайности. Преимущество в сборе сухой массы явно имели варианты с третьим и четвертым сроком сева. Они в среднем за три года обеспечили примерно равные сборы биомассы - 64,9 и 65,2 т/га зеленой и 18,1 и 18,3 сухой соответственно. Это достоверно превышало первый срок посева (контроль) на 32,0-33,6%. Высокие урожай зеленой и сухой массы обеспечили также максимальный выход кормовых единиц, переваримого протеина. Посевы во второй и третьей декаде мая превышали контроль (посев в третьей декаде апреля) по сбору кормовых единиц на 4,3-4,4 т/га; переваримого протеина на 0,33-0,45 т/га и обменной энергии на 68600-34800 МДж/га с гектара (таблица 2).

Таблица 2. - Питательная ценность сорго в зависимости от сроков сева сорго (среднее 1997-1999гг.)

Сроки сева

Сбор с 1 га, т

сухой массы

кормовых единиц

переваримого протеина

3 декада апреля (контроль)

1 декада мая

2 декада мая

3 декада мая

13,2

15,9

18,1

18,3

11,3

13,7

15,6

15,7

0,68

0,71

0,83

0,81

Фотосинтетическая активная радиация вегетационного периода сорго при различных сроках сева. Началом возобновления вегетации сельскохозяйственных культур по Астраханской области считается первая декада апреля при накоплении ФАР - 7,3 ккал/см2, прекращение вегетации наступает в конце октября (накопленная сумма ФАР - 50,7 ккал/см2).

Приход ФАР за вегетационный период региона составляет 43,4 ккал/см2. (Антипенко Н.И., 2005)

Для оценки эффективности использования ФАР за период «посев-всходы» применялся индекс использования энергетических ресурсов (ИИЭР). Этот показатель был введен Коломейченко В.В. в 1974 году и назван коэффициентом использования ФАР во времени. Индекс показывает, какая часть ФАР приходится на данный посев. Со временем в долю энергии ФАР был включен период от посева до всходов. ИИЭР выражает процентное отношение ФАР, приходящей за период всходы - уборка, к приходу ФАР за период от посева до уборки (стандартный вегетационный период).

Наши расчеты по этой проблеме позволили дать оценку вегетационного периода сорго при различных сроках сева. Выявлена тенденция увеличения суммы ФАР по мере более позднего срока сева и соответственно более позднего срока уборки. В итоге максимально использованная сумма ФАР отмечена при посеве в 3 декаде апреля, что и определяет наибольший процент ИИЭР (таблица 3).

Таблица 3. - Индекс использования энергетических ресурсов вегетационного периода региона при различных сроках сева сорго, %

Определение ИИЭР

Сроки проведения мероприяти

Накопленная сумма ФАР, ккал/см2

Посев - всходы

III декада апреля

I декада мая

II декада мая

III декада мая

10,9

12,7

15,1

17,5

Накопленная сумма ФАР, ккал/см2

Всходы-уборка

конец III декады августа

начало I декады сентября

начало II декады сентября

конец II декады сентября

42,1

42,7

43,9

45,7

Использованная сумма ФАР, ккал/см2

31,2

30,0

28,8

28,2

ИИЭР, %

72

69

66

65

Способы и нормы высева. Урожайность сорго зависит от индивидуальной продуктивности каждого растения, а последняя определяется количеством их на единице площади. В тоже время густота стеблестоя зависит не только от нормы высева, но и полевой всхожести семян. В наших исследованиях за все годы исследований отмечалось снижение полевой всхожести по мере сужения междурядий и увеличения нормы высева. Наибольшая полевая всхожесть отмечалась при широкорядном способе посева с междурядьем 0,70 м и норме высева 0,50 млн. семян на гектаре и составляла в среднем 68,8%. При рядовом способе посева увеличение нормы с 0,50 до 0,80 млн. семян на гектар снижало полевую всхожесть семян с 62,7% до 55,0%. Полевая всхожесть при широкорядном посеве с междурядьем 0,45 м составила 65,7; 62,0 и 59,6% при норме высева 0,50, 0,65 и 0,80 млн. семян на гектар, соответственно.

Способы и нормы посева не оказывали существенного влияния на продолжительность межфазных и вегетационных периодов. Увеличение нормы высева приводило к уменьшению массы растений: при широкорядном с междурядьем 0,70 м - на 22%; при широкорядном с междурядьем 0,45 м - на 20,8%; при рядовом - на 8,4%. С увеличением нормы высева с 0,50 млн. до 0,80 млн. семян/га прирост в высоту увеличивался: при широкорядном способе посева с междурядьем 0,70 м - на 0,16 м; при широкорядном с междурядьем 0,45 м - на 0,07 м; при рядовом - на 0,23 м.

Увеличение нормы высева приводило к уменьшению длины листа при междурядьях 0,70 м - на 3,4%; междурядьях 0,45 м - на 10,2%; рядовом способе - 10,4% и метелок - на 18,7; 19,1 и 7,6%, соответственно.

В результате исследований выяснилось, что лучшим распределением по площади питания растений в посеве был рядовой посев. Растения рядового посева формировали более тонкостебельную массу, и процент листьев в общей массе был больше, чем при других способах и составлял 30,0-35,0%. Увеличение нормы высева при всех способах посева снижало процент содержания метелок в урожае.

К концу вегетации, на момент уборки урожая, в опыте в зависимости от нормы высева и способа посева насчитывалось разное количество растений. Большой процент самоизреживания отмечен у широкорядного посева с междурядьем 0,70 м и нормой высева 0,80 млн. семян/га - 42,6%. Увеличение нормы высева с 0,50 до 0,80 млн. семян/га при широкорядном посеве с междурядьем 0,45 м снижало количество растений к уборке на 13%.

Наибольшую площадь листовой поверхности посевы формировали при максимальной норме высева 0,80 млн. семян/га при всех способах посева. Максимальный фотосинтетический потенциал (4567 тыс. мІ/га - день) и чистую продуктивность фотосинтеза (9,8 г/мІс) широкорядный посев с междурядьем 0,70 м имел при норме 0,80 млн. семян/га. Широкорядный посев с междурядьем 0,45 м наибольшие показатели 4850,0 тыс. мІ/га-день и 10,5 г/мІс формировал при норме 0,65 млн. семян/га. Рядовой посев наивысший фотосинтетический потенциал (4796,0 тыс. мІ/га-день) и чистую продуктивность фотосинтеза (10,3 г/мІс) показал также при норме 0,65 млн.семян/га.

При этом максимальный урожай зеленой массы получен в широкорядном посеве с междурядьем 0,45 м и норме 0,65 млн.семян/га (88,0 т/га), что выше показателей при той же норме в широкорядном посеве с междурядьем 0,7 м на 18,6 т/га и при рядовом посеве на 16,3 т/га (Р<0,05).

Увеличение нормы высева с 0,65 до 0,80 млн.семян/га при широкорядных способах не дало прибавки урожая. В рядовом посеве при увеличении нормы с 0,50 до 0,80 млн. семян/га отмечена тенденция к росту урожая зеленой массы с 65,2 т/га до 68,2 т/га.

Таблица 4. - Влияние способов и норм посева на продуктивность сорго (среднее за 1996-2000 гг.)

Способ посева

Норма высева, млн.шт/га

Сбор с 1 га

Сухой массы,

т

М±m

Кормовых единиц,

т

М±m

Перевари мого протеина, т

М±m

Обменной энергии,

МДж

Широкорядный с междурядьем 0,70 м

Широкорядный с междурядьем 0,45 м

Рядовой, 0,15 м

0,50

0,65

0,80

0,50

0,65

0,80

0,50

0,65

0,80

21,6±1,4

22,4±0,9

21,1±1,7

22,0±2,0

23,1±1,5

22,1±0,9

21,7±0,5

22,5±1,3

22,7±0,8

18,7±1,2

19,4±0,7

18,3±0,6

19,2±0,8

21,1±1,5

18,3±0,8

18,3±0,8

18,9±1,2

19,0±1,3

0,91±0,03

0,94±0,07

0,88±0,05

0,92±0,08

0,97±0,03

0,83±0,05

0,91±0,04

0,94±0,07

0,95±0,03

254570

268680

246249

264000

277800

265800

260760

269640

273000

Таким образом, определение выхода сухой массы и питательности корма в среднем за годы исследований показало, что максимальный урожай сухой массы, сбор кормовых единиц, переваримого протеина получен при посеве с междурядьем 0,45 м и нормой высева 0,65 млн.семян на гектар (Р<0,05). Содержание обменной энергии в урожае равнялось 277800 МДж/га (таблица 4).

Совместные посевы сорго и сои. В процессе изучения совместных посевов сорго и сои нами установлено, что при совместном произрастании в течение 30-40 дней после всходов различий по высоте и массе у растений не отмечалось по сравнению с чистыми посевами. Однако в дальнейшем наблюдалось угнетение растений сои при совместном произрастании с сорго. Это выражалось в уменьшении массы растений сои вследствие ухудшения условий произрастания. Наиболее ярко эти изменения отмечались при размещении компонентов в один ряд. В таких посевах растения сои вытягивались в высоту, стебли их утончались, уменьшалось количество боковых ветвей, листьев, бобов. Соответственно уменьшалась и общая масса растения. Плохие условия произрастания при размещении компонентов в один ряд сказались не только на растениях сои, но и сорго. Средняя масса одного растения оказалась меньше, чем в других вариантах на 0,038-0,062 кг. Лучшие условия произрастания для растений сорго отмечались в варианте с размещением 1 ряда сорго и 1 ряда сои. Масса растений сорго была чуть выше, чем в чистом посеве сорго и составляла - 0,192 кг. Растения высотой до 2,05 м формировали лучшую кустистость - 1,8 шт. При определении ассимилирующей поверхности у растений выяснилось, что площадь листьев посева зависит от схемы размещения и густоты стояния компонентов. Наибольшую площадь листьев имел чистый посев сорго - 99,0 тыс.мІ/га. Близким к этому показателю был вариант с размещением компонентов в один ряд - 92,5 тыс.мІ/га. Наименьшие показатели ассимилирующей поверхности были в варианте 2 ряда сорго + 2 ряда сои - 61,9 тыс.мІ/га.

В наших исследованиях чистый посев сорго среднем за три года превышал все изучаемые варианты на 15-57% по урожаю зеленой массы (таблица 5) и на 20,5-46,4% по выходу сухой массы с гектара. Снижение урожая зеленой и сухой массы в совместных посевах по сравнению с одновидовыми посевами сорго подтверждают исследования П.Н.Василенко, Г.В.Шнурниковой (1986), Н.В.Медянникова, М.В.Позигунова (1986), Е.П.Добряковой (1989), которые проводились в других почвенно- климатических условиях.

Целесообразность совместного посева сорго с соей состоит не в увеличении урожая силосной массы, а в улучшении ее качества. В результате трехлетнего изучения совместного посева сорго и сои выяснилось, что они уступают по урожаю зеленой массы, сухого вещества, но превосходят по содержанию переваримого протеина чистые посевы сорго и сои.

Таблица 5. - Урожайность зеленой массы одновидовых и совместных посевов сорго с соей, т/га

Варианты

Годы

Среднее

В % к контролю

1998

1999

2000

Чистый посев сорго (контроль)

Чистый посев сои (контроль)

2 ряда сорго + 1 ряд сои

2 ряда сорго + 2 ряда сои

1 ряд сорго + 1 ряд сои

Сорго + соя в один ряд

Р,%

НСР05

65,5

20,5

47,8

34,4

48,2

52,4

5,4

12,5

59,5

26,6

37,0

32,9

38,9

45,9

5,2

8,6

49,4

27,2

41,1

39,6

44,3

49,7

4,8

6,5

58,1

24,8

42,0

33,3

43,8

49,3

100

100

72/169

57/134

75/177

85/199

Все изучаемые способы размещения компонентов в совместном посеве сорго и сои повышали сбор переваримого протеина с гектара по сравнению с чистыми посевами сорго и сои на 23,4-84,4%. Наибольшие показатели по переваримому протеину имел способ с чередованием 1 ряда сорго и 1 ряда сои - 1,18 т/га. Обеспеченность его на 1 к.е. составила 0,108 кг, что на 0,048 кг больше, чем в чистом посеве сорго (Р<0,05).

Подбор предшественников для возделывания сорго. В результате проведенных исследований на аллювиально-луговых почвах Астраханской области установлено, что в системе рекомендованных овощебахчевых и кормовых севооборотов с различной степенью насыщения культурами наиболее лучшим оказался семипольный кормовой севооборот с двумя полями многолетних трав (люцерна).

В Астраханской области посевы люцерны являются основным сырьем для производства грубых и сочных кормов, она обладает высоким потенциалом и дает ежегодно до пяти полноценных укоса с общим урожаем 80-100 т/га зеленой массы или 20-25 т/га сена.

Для 2-3 летнего использования многолетних трав в кормовых и овощебахчевых севооборотах в наших условиях больше подходит люцерна синегибридная. По сравнению со злаковыми травами (кострец, пырей) и люцерной желтогибридной урожайность её выше на 40-45% (Щебарскова З.С., 2005) Максимальный сбор зеленой массы сорго получен в севообороте №1 после предшественника - люцерна 2 года использования (98 т/га).

Высокие сборы зеленой массы сорго (Р<0,05) были получены также после овса (72 т/га) в 4 - ом девятипольном овощебахчевом севообороте со следующим набором культур: мелиоративное поле - озимая рожь или озимая пшеница - ячмень яровой с подсевом люцерны - люцерна 1 года пользования - люцерна 2 года пользования - томаты или арбузы - овес - сорго на силос - суданская трава с подсевом донника - донник.

Размещение в севообороте сорго по сорго резко снизило (Р<0,01) урожайность зеленой массы по сравнению с предшественниками - люцерна и другие (таблица 6).

Таблица 6. - Влияние предшественников на урожайность сорго (среднее 2004-2008гг.)

№ севооборота

Предшественник

Зеленая масса, т/га

1

Люцерна

98,0

2

Бахчевые

65,0

3

Томаты

58,0

4

Овес

72,0

5

Сорго

32,0

Урожайность сорго после бахчевых культур во втором - шестипольном севообороте (ячмень с подсевом люцерны - люцерна 1 года пользования - люцерна 2 года пользования - люцерна 3 года пользования - бахчевые - кукуруза + сорго на зеленую массу) и томатов в третьем - семипольном овощебахчевом севообороте с культурами (ячмень с подсевом люцерны - люцерна 1 года пользования - люцерна 2 года пользования - бахчевые - томаты - томаты и другие овощи - сорго на зеленую массу и силос) уступала предшественнику - люцерна на 40-33 т/га.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно утверждать, что наилучшие условия роста сорго и других культур складываются при посеве после люцерны. В этом случае отмечаются наилучшие водно-физические свойства почвы, улучшается динамика гумуса и увеличивается содержание подвижных форм азота, фосфора и калия. Пропашные культуры (бахчевые, томаты, сорго) как предшественники для сорго, способствуют снижению засоренности полей и рассолению почвы, но уменьшают запасы общей влаги в почве.

Изучение приемов и глубины основной обработки почвы для возделывания сорго. Наиболее действенным и самым доступным средством повышения культуры земледелия является правильная обработка почвы. Посредством обработки почвы оказывается огромное влияние на все стороны её плодородия и на многие факторы, определяющие урожайность сельскохозяйственных растений.

Многие ученые отмечают, что переход на ресурсосберегающие технологии в земледелии тесно связан с постоянным ростом цен на энергоресурсы, а также необходимостью повышения производительности труда. Сокращение количества операций на обработке почвы (замена глубокой обработки на поверхностную и даже прямой посев) при применении современной техники позволяет сэкономить 30-40% топлива и сократить затраты труда в 2-2,5 раза, повысив таким образом рентабельность сельскохозяйственного производства. Однако научные исследования и производственный опыт свидетельствуют, что минимизация обработки почвы возможна лишь при системном подходе, учете экономических факторов и обеспеченности производственными ресурсами.

Наши исследования показали, что приёмы обработки почвы оказывают существенное влияние на её объемную массу (таблица 7). Наблюдения за объёмной массой почвы в динамике показали, что при углублении вспашки с 20-22 см до 28-30 см перед посевом сорго пахотный слой приобретает наоборот более рыхлое сложение. При этом величина объемной массы в слое 20-40 см снижалась в среднем на 0,193 г/см3. Показатели объемной массы почвы в слое 0-20 см по вариантам опыта были примерно одинаковыми перед посевом и перед уборкой. В процессе вегетации почва уплотнялась, однако на глубоко обработанных вариантах в конце вегетации сорго в нижележащих слоях она осталась более рыхлой.

Таблица 7. - Влияние приемов обработки под сорго на изменение объемной массы почвы (среднее 2006-2008гг.)

Вариант

Перед посевом,

г/см3

Перед уборкой,

г /см3

0-20 см

20-40 см

0-20 см

20-40 см

Вспашка на 20-22 см (контроль)

1,06

1,35

1,35

1,36

Вспашка на 28-30 см

1,07

1,26

1,35

1,29

Корпусное лущение на 12-14 см

1,09

1,30

1,35

1,40

Наибольшей засоренностью во все годы исследований отличались посевы сорго с корпусным лущением. При вспашке на глубину 28-30 см. засоренность посевов значительно уменьшилась в сравнении с корпусным лущением на 12-14 см и контролем в 2,5раза.

В среднем за три года исследований, наибольшее количество зеленой массы сорго получено в варианте со вспашкой на глубину 28-30 см (таблица 8).

Исследованиями установлено, что накопление обменной энергии в урожае сорго при корпусном лущении составляло - 250150 МДж/га, а при вспашке 28-30 см -285300 МДж/га.

Таблица 8. - Зависимость урожая сорго от приемов и глубины обработки почвы (среднее 2006-2008 гг.)

Вариант

Урожай, т/га

Среднее

2006г.

2007г.

2008г.

Вспашка на глубину 20-22 см (контроль)

54,1

66,6

56,3

59,0

Вспашка на глубину 28-30 см

56,5

67,2

58,7

60,8

Корпусное лущение на 12-14 см

50,2

61,4

52,5

54,7

НСР05

2,1

2,3

1,9

Таким образом, глубокая вспашка коренным образом улучшает условия жизни и развития сорго на тяжелосуглинистых аллювиально-луговых почвах Астраханской области. При этом создается оптимальный водный, воздушный и тепловой режим, снижается засоренность однолетними и многолетними сорняками, повышается биологическая активность почвы. Разрушение плужной подошвы пахотного горизонта в результате глубокой вспашки способствует проникновению и накоплению продуктивной влаги, лучшему развитию корневой системы, что в итоге повышает урожай сорго.

4. Энергетические аспекты внесения азотных удобрений под сорго

С позиций системно-энергетического подхода целесообразно изменить систему внесения азотных удобрений. Этого требуют и биология сорго, и энергетика почвы. Внесение азотных удобрений необходимо увеличивать к периоду активного роста растений, уменьшая общую норму. Такая система внесения азотных удобрений обусловливает сокращение их общего потребления, позволяет внедрить энергосберегающую технологию при оптимальной влажности почвы (рисунок 5).

Проведенными в ГНУ ВНИИОБ исследованиями установлено, что в зависимости от типа почвы можно уменьшать общую норму применения азотных удобрений (до 30% и более от рекомендуемых доз под планируемый урожай), добиваясь тем самым высокой энергетической эффективности.

Интенсификация земледелия означает повышение урожая сельскохозяйственных культур, в том числе сорго, посредством оптимизации условии их роста и развития (орошения, внесения удобрений, обработок и т.д.). В связи с этими мероприятиями для решения многих проблем в сельском хозяйстве требуется дальнейшее углубление развития теоретического и экспериментального растениеводства и земледелия с позиции энергетики

Используя системно-энергетический подход, изменили систему внесения азотных удобрений. Наибольший урожай был получен при осеннем внесении фосфора и калия и дробном внесении азота. Этот способ позволяет достигнуть желаемого результата при меньшем использовании удобрений. Большое значение для уменьшения расхода энергоемких азотных удобрений имеют также сроки внесения азотных удобрений.

Азотные удобрения целесообразно вносить, увеличивая норму к периоду активного роста сорго и уменьшая общую норму. Именно такая система внесения азотных удобрений уменьшает их общее количество, позволяет интенсивную технологию сделать энергосберегающей в условиях оптимальной влажности (таблица 9).

Таблица 9. - Урожайность зеленой массы сорго в зависимости от сроков внесения азотных удобрений, т/га (среднее 2005 -2009гг.)

Варианты

При

посеве

Внесение удобрений в фазу

Среднее

4-5 листьев

8-10 листьев

15 листьев

N150 P135 К100

N15

N45

N45

N45

100,0

N130P135 K100

N10

N20

N40

N60

101,3

N130P135 K100

-

N30

N40

¦

Интенсификация земледелия означает повышение урожая сельскохозяйственных культур посредством оптимизации условии их роста и развития - орошением, внесением удобрений, обработкой и т. д. В связи с этими мероприятиями для решения многих проблем в сельском хозяйстве требуется дальнейшее углубление развития теоретического и экспериментального растениеводства и земледелия с позиции энергетики^ »

Каждое явление в почве и системе почва - растение сопровождается превращением энергии, и поэтому знание термодинамики необходимо для развития многих направлений агрономии. Термодинамика располагает точными методами решения проблем земледелия, устанавливает принципы и законы, которым подчиняются различные превращения энергии в системе почва - растение. Но вначале предметом термодинамики было главным образом изучение превращений тепловой энергии. Однако уже в настоящее время основное внимание уделяется применению энергетических функций для характеристики состояния любой материальной системы, и в частности почвы, установления критериев, определяющих возможность перехода системы (почвы) из одного состояния в другое. Эти энергетические показатели используются в качестве показателей в почвоведении. [1,2,д] v

Нотгпму:цолыо а/сследованиД было выявление влияний солнечной радиации на содержание нитратного азота почвы парующей площадки и под кукурузой, возделываемой на зеленую массу. Биологическая активность бралась нами как интегральный показатель плодородия светло- каштановых почв. Кроме того, необходимо было определить энергосберегающую систему применения азотных удобрений. Уменьшение применения азотных удобрений улучшает экологию.

Общеизвестно, что интенсивность солнечной радиации в течение года неодинакова. Изменение прямой радиации выражено кривой, увеличивающейся от весны к лету, а затем уменьшающейся. В наших исследованиях с увеличением прихода солнечной радиации наблюдалось усиление биологической активности почвы. В среднем за три года максимальный приход прямой солнечной радиации был в июне - в почве накопилось больше аминокислот и нитратного азотаД (

Тесная связь между биологической активностью азота в почве и солнечной радиацией свидетельствует о том, что она при указанных условиях лимитируется солнечной радиацией. Однако в природных условиях такое безусловное превалирование влияния одного фактора встречается редко. Интенсивность биологической активности чаще зависит от нескольких меняющихся факторов, но, как известно, любые процессы в природе идут лишь при поступлении энергии. Так и биологическая активность почвы при регулировании влажности зависит от энергетического источника - прихода солнечной радиации. В настоящее время придается особое значение изучению биологической активности, которая рассматривается как суммарный результат протекающих в почве биохимических процессов. Биологические свойства светло - каштановой почвы хорошо отражает степень ее плодородия. Многие исследователи отмечают корреляционную связь между биологической активностью почв и урожайностью сельскохозяйственных культур. В наших исследованиях максимальный урожай зеленой массы кукурузы был в варианте с наивысшей биологической активностью лочвы.[ ] V


Подобные документы

  • Морфологические и биологические особенности сахарного сорго и сои, принципы и особенности их размещения в севообороте. Формирование агрофитоценоза сахарного сорго и сои, анализ урожая и продуктивности данных культур, экономическая эффективность.

    дипломная работа [210,1 K], добавлен 19.11.2011

  • Современные экологически безопасные технологии возделывания сорго. Почвенно-климатические и погодные условия зоны выращивания. Потенциальная урожайность, факторы, лимитирующие ее уровень. Расчет доз удобрений, схема получения программируемой урожайности.

    курсовая работа [299,2 K], добавлен 06.02.2011

  • Сорго - одна из культур, получившая широкое распространение в сельском хозяйстве. Ботаническая характеристика и биологические особенности растения. Эффект гетерозиса и его использование в селекции. Экономическая выгодность сорго-суданковых гибридов.

    дипломная работа [104,8 K], добавлен 06.02.2011

  • Ботаническая характеристика, биологические особенности и использование сорго-суданковых гибридов; эффект гетерозиса в селекции новых гибридов. Экономическая эффективность получения зеленой массы от сорго-суданковых гибридов, методика проведения опытов.

    дипломная работа [77,1 K], добавлен 20.08.2010

  • Ботаническая характеристика сорго. Использование гетерозиса в селекции новых гибридов. Характеристика почвенно-климатических условий проведения опытов. Методика проведения и результаты экспериментов. Эффективность выращивания сорго-суданковых гибридов.

    дипломная работа [96,5 K], добавлен 20.08.2010

  • Новий вихідний матеріал, самозапилені лінії, стерильні аналоги, сорти й гібриди сорго різного напряму використання. Грунтово-кліматичні умови. Гібридний та селекційний розсадники. Розплідник самозапилених ліній. Використання селекційних зразків сорго.

    научная работа [419,8 K], добавлен 20.08.2010

  • Показатели, характеризующие качество семян. Значение совместных посевов кукурузы с бобовыми культурами при возделывании на силос, технология возделывания. Корневые гнили как опаснейшие болезни зерновых. Народнохозяйственное значение и особенности сорго.

    контрольная работа [17,9 K], добавлен 18.06.2011

  • Характеристика почвенно-климатических условий почвы опытного участка. Изучение и размножение образцов сорго и создание национальной коллекции. Испытания сортов и гибридов, передача новых самоопыленных сортов сорго на государственную регистрацию.

    научная работа [186,4 K], добавлен 06.02.2011

  • Общее понятие про поверхностное и коренное улучшение природных кормовых угодий. Мероприятия, которые учитывают при составлении схемы пастбищеоборота. Технология приготовления и хранения сенажа. Кормовое значение и биологические особенности сорго.

    контрольная работа [25,6 K], добавлен 18.05.2011

  • Биологические основы управления ростом и развитием растений, урожаем и качеством продукции. Почвенно-климатическая характеристика агроклиматической зоны. Хозяйственно-биологическая характеристика сортов и подготовка семян к посеву. Посев, уборка урожая.

    курсовая работа [55,6 K], добавлен 06.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.