Влияние густоты стояния и режимов орошения на продуктивность кукурузы в условиях каштановых почв Волгоградской области

Размещено на http://www.allbest.ru

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

влияние густоты стояния и режимов орошения на продуктивность кукурузы в условиях каштановых почв волгоградской области

06.01.09 - растениеводство

Плотников Вячеслав Николаевич

Астрахань 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» на кафедре «Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции».

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Петров Николай Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Оконов Мутул Максимович,

кандидат сельскохозяйственных наук Олейников Владимир Иванович

Ведущая организация:

ГНУ «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Естественного института Астраханского государственного университета по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1, Естественный институт АГУ и на сайте www.aspu.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ж.А. Зимина

общая характеристика работы

Актуальность темы. Приоритетное направление в совершенствовании технологии возделывания кукурузы - рациональное использование оросительной воды и нетрадиционных систем земледелия, включающих применение новых перспективных гибридов и новых элементов технологии возделывания. Проведенные нами исследования направлены на повышение рентабельности сельскохозяйственного производства различных форм собственности в условиях Волгоградской области. Для выполнения поставленной задачи обязательным условием является оптимизация водного режима почвы с применением традиционного и дифференцированного режимов орошения, оптимизация технологических процессов возделывания кукурузы в данном регионе для получения планируемой урожайности зерна.

Цель исследований. Сводилась к разработке и внедрению эффективных режимов орошения, новых элементов агротехники возделывания, направленных на сбережение энергии, экономии затрат, снижению себестоимости при возделывании кукурузы на зерно. В задачу исследований входило: кукуруза орошение возделывание зерно

- усовершенствовать технологию возделывания кукурузы на орошаемых землях за счет внедрения более эффективных агротехнических приемов;

- изучить особенности водопотребления кукурузы при различных режимах орошения на различных гибридах кукурузы, с учетом различной густоты стояния;

- выявить особенности фотосинтетической деятельности кукурузы, изменяющейся под влиянием изучаемых факторов и в связи с этим выявить оптимальные параметры густоты стояния и режимов орошения;

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемых режимов орошения и агроприемам.

Научная новизна заключалась в том, что впервые проведены комплексные исследования в условиях орошения, определена корреляционная зависимость между элементами технологии возделывания, режимами орошения и продуктивностью зерновой кукурузы. Установлены оптимальные значения густоты стояния и режима орошения, при которых формируется максимальная урожайность зерна кукурузы.

Практическая значимость. Результаты трехлетних исследований (2006…2008 гг.) позволили дать научное обоснование производства зерна кукурузы в данных почвенно-климатических условиях. Для современных систем земледелия на мелиорируемых землях разработаны сочетания основных урожаеобразующих факторов с учетом густоты стояния и выполнения заданных режимов орошения. Полученные данные стали основным материалом для составления рекомендаций производству, написанию научных статей, выступлений на научных конференциях. Результаты исследований прошли производственную проверку на полях Калачевского района (крестьянское хозяйство А.И. Назаренко) на площади 500 гектаров.

Основные положения, выносимые на защиту:

- научно-обоснованные сочетания основных урожаеобразующих факторов, позволяющих получение с 1 гектара орошаемой площади 7 т/ га;

- закономерности фотосинтетической деятельности растений кукурузы в условиях орошения и их влияние на зерновую продуктивность кукурузы;

- особенности формирования урожайности в зависимости от густоты стояния и запланированных режимов орошения.

Апробация и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на Международных научно-практических конференциях Прикаспийского НИИ аридного земледелия (2008-2009 гг.), Международной научно-практической конференции Волгоградской ГСХА (2009г.). По теме диссертационной работы опубликовано 3 печатные работы, в том числе 1 в рецензируемом журнале ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 130 страницах компьютерного текста, содержит 1 рисунок, 28 таблиц и 3 приложения. Список литературы содержит 171 источник, в том числе 7 источников иностранной литературы.

Содержание работы

Методика полевых и лабораторных исследований

Экспериментальные исследования проводились на поливных землях каштановых почв крестьянского хозяйства Назаренко А.И. Калачевского района Волгоградской области в течение 2006…2008 гг. При закладке стационарных опытов и проведения научно-исследовательской работы в качестве основных методических рекомендаций были использованы: «Методика полевого опыта» (Б.А. Доспехов, 1985), «Методика полевого опыта в условиях орошения» (1989).

Основная цель исследований сводилась к тому, чтобы на основе проведения многофакторного опыта определить оптимальные условия роста и развития новых гибридов кукурузы в условиях различных режимов орошения для получения гарантированной урожайности 6, 7 и 8 т/га. Для получения различных уровней урожайности необходимо досконально изучить биологические особенности новых гибридов, в связи с различными пределами изменения влажности (70; 70…80…70 и 80% НВ) расчетного слоя и изучением различной густоты стояния растений (70; 80 и 90 тысяч растений на гектаре).

В соответствии с этим схема опытов включала 3 варианта по режимам орошения, 3 варианта с густотой стояния и все это изучалось на двух гибридах: Поволжский 212 МВ и РОСС 273 АМВ.

Схема опыта

Поволжский 212 МВ	РОСС 272 АМ
Густота стояния	Режим орошения, % НВ	Густота стояния	Режим орошения, % НВ
	70	70…80…70	80		70	70…80…70	80
70	+	+	+	70	+	+	+
80	+	+	+	80	+	+	+
90	+	+	+	90	+	+	+
70	+	+	+	70	+	+	+
80	+	+	+	80	+	+	+
90	+	+	+	90	+	+	+
70	+	+	+	70	+	+	+
80	+	+	+	80	+	+	+
90	+	+	+	90	+	+	+
70	+	+	+	70	+	+	+
80	+	+	+	80	+	+	+
90	+	+	+	90	+	+	+

Фактор А: гибриды Поволжский 212 МВ и РОСС 272 АМВ.

Фактор В: режимы орошения: 70; 70…80…70 и 80% НВ.

Фактор С: густота стояния: 70; 80 и 90 тысяч растений на гектаре.

Планируемые урожайности:

6,0 т/га - режим орошения 70%НВ - контроль;

7,0 т/га - режим дифференцированного орошения 70…80…70%НВ;

8,0 т/га - режим орошения 80%НВ.

Опыты закладывались в четырехкратной повторности с последовательным расположением вариантов. Общая площадь делянки 280 м², учетной - 50 м². Перед посевом вносили почвенный гербицид Харнес. А в фазе 5…7 листьев вносили Луварам в дозе 5 л/га по соответствующим делянкам. Способ полива - дождевальный агрегат ДДА - 100МА, расчетная глубина контролируемого по влажности слоя почвы - 1,0 метр.

Программа исследований включала проведение следующих наблюдений:

1. Фенологические наблюдения за ростом и развитием проводили на протяжении всего периода вегетации, определяли сроки наступления основных фаз роста и развития.

2. Определение полноты всходов и сохранность растений к уборке по методике Госсортсети (1971).

3. Подсчет густоты стояния растений проводились в два срока на площадке по 0,25 м² в четырехкратной повторности.

4. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом до полива, перед поливами, после каждого полива и после уборки в слое почвы от 0,0 до 1,0 метра, послойно через 0,1 метра на динамических площадках.

5. Показатели фотосинтетической деятельности посевов кукурузы определялись по методике лаборатории фотосинтеза института физиологии растений АН СССР (А.А. Ничипорович,1961).

6. Определение питательного режима почвы. В почвенных образцах определяли: рН - водной вытяжки - калориметрически, общий азот - по Къельдалю, общий фосфор - по Лоранцу, общий калий - по Смиту, гумус - по Тюрину, нитраты - по методике восстановления до нитридов с реактивом Лунге-Грисса, аммонийный азот - в кислотной вытяжке с реактивом Несслера, подвижный фосфор - по Мачигину в 1% растворе углекислого аммония, подвижные соединения калия в 1% углеаммонийной вытяжке на пламеном фотометре.

7. Учет структуры урожая проводили по методике Госсортсети. математическим методом дисперсионного анализа (Б.А.Доспехов, 1985).

8. Анализ биоэнергетической эффективности технологии возделывания кукурузы в условиях регулярного орошения проводили по методике В.М. Иванова и др. (2000).

9. Экономическую эффективность возделывания кукурузы на зерно осуществляли по технологическим картам на основании фактического объема выполненных работ и прямых затрат (П.С. Иващенко, 1970).

Особенности водного режима выращивания кукурузы

В наших исследованиях для определения потребностей кукурузы в воде исследовались три порога предполивной влажности почвы: 70; 70…80…70 и 80 % от наименьшей влагоемкости почвы. За величину активного слоя почвы, в наших исследованиях был взят слой 0,0…0,60 метра. В начальные фазы роста и развития кукурузы отмечалось незначительное потребление воды растениями, но по мере дальнейшего роста, вплоть до выметывания, наблюдалось интенсивное нарастание зеленой массы, на что расходовалось и большее количество воды. Период между выбрасыванием метелки и до конца цветения характеризовался максимальной потребностью кукурузы в воде - это необходимое условие для нормальной закладки и развития репродуктивных органов. Но и в дальнейшие фазы (налив и полное созревание зерна) происходил постоянный приток пластических веществ к початкам.

После посева кукурузы, для ее скорейшего укоренения и повышения темпов роста вегетативной части растений, требуется довольно высокая влажность почвы. Поэтому, если в начале фазы всходов (3 лист) поливная норма была небольшая - 300 м³/га, то в последующем она возрастала до 500…600 м³/га. В период от кущения до фазы начала выбрасывания метелки происходило интенсивное нарастание зеленой массы, на что затрачивалось большое количество воды. Недостаток влаги именно в период от 3 листа приводил к снижению закладки репродуктивных органов, в результате чего снижалась урожайность зерновой кукурузы.

Затем наступал критический период в развитии кукурузы - выбрасывание метелки - конец цветения початка, достаточная влажность почвы - есть необходимое условие для образования и развития репродуктивных органов. Именно с этой целью мы ставили в задачу вариант дифференцированного полива (70…80…70 % НВ), поднимали влажность почвы в этот период до 80% НВ.

Расход воды зависел от густоты стояния и от гибрида кукурузы. Для поддержания влажности активного слоя почвы 70 %НВ было произведено от 5 до 8 поливов, в зависимости от года исследований (2008 год - 5 поливов, 2007 год - 8 поливов). Для поддержания дифференцированного полива 70…80…70%НВ потребовалось на 1 полив больше. При создании интенсивного режима орошения было произведено 8…11 поливов.

В варианте с контрольным режимом орошения (70%НВ) запасы продуктивной влаги в активном слое почвы снижались до предполивного уровня 70%НВ в 1,5…1,7 раза медленнее. Особенно это четко проявилось в фазе начиная с 13 листа.

При интенсивном режиме орошения запасы продуктивной влаги снижались до предполивного режима значительно быстрее, чем при дифференцированном и еще быстрее, чем при контрольном вариантах орошения. Поэтому на этом варианте, с целью поддержания заданного порога влажности почвы было произведено на 3…4 полива больше. То есть метеорологические условия года определенным образом влияли на экономику расходования оросительной воды.

Поливной режим кукурузы в годы исследований имел свои особенности, которые определялись количеством изменения водопотребления растений при формировании урожая (табл. 1).

Таблица 1

Слагаемые суммарного водопотребления в зависимости от режимов орошения и плотности посева кукурузы

Варианты по густоте стояния	Годы исследований	Использовано запасов почвенной влаги	Приход влаги от осадков	Оросительная норма	Суммарное водопотребление
		м3/га	%	м3/га	%	м3/га	%	м3/га
Гибрид Поволжский212 МВ
Предполивная влажность почвы, 70% НВ
70	2006	396	11,0	718	19,9	2500	69,2	3614
	2007	432	11,5	1116	29,8	2200	58,7	3748
	2008	374	9,5	2094	53,4	1450	37,1	3918
	Среднее	401	10,6	1309	34,3	2050	55,0	3760
80	2006	515	12,8	718	17,8	2800	69,4	4033
	2007	636	12,7	116	25,6	2383	59,7	4352
	2008	463	10,7	2094	48,6	1750	40,7	4307
	Среднее	538	13,1	1309	30,6	2717	56,6	4230
90	2006	389	11,1	718	20,5	2400	68,4	3507
	2007	488	13,0	1116	29,7	2150	57,3	3754
	2008	326	8,7	2094	56,2	1300	35,1	3720
	Среднее	401	10,9	1309	35,3	1950	53,7	3660
Предполивная влажность почвы, 70-80-70% НВ
70	2006	360	9,66	718	19,3	2650	71,1	3728
	2007	396	10,3	1116	28,9	2350	60,8	3862
	2008	329	10,0	2094	53,3	1500	36,7	3923
	Среднее	362	9,77	1309	22,4	2500	67,8	3837
80	2006	493	11,3	718	16,5	3150	72,2	4361
	2007	530	11,5	1116	24,3	2950	64,2	4521
	2008	462	10,1	2094	45,6	2050	44,5	4606
	Среднее	495	11,3	1309	18,9	3050	69,8	4521
90	2006	426	10,7	718	18,0	2850	71,4	3994
	2007	528	12,6	1116	26,6	2550	60,8	4194
	2008	379	8,9	2034	49,5	1750	41,6	4223
	Среднее	444	11,1	1309	20,7	2717	68,2	4137
Предполивная влажность почвы, 80% НВ
70	2006	412	9,61	718	16,8	3150	73,6	4280
	2007	457	9,68	1116	23,6	3150	66,7	4723
	2008	356	8,10	2094	48,1	1900	43,8	4350
	Среднее	408	8,80	1309	29,5	2733	61,3	4451
80	2006	511	10,7	718	15,0	3550	74,3	4779
	2007	539	10,8	1116	22,3	3350	63,5	5005
	2008	484	9,5	2094	41,2	2500	49,3	5078
	Среднее	511	10,3	1309	26,3	3133	72,1	4954
90	2006	444	9,63	718	15,6	3450	74,8	4612
	2007	499	10,5	1116	23,4	3150	66,1	4765
	2008	451	9,3	2034	43,2	2300	47,5	4845
	Среднее	465	9,8	1309	27,,4	3300	71,8	4607
Гибрид РОСС 272 АМВ
Предполивная влажность почвы, 70% НВ
70	2006	694,6	14,6	718	15,1	3350	70,3	4763
	2007	771,1	15,5	1116	22,4	3100	62,2	4987
	2008	630,3	10,5	2094	35,0	2250	54,5	4974
	Среднее	698,7	13,5	1309	24,1	2900	62,3	4908
80	2006	987,4	17,5	718	12,7	3950	69,8	5655
	2007	1102	18,5	1116	18,7	3750	62,8	5968
	2008	904,2	13,2	2094	30,5	2850	56,3	5848
	Среднее	997,9	16,4	1309	20,6	3516	66,8	5823
90	2006	836,5	16,1	718	13,8	3650	70,1	5205
	2007	831,1	15,8	1116	21,3	3300	62,9	5247
	2008	736,2	11,6	2094	33,0	2500	55,4	5330
	Среднее	801,3	14,5	1309	22,7	3150	62,8	5260
Предполивная влажность почвы, 70-80-70% НВ
70	2006	689,8	13,4	718	13,9	3750	72,7	5158
	2007	657,8	12,6	1116	21,4	3450	66,0	5224
	2008	651,8	10,1	2094	32,7	2650	57,2	5395
	Среднее	666,5	12,0	1309	22,6	3283	58,6	5229
80	2006	895	15,0	718	12,0	4350	72,9	5963
	2007	999,9	16,2	1116	18,1	4050	65,7	6166
	2008	805,6	11,2	2094	29,2	3250	59,6	6149
	Среднее	900,2	14,1	1309	19,7	3883	66,0	6092
90	2006	678,9	12,9	718	13,7	3850	73,4	5247
	2007	895,3	16,4	1116	20,4	3450	63,2	5461
	2008	569,3	9,0	2094	33,1	2650	57,9	5313
	Среднее	714,5	12,9	1309	22,4	3316	69,8	5340
Предполивная влажность почвы, 80% НВ
70	2006	698,8	12,4	718	12,8	4200	74,8	5617
	2007	778,5	13,6	1116	19,4	3850	67,0	5745
	2008	594,3	8,8	2094	31,3	3000	59,9	5688
	Среднее	690,5	11,6	1309	21,1	3653	67,2	5683
80	2006	880	14,1	718	11,5	4650	74,4	6248
	2007	933	14,5	1116	17,3	4400	68,2	6449
	2008	828,3	11,1	2094	28,0	3550	60,9	6472
	Среднее	880,4	13,2	1309	18,9	4260	67,8	6388
90	2006	752,2	12,9	718	12,3	4350	74,7	5820
	2007	862,7	14,2	1116	18,4	4100	67,4	6079
	2008	767,7	10,8	2094	29,6	3200	59,6	6061
	Среднее	794,2	12,6	1309	20,1	3883	60,3	5986

В 2006 году основа формирования урожая при контрольном режиме орошения складывалась в основном за счет оросительной воды, процентное отношение составляло от 68,4 до 69,4 (от 2400 до 2800 м³/га). Затем водопотребление складывалось из прихода атмосферных осадков от 19,9 до 20,5 %, и меньше всего в формировании урожая составляла доля запасов почвенной влаги (от 11,0 до 12,8%).

Несколько по-другому складывалось водопотребление на дифференцированном поливе. Здесь основа урожайности была заложена за счет поливной воды, но с более большим процентом (от 71,1 до 72,2%). Возрастала и величина суммарного водопотребления. Если на предполивной влажности 70% она была максимальной на варианте с густотой посева 80 тыс. растений на гектаре (4033 м³/га), то на дифференцированном оно возрастало на 300 м³/га (4361 м³/га).

На гибриде РОСС 272 АМВ значения величин суммарного водопотребления возрастали на 1100…1300 м³/га, по сравнению с гибридом Поволжский 212 МВ. Закономерности влияния суммарного водопотребления прямо пропорционально отражали картину формирования урожайности гибрида Поволжский 212 МВ.

В 2008 году за вегетационный период выпало 2094 м³/га атмосферных осадков. Что существенным образом повлияло на структуру суммарного водопотребления.

На режиме орошения 70%НВ гибрида Поволжский 212 МВ доля атмосферных осадков составляла от 53,4 до 56,2%, а оросительной воды о т 35,1 до 40,7 %. На поливном режиме 70…80…70% НВ доля атмосферных осадков снизилась от 53,3 до 45,6%. Эта же закономерность сохранилась и при дальнейшем увеличении влажности почвы до поддержания поливного режима 80%НВ.

В то же время на гибриде РОСС 272АМВ долевое участие составляющих суммарного водопотребления изменялось. Доля атмосферных осадков на контрольном режиме орошения была от 30,5 до 35,0%, а доля оросительной воды возрастала от 55,4 до 62,3%. Существенным образом возрастала величина суммарного водопотребления на этом гибриде (до 5848 м³/га).

На дифференцированном режиме долевое участие оросительной воды на изучаемых вариантах продолжало возрастать, ее величина достигала 59,6%. Суммарное водопотребление достигало 6149 м³/га.

Рис.1. Динамика среднесуточного водопотребления гибрида кукурузы РОСС 272 АМВ (среднее 2006…2008гг.)

На основании анализа представленных данных можно сделать заключение, что гибрид РОСС 272 АМВ имел более продолжительный вегетационный период, потреблял воды больше, чем гибрид Поволжский 212 МВ. Изучив влияние густоты стояния растений на гектаре, можно сделать вывод, что при густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре больше всего потреблялось воды, и была выше величина суммарного водопотребления. Иначе говоря, загущение посевов до 90 тыс. растений на гектаре не приводило к увеличению водопотребления.

Равномерное орошение активного слоя почвы позволяет обеспечивать приток к корням растений воды, что, в свою очередь, обеспечивало бесперебойное протекание процессов фотосинтеза. Это положение подтверждается показаниями суммарного водопотребления в отдельные фазы вегетационного периода развития растений кукурузы (рис.1.).

Особенности фотосинтетической деятельности растений кукурузы в зависимости от установленных режимов орошения и густоты стояния

Продуктивность современных посевов в настоящее время немного ниже потенциальной фотосинтетической продуктивности агрофитоценозов, заложенных генетической наследственностью. Между площадью листьев и урожайностью установлена прямая зависимость - высокие урожаи в посевах кукурузы можно получать только тогда, когда происходит быстрое формирование и нарастание ассимилирующей поверхности (Ничипорович А.А.,1961).

Площадь листовой поверхности быстро начиналась увеличиваться с появлением очередных (ниже 5 листа) листьев и достигала своего максимального развития в фазу выметывание - цветение початка (появление флагового листа). На гибриде Поволжский 212 МВ, в зависимости от годов исследований, максимальная площадь листьев сформировалась в благоприятные 2006 и 2008 годы на варианте усиленного режима орошения 80%НВ при густоте стояния 80 тыс.растений на гектаре (39,57 и 40,30 тыс.м²/га). Аналогичная закономерность отмечалась и на гибриде РОСС 272 АМВ, на аналогичном варианте величины площади листьев составляли 44,20 и 46,18 тыс.м²/га (таб. 2). Меньших размеров площадь листьев сформировалась в 2007 году (36,16 тыс.м²/га).

Таблица 2

Динамика площади листьев в зависимости от густоты стояния и режимов орошения за 2006 г., тыс.м²/га

Режим орошения	Густота стояния тыс./га	Всходы	5-7 листьев	11-13 листьев	Выметывание… цветение	Молочная спелость	Полная спелость
Поволжский 212 MB
70	70	0,1	2,63	13,5	20,1	16,4	6,52
	80	0,1	3,98	18,4	25,9	22,0	8,70
	90	0,1	3,55	17,4	25,3	21,4	8,21
70-80-70	70	0,1	2,25	11,6	20,0	17,0	6,67
	80	0,1	3,64	16,7	29,3	24,8	9,18
	90	0,1	3,16	15,5	27,6	22,9	8,55
80	70	0,1	3,42	16,7	28,4	23,8	9,06
	80	0,1	5,41	22,3	40,3	33,4	12,7
	90	0,1	4,43	20,1	35,2	29,6	11,2
РОСС 272 АМВ
70	70	0,1	4,33	22,3	20,1	17,0	6,52
	80	0,1	6,58	30,4	25,9	22,0	8,7
	90	0,1	5,41	26,5	25,3	21,4	8,21
70-80-70	70	0,1	3,88	20,0	34,6	29,3	11,5
	80	0,1	5,77	26,4	46,4	39,3	14,6
	90	0,1	4,64	22,7	40,5	33,5	12,5
80	70	0,1	4,20	20,5	34,9	29,3	11,1
	80	0,1	5,94	24,4	44,2	36,7	13,9
	90	0,1	4,87	22,2	38,7	32,6	12,3

Применение дифференцированного режима орошения способствовала росту ассимилирующей поверхности, достигая величин от 20,0 до 29,3 тыс.м²/га. Существенный прирост отмечался на варианте интенсивного режима орошения 80%НВ - от 28,4 до 40,3 тыс. м²/га. Аналогичным образом формировалась динамика площади листьев и на гибриде РОСС 272 АМВ, только ее значения были на 2…4 тыс.м²/га выше, чем у гибрида Поволжский 212 МВ.

Увеличение густоты стояния приводило к увеличению площади ассимилирующей поверхности, но не пропорционально густоте стояния. В связи с этим площадь листьев на гектаре и фотосинтетический потенциал посевов с загущением растений увеличивались (табл. 3).

Таблица 3

Фотосинтетический потенциал гибридов кукурузы в зависимости от режимов орошения и густоты стояния, тыс.м²/га, 2006

Режим орошения	Густота стояния тыс./га	Всходы-5 лист	5- 11 листьев	11лист-цветение початка	Цветение початка - мол. спелость	Мол. спелость - полная спелость	Итого
1	2	3	4	5	6	7	8
Поволжский 212 MB
70	70	46,6	339,9	588,0	697,0	968	2639,0
	80	68,0	448,1	795,4	876,3	1295	3794,1
	90	51,5	426,5	814,4	902,0	1264	3458,3
70-80-70	70	40,4	295,3	593,1	722,0	1052	2702,4
	80	63,6	447,0	933,7	840,6	1527	3812,4
	90	56,0	393,6	853,8	990,9	1363	3657,3
80	70	60,6	437,3	879,4	1005,0	1504	3885,6
	80	97,0	678,1	1248,0	1474,0	2292	5789,7
	90	81,8	577,3	1134,0	1286,0	1972	5051,0
Гибрид РОСС 272 АМВ
70	70	77,2	562,8	588,0	697	968	2892,5
	80	114,0	754,2	795,4	876	1295	3835,5
	90	81,0	670,5	814,4	902	1264	3731,8
70-80-70	70	70,5	516,0	1036,0	1262	1837	4721,8
	80	104,0	730,5	1526,0	1374	2496	6230,1
	90	83,7	588,4	1276,0	1481	2037	5466,7
80	70	77,7	561,0	1128,0	1289	1929	4985,3
	80	113,0	791,4	1456,0	1720	2675	6756,4
	90	91,5	646,3	1270,0	1439	2208	5654,6

Полученные данные по формированию фотосинтетического потенциала показали, что в период от всходов до образования 5 листа величина его была незначительная и колебалась от 46,6 до 97,0 тыс.м²/га (2006 г.) на гибриде Поволжский 212 МВ. Оценивая по итоговым значениям за период вегетации фотосинтетический потенциал, можно сделать вывод, что максимальные его значения в годы исследований были на гибриде РОСС 272 АМВ в 2006 году на варианте интенсивного режима орошения (80%НВ) при густоте посева 80 тыс. растений на гектаре.

Как показали наши исследования, темпы нарастания и накопления сухого вещества в период вегетации кукурузы были неодинаковы, они изменялись по годам исследований, зависели от режима орошения и густоты стояния (табл. 4).

Таблица 4

Динамика накопления сухого вещества в зависимости от густоты стояния и режимов орошения, т/га, 2006

Режим орошения	Густота стояния тыс./га	Всходы	5-6 листьев	10-11 листьев	Выметывание... цветение поч.	Мол. спелость	Полная спелость
Поволжский 212 MB
70	70	0,01	0,06	1,09	4,30	6,58	7,32
	80	0,01	0,09	1,41	5,43	8,32	9,26
	90	0,01	0,08	1,35	4,82	7,38	8,22
70-80-70	70	0,01	0,05	0,93	3,67	5,62	6,25
	80	0,01	0,08	1,25	5,84	8,94	9,94
	90	0,01	0,07	1,22	5,68	8,69	9,67
80	70	0,01	0,09	1,44	6,68	10,20	11,40
	80	0,01	0,92	1,62	7,49	11,50	12,80
	90	0,01	0,95	1,68	7,82	12,18	13,30
РОСС 272 АМВ
70	70	0,01	0,10	1,79	4,30	6,58	7,32
	80	0,01	0,13	2,15	5,43	8,32	9,26
	90	0,01	0,14	2,22	4,82	7,38	8,22
70-80-70	70	0,01	0,09	1,60	6,33	9,70	10,80
	80	0,01	0,12	1,93	9,43	13,81	15,30
	90	0,01	0,11	1,84	8,55	13,13	14,60
80	70	0,01	0,11	1,77	8,21	12,64	14,29
	80	0,01	1,01	1,78	8,24	12,61	14,10
	90	0,01	1,04	1,84	8,58	13,23	14,60

В начале вегетации, когда темпы прироста листовой поверхности были небольшими, приросты сухого вещества были незначительными (в фазе 5 листа прирост сухой массы колебался от 0,06 до1,09 т/га). Доля сухого вещества в начальном этапе роста составляла 7…9% от общей биомассы растений. Наиболее интенсивный прирост наблюдался у гибрида РОСС 272 АМВ. К концу вегетации прирост у этого гибрида составлял на варианте дифференцированного режима орошения с густотой стояния 80 тыс. растений на гектаре, в зависимости от года исследований, от 13,0 до 15,3 т/га Наименьшие значения были отмечены на контрольном режиме орошения с густотой стояния 70 тыс.растений на гектаре (от 7,01 до 7,32 т/га) на гибриде Поволжский 212 МВ.

Увеличение загущения до 90 тыс.растений на гектаре приводило к снижению накопления сухой биомассы на 0,5…2,5 т/га. За счет снижения долевого участия каждого растения кукурузы снижалось накопление сухого вещества к моменту полной спелости зерна.

На динамику накопления сухого вещества существенное влияние оказывала степень влагообеспеченности растений. При поддержании контрольного режима орошения кукуруза накапливала максимально 9,26 т/га, с созданием дифференцированного режима орошения - урожайность сухой биомассы возрастала до 15,3 т\га. Дальнейшее увеличение режима орошения до усиленного (80% НВ) приводило к снижению урожайности сухой массы до 14,6 т/га.

Урожайность и качество зерна в зависимости от изучаемых агротехнических приемов

Урожайность является результирующим фактором всего процесса роста и развития растений. Выращивание зерновой кукурузы даже на орошаемых землях, прежде всего, зависит от погодных условий каждого конкретного года, густоты стояния, способов борьбы с сорной растительностью и наличие питательных веществ в почве. Все это в совокупности и будет определять будущий урожай кукурузы.

Из полученных данных урожайности следует, что в 2006 году урожайность гибрида Поволжский 212 МВ изменялась в интервале от 3,52 до 6,36 т/га, а гибрида РОСС 272 АМВ соответственно от 5,79 до 7,23 т/га. Тенденция увеличения урожайности на вариантах с дифференцированным режимом орошения закономерно просматривается на обоих гибридах, что прямо пропорционально показателям фотосинтетической деятельности.

Увеличение урожайности составило у гибрида Поволжский 212 МВ 0,74 т/га, а у гибрида РОСС 272 АМВ 0,69 т/га. Дальнейшее увеличение влагообеспеченности не способствовало росту урожайности.

Таблица 5

Урожайность зерна гибридов кукурузы в зависимости от режимов орошения и густоты стояния, 2006…2008 гг.

Густота посева тыс./га	70% НВ	70-80-90% НВ	80% НВ
	2006г	2007г	2008г	сред.	2006г	2007г	2008г	сред.	2006г	2007г	2008г	сред.
Поволжский 212 МВ
70	3,52	3,37	4,63	3,84	3,94	3,68	4,24	3,95	5,78	5,30	6,15	5,74
80	4,26	3,95	5,66	4,62	4,98	4,75	5,64	5,12	6,57	6,36	6,78	6,57
90	3,47	3,03	4,83	3,78	4,48	4,10	5,23	4,60	6,36	5,75	6,48	6,20
РОСС 272 АМВ
70	5,79	5,58	6,76	6,04	6,80	6,43	7,23	6,82	7,10	6,80	7,85	7,25
80	6,48	6,21	7,38	6,69	7,30	7,10	7,50	7,30	7,23	7,12	8,00	7,45
90	5,73	5,10	7,64	6,16	7,10	6,70	7,00	6,93	6,98	6,71	7,31	7,00

НСР₀₅ 0,07 0,15 0,05 0,07 0,15 0,05 0,07 0,15 0,05

Изучение вариантов с густотой стояния показало, что оптимальной площадью питания отличался вариант с густотой стояния 80 тыс. растений на гектаре, на котором урожайность гибрида Поволжский 212 МВ была 4,26 т/га, а у гибрида РОСС 272 АМВ - 6,48 т/га. Как загущение, так и занижение густоты стояния приводили к недобору урожайности. Была выполнена программа получения 6 т/га на гибриде Поволжский 212 МВ и 7 т/га на гибриде РОСС 272 АМВ. Максимальный урожай в этом году был получен на гибриде РОСС 272 АМВ на дифференцированном режиме (70…80…70% НВ) при густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре было получено 7,3 т/га. Аналогичные зависимости урожайности мы получили в 2008 году на гибриде РОСС 272 АМВ - 8,0 т/га на режиме орошения 80%НВ при густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре.

Биоэнергетическая эффективность различных гибридов кукурузы

Широко применяемый оценочный денежный эквивалент не всегда дает истинное стоимостное представление, которое значительно меняется по многим факторам.. Поэтому наиболее приемлемым методом оценки эффективности возделывания кукурузы в современных экономических условиях является энергетический анализ производства, где используется универсальный энергетический показатель отношения аккумулированной в продукции энергии к затраченной на ее получение. Энергетический анализ в сельском хозяйстве потому и необходим, что он представляет сложное и многоступенчатое производство, которое интенсивно потребляет все виды энергоресурсов.

Критерием оценки энергетической эффективности является коэффициент энергетической эффективности, который представлен в таблице 6.

Таблица 6

Коэффициент энергетической эффективности технологии возделывания кукурузы на зерно (среднее 2006…2008 гг.)

Режим орошения, % НВ	Густота стояния, тыс. растений	Поволжский 212 МВ	РОСС 272 АМВ
70	70	3,71	5,54
	80	4,43	5,51
	90	3,62	5,28
70…80….70	70	3,62	5,43
	80	4,25	5,69
	90	3,99	5,56
80	70	4,21	5,32
	80	4,52	5,11
	90	4,41	5,06

Оценка биоэнергетической эффективности гибридов, наряду с экономической, все больше приобретает самостоятельное значение как инструмент выявления резервов экономии энергетических ресурсов. В наших исследованиях эффективность энергозатрат определяли отношением энергии полученной в урожае или его хозяйственно-ценной части к совокупной энергии, затраченной на их производство. Анализ расчетных данных показал, что с увеличением получаемой продукции прослеживалась тенденция роста энергонасыщенности ее производства, и возрастал коэффициент энергетической эффективности. Как видно из представленных данных, все предлагаемые производству сочетания урожаеобразующих факторов характеризуются как энергосберегающие. Учитывая, что кукурузу мы возделывали на зерно, где коэффициент энергетической эффективности применяемых технологий составил от 3,62 до 5,69. Причем на контрольных режимах орошения он колебался от 3,62 до 5,54; на дифференцированном - соответственно от 3,62 до 5,69 и на усиленном - от 4,21 до 5,32. Увеличение уплотненности посева показало преимущество на всех режимах орошения густоты стояния 80 тыс. растений на гектаре, где коэффициент изменялся от 3,62 до 5,69. Из изучаемых гибридов, гибрид РОСС 272 АМВ имел коэффициент энергетической эффективности был на 0,17…1,83 выше, чем гибрид Поволжский 212 МВ.

Обоснование экономической эффективности возделывания кукурузы в условиях орошения

В засушливых условиях Волгоградского Задонья устойчивое сельскохозяйственное производство возможно только в условиях регулярного орошения.

Таблица 7

Экономическая эффективность возделывания кукурузы на зерно в зависимости от изучаемых факторов (среднее 2006…2008 гг)

Режим орошения, % НВ	Густота стояния, тыс. раст.	Урожайность, т/га	Прямые затраты, р/га	Цена реализации, 1 т/р	Себестоимость, 1т/р	Стоимость валовой продукции, р	Чистый доход, р/га	Рентабельность, %
Поволжский 212 МВ
70	70	3,84	10740	5000	6500	19240	+8460	78,7
	80	4,62	10940	5000	6900	23100	11560	105,6
	90	3,78	10620	5000	7050	18900	-8340	-
70…80…70	70	3,95	12440	5000	6100	15800	-3360	-
	80	5,12	12750	5000	6800	25600	13850	108,6
	90	4,60	12980	5000	6900	23000	10020	77,1
80	70	5,14	14910	5000	7600	28550	13640	91,4
	80	6,57	15500	5000	7150	32850	15350	99,0
	90	6,20	15850	5000	7890	31000	15230	96,0
РОСС 272 АМВ
70	70	6,04	14380	5000	8340	30200	15820	110,0
	80	6,69	15840	5000	9620	33450	17010	107,3
	90	6,16	15190	5000	9200	30800	15610	103,2
70…80…70	70	6,82	16940	5000	7950	34100	17160	101,2
	80	7,30	16800	5000	7480	36500	18700	111,3
	90	6,93	17420	5000	8340	34650	17230	101,2
80	70	7,25	17670	5000	8950	36250	18580	102,1
	80	7,45	18360	5000	8480	37250	18890	102,8
	90	7,00	17420	5000	9260	35000	17580	101,0

Результаты сравнения экономической эффективности рекомендуемых нами сочетаний урожаеобразующих факторов для получения планируемой урожайности приводим в таблице 7.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что процесс выращивания кукурузы на зерно при различных режимах орошения и густоте стояния выгоден и отличается неодинаковыми затратами и рентабельностью. Наименьшая себестоимость зерна сложилась на гибриде Поволжский 212 МВ на дифференцированном режиме орошения (70…80…70% НВ) и составила от 6800 до 6900 рублей за тонну. Причем с увеличением густоты стояния до 80 тыс. растений на гектар себестоимость на всех вариантах была наименьшей, а при увеличении густоты стояния до 90 тыс. растений на гектар она возросла на 500…1000 рублей.

В конечном счете, результирующим показателем была рентабельность производства. Она обратно пропорциональна была связана с себестоимостью произведенной продукции. Проанализировав рентабельность производства зерновой кукурузы, можно сделать заключение, что рентабельность гибрида РОСС 272 АМВ была на 5…30% выше, чем гибрида Поволжский 212 МВ. Лучшим по рентабельности у обоих гибридов был вариант с дифференцированным режимом орошения с нормой высева 80 тыс. растений на гектаре и составил у гибрида Поволжский 212 МВ при густоте стояния 70 тыс. растений на гектар 78,7%, при 80 тыс. - 105,6 и при 90 тыс. - 78,0%. Соответственно у гибрида РОСС 272 АМВ она составила при густоте стояния 70 тыс. - 101,2%, при 80 тыс. - 111,3 и при 90 тыс. - 101,2%.

Выводы

Результаты проведенных исследований в 2006…2008 годах по возделыванию зерновой кукурузы в условиях орошения каштановых почв позволяют сделать следующие выводы:

1. Агроклиматические условия каштановых почв Волгоградского Задонья в условиях регулярного орошения позволяет получать планируемую урожайность 8,0 т/га и более зерна кукурузы.

2. Режимы орошения и плотность посева оказывали влияние на урожаеобразующие факторы гибридов кукурузы. Увеличение загущенности посева до 80 тыс. растений на гектаре приводила к повышению показателей фотосинтетической деятельности растений. Так у гибрида РОСС 272 АМВ на дифференцированном режиме орошения и густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре сформировалась максимальная площадь листьев - 46 тыс. м²/га (против 40,3 тыс. м²/га) у гибрида Поволжский 212 МВ, самый высокий фотосинтетический потенциал 6230,1 тыс. м²/га (против 3812,5 тыс. м²/га), больше всего сформировалось сухого вещества - 15,9 т/га (против 9,94 т/га).

3. Увеличение плотности посева до 90 тыс. растений на гектаре способствовало снижению продуктивности фотосинтеза на 10…15 %, вследствие затенения нижнего яруса листьев, которые в ходе налива зерна практически не принимали участие в фотосинтезе.

4. Наиболее высокие показатели фотосинтетической деятельности сформировались на дифференцированном режиме орошения 70…80…70% НВ. Площадь листьев возрастала на 0,5…1,1 тыс.м²/га у гибрида Поволжский 212 МВ и на 5,15…6,33 тыс.м²/га у гибрида РОСС 272 АМВ. Фотосинтетический потенциал на контрольном режиме орошения изменялся от 2838 до 3835 тыс.м²/га, а на дифференцированном режиме орошения: от 2702 до 6230 тыс.м²/га.

5. Водный режим имел основополагающее значение в засушливой зоне. Исследования показали, что водный режим зависел от биологических особенностей гибрида, густоты стояния растений, погодных условий вегетационного года. Так в 2008 году за период вегетации выпало 209,4 мм атмосферных осадков, что, несомненно, повлияло на слагающие водопотребления. С увеличением густоты стояния возрастала и величина суммарного водопотребления, у гибрида Поволжский 212 МВ от 3014 до 5005 м³/га, а у гибрида РОСС 272 АМВ от 4763 до 6472 м³/га.

6. С улучшением влагообеспеченности уменьшался коэффициент водопотребления растений кукурузы. Гибрид Поволжский 212 МВ при густоте стояния 70 тыс. растений на гектаре меньше всего тратил влаги на формирование урожая (11,4…11,6 мм/кг).

7. Анализ экспериментального материала показал, что максимальные показатели элементов продуктивности формировались на дифференцированном режиме орошения (70…80…70% НВ) и при густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре. Однако, как уменьшение густоты, так и ее увеличение приводило к снижению абсолютных величин элементов структуры урожая от 10 до 30 %.

8. На основании проведенных исследований можно сделать заключение, что для получения гарантированной урожайности зерна 7,0 т/га можно рекомендовать гибрид Поволжский 212 МВ и гибрид РОСС 272 АМВ с поддержанием дифференцированного режима орошения 70…80…70% НВ и густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре. При снижении предполивного порога влажности до 70% НВ можно гарантированно получать 6,0 т/га сухого зерна кукурузы.

9. Максимальная продуктивность была получена на гибриде РОСС 272 АМВ на усиленном режиме орошения 80%НВ и густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре (урожайность составила 7,45 т/га).

10. Оценка биоэнергетической эффективности показала, что при густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре и применения дифференцированного режима орошения (80% НВ) на гибриде РОСС 272 АМВ был получен максимальный коэффициент энергетической эффективности (5,69). Максимальные его значения были получены у гибрида Поволжский 212 МВ (5,28) на вариантах контрольного режима и густоте стояния 90 тыс. растений на гектаре.

11. На основании анализа показателей экономической эффективности можно сделать вывод, что при возделывании гибрида РОСС 272 АМВ и гибрида Поволжский 212 МВ при дифференцированном режиме орошения и густоте стояния 80 тыс. растений на гектаре была получена самая высокая рентабельность производства - 111,3%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При выращивании кукурузы на зерно в условиях регулярного орошения каштановых почв Волгоградского Задонья можно рекомендовать гибрид РОСС 272 АМВ с густотой стояния 80 тыс. растений на гектаре.

2. Для получения гарантированной урожайности 8,0 и более т/га сухого зерна кукурузы необходимо в течение вегетации кукурузы поддерживать дифференцированный режим орошения 70…80…70% НВ назначением вегетационных поливов для поддержания заданной (70%НВ) влажности почвы до 15 листа, от выметывания до молочной спелости поддерживать влажность 80% НВ, в дальнейшем от налива зерна до полной спелости поддерживать 70% НВ.

список опубликованных работ по теме диссертации

1. Петров, Н.Ю. Сравнительная оценка гибридов кукурузы в условиях Нижнего Поволжья [Текст] /Н.Ю. Петров, В.Н. Плотников, Е.А. Зенина // Аридное землепользование - способы и технологии интенсификации: сборник. - М.: изд-во «Вестник РАСХН». - 2009. - С. 260-261.

2. Петров, Н.Ю. Влияние агротехнических приемов на продуктивность зерновой кукурузы в условиях орошения [Текст] / Н.Ю. Петров, Н.А. Петрова, Е.А Карпачева, В.Н. Плотников // Аграрный вестник Урала. - 2009. - №5(59). - С.62-63.

3. Петров, Н.Ю. Особенности возделывания кукурузы на зерно в условиях орошения Волгоградской области [Текст] / Н.Ю. Петров. Н.А. Петрова, В.Н. Плотников // Аридное землепользование - способы и технологии интенсификации: сборник. - М.: изд-во «Вестник РАСХН» - 2009. - С. 144-145.

Размещено на Allbest.ru