Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние изученности исследуемых вопросов (обзор литературы) 9
Глава 2. Условия проведения опытов 22
2.1. Агрометеорологические условия в годы исследований 22
2.2. Агрохимические и водно-физические показатели почв опытного участка 26
2.3. Технология возделывания изучаемых гибридов кукурузы в условиях орошения 27
Глава 3. Задачи работы и методика исследований 31
3.1. Цель и задачи исследований 31
3.2. Программа исследований и схема опыта 32
3.3. Расчет норм минеральных удобрений на запланированный урожай кукурузы 34
3.4. Водный режим 37
3.5. Световой режим 38
3.6. Учеты и наблюдения в посевах 39
Глава 4. Водный режим различных по скороспелости гибридов кукурузы 41
4.1. Динамика влажности почвы 41
4.2. Водопотребление растений 47
Глава 5. Рост и развитие гибридов кукурузы в зависимости от уровня минерального урожая 54
5.1. Вегетационный период 54
5.2 Норма посева, полнота всходов и сохранность растений к уборке 57
5.3 Рост и развития растений 58
Глава 6. Фотосинтетическая деятельность гибридов кукурузы 68
6.1. Динамика площади листьев и фотосинтетического потенциала изучаемых гибридов 68
6.2. Продуктивность фотосинтеза 75
6.3. Суточные и абсолютные приросты биомассы 77
6.4. Использование ФАР посевами 80
6.5. Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза 88
Глава 7. Продуктивность и качество зерна гибридов кукурузы 92
7.1. Влияние удобрений на урожай зерна различных гибридов кукурузы 92
7.2. Структура урожая 94
7.3. Качество и питательная ценность зерна 96
Глава 8. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания различных гибридов кукурузы 99
Выводы 105
Рекомендации производству 109
Список литературы 110
Приложения 129
- Технология возделывания изучаемых гибридов кукурузы в условиях орошения
- Расчет норм минеральных удобрений на запланированный урожай кукурузы
- Динамика площади листьев и фотосинтетического потенциала изучаемых гибридов
- Влияние удобрений на урожай зерна различных гибридов кукурузы
Введение к работе
Актуальность темы. Кукуруза одна из самых высокоурожайных зернофуражных культур. По своим кормовым достоинствам, универсальности использования она превосходит все другие зерновые культуры. Уступая по посевным площадям пшенице, среди возделываемых культур она занимает первое место по валовым сборам зерна.
Для перехода к интенсивным методам ведения сельскохозяйственного производства, включающих широкое использование мелиорируемых земель, высокоэффективных средств борьбы с сорняками, вредителями и болезнями, использование семян и гибридов высокоурожайных сортов, оптимальных доз удобрений сельскохозяйственной науке необходимо создать интегрированное представление о процессах формирования урожаев. Фундаментом для решения указанных задач является технология, предусматривающая комплекс взаимосвязанных агротехнических мероприятий, своевременное и качественное выполнение которых обеспечивает рациональное использование природных ресурсов при одновременном повышении почвенного плодородия и удовлетворения требований охраны окружающей среды.
Рациональное использование природных ресурсов предусматривает переход к такой системе земледелия, которая строится на строгой количественной основе, учитывает влияние на урожай всех почвенно-климатических условий в соответствии с особенностями каждого поля и спецификой складывающихся агрометеорологических условий в конкретном году. Благодаря этому максимально используются потенциальные возможности каждого гектара земли, что имеет принципиальное значение в условиях, когда резервы роста производства сельскохозяйственной продукции за счет расширения посевных площадей (особенно в Чеченской Республике) практически исчерпаны.
Кукуруза занимает ведущее место в структуре посевных площадей ЧР. Благоприятные агроклиматические условия, наличие больших площадей орошаемых земель (около 40% пашни), широкое использование удобрений, высо
копродуктивных сортов и гибридов кукурузы обусловливают повышение потенциальной продуктивности зерна кукурузы.
В связи с этим поиск путей рационального использования природных ресурсов для повышения потенциальной продуктивности зерна кукурузы является весьма актуальным и вызвано производственной необходимостью.
Цель и задачи исследований заключались в реализации биологического потенциала продуктивности различных по скороспелости гибридов кукурузы на зерно, обеспечивающих устойчивую урожайность при рациональном использовании природных ресурсов
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
подобрать высокопродуктивные гибриды кукурузы;
выявить изменения водного режима лугово-черноземных почв при применении удобрений;
установить суммарные и среднесуточные расходы влаги гибридами в зависимости от уровня минерального питания;
изучить особенности роста и развития, различных по скороспелости гибридов в зависимости от минерального питания, термического режима при оптимальной влагообеспеченности;
определить показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах;
рассчитать величины урожая гибридов кукурузы по приходу фото-синтетически активной радиации (ФАР) и ее использованию посевами;
дать комплексную оценку возделываемым гибридам по урожаю и его структуре, качеству зерна в зависимости от минерального питания;
определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания гибридов кукурузы и дать рекомендации производству.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые для орошаемых лугово-черноземных почв степной зоны Чеченской Республики:
определена величина возможных урожаев зерна кукурузы по количеству осадков, естественному плодородию почв, приходу ФАР и сумме эффективных температур;
выявлено влияние рекомендованной нормы удобрений на продуктивность различных по скороспелости гибридов кукурузы;
определена динамика влажности почвы, суммарное и среднесуточное водопотребление различными гибридами кукурузы в зависимости от уровня минерального питания;
изучены особенности роста и развития гибридов, их фотосинтетическая деятельность, урожай зерна и его структура, качество зерна в зависимости от уровня минерального питания;
рассчитана экономическая и энергетическая эффективность возделывания различных гибридов в условиях орошения.
Исследования являются составной частью тематического плана НИР Горского ГАУ, номер государственной регистрации 01.09.8003166. На защиту выносятся следующие положения:
особенности водного режима различных по скороспелости гибридов кукурузы;
рост и развитие различных по скороспелости гибридов в зависимости от минерального питания;
фотосинтетическая деятельность растений; использование ФАР посевами в процессе формирования урожая;
продуктивность, структура урожая и качество зерна различных по скороспелости гибридов в зависимости от минерального питания;
экономическая и энергетическая эффективность возделывания гибридов кукурузы в условиях орошения.
Практическая ценность и реализация работы.
В результате проведенных исследований, выявлены перспективные гибриды кукурузы для степной (орошаемой) зоны Чеченской Республики - Кубан
ский 320СВ и Краснодарский 419АСВ, обладающие высокой зерновой продуктивностью (порядка 90-100 ц/га). Изучены процессы формирования урожая, разрабо таны для них комплексы технологических операций, обеспечивающие при точном и качественном их осуществлении получение высоких (не зависимо от погодных условий) устойчивых урожаев.
Рекомендуемые изменения в технологии возделывания кукурузы прошли производственную проверку в 2003-2005 гг. на площади 350 га на полях госхоза «60 лет Октября» Грозненского района ЧР. С каждого гектара посевов дополнительно получено от 27,5 до 32,4ц зерна кукурузы.
Материалы диссертационной работы использованы при составлении практического руководства по интенсивной технологии возделывания кукурузы для орошаемых земель Чеченской Республики.
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты их исследований докладывались на кафедрах сельскохозяйственных дисциплин Чеченского государственного университета, общего и мелиоративного земледелия Горского государственного аграрного университета в 2003-2005 гг., на республиканской научно-практической конференции, посвященной повышению эффективности агропромышленного производства Чеченской Республики (Грозный, 2004; 2005); на IV Северо-Кавказской региональной конференции «Студенческая наука-экологии России »(Владикавказ, 2005 г.), Международной научно - практической конференции « Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве, посвященная 140 - летию со дня рождения Д.Н.Прянишникова (Владикавказ, 2005 г.), II Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов « Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2005 г. ) Международной научной конференции « Актуальны вопросы экологии и природопользования» (Ставрополь, 2005 г.), Юбилейной международной научно - технической конференции, посвященной 75 - летию ЧГАУ (Челябинск, 2006). Всероссийской научно-практической конференции «Естественные науки в решении проблемы произ
водства, экологии и медицины» (Грозный, 2006) По результатам исследований опубликовано 7 научных работ.
Личный вклад автора. Автором совместно с научным руководителем разработаны программа исследований и схема опытов, самостоятельно проведена закладка опытов, отбор почвенных и растительных образцов, их анализ. Более 80% данных получены самим автором, часть данных имеет соавторство с сотрудниками ЧТУ и ГГАУ. Соискатель выражает глубокую благодарность всем работникам, оказавшим научную, методическую и практическую помощь в проведении исследований и написании данной работы.
Место и годы проведения опытов. Работа выполнялась в 2002-2005 гг. на кафедре общего и мелиоративного земледелия Горского ГАУ и кафедре сельскохозяйственных дисциплин ЧТУ. Полевые опыты закладывались на полях госхоза «60 лет Октября» Грозненского района ЧР.
Экспериментальные исследования автора по диссертационной работе проведены с использованием современных аналитических методов. Полученные данные обработаны статистически с использованием компьютера (с помощью электронных таблиц Microsoft Excel) и достоверны по существу.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 128 страницах и состоит из введения,8 глав, выводов и предложений производству. Она включа-етіб рисунков , Зітаблицу в тексте и 28 в приложениях. Список используемой литературы насчитывает 236 наименований, в том числе 5 иностранных авторов.
Технология возделывания изучаемых гибридов кукурузы в условиях орошения
Зерно является основой создания продовольственного и фуражного фонда республики. Поэтому увеличение урожая кукурузы на зерно, особенно на орошаемых землях, является одним из крупных резервов его дальнейшего производства. Отечественная и иностранная селекция кукурузы имеет существенные достижения. Учеными создан целый ряд высокопродуктивных гибридов, которые в условиях отдельных регионов России в т.ч. и Северного Кавказа, формируют урожаи зерна на уровне 100 и более ц/га. Поскольку специально для Чеченской Республики таких гибридов пока не выведено, встает задача подобрать наиболее продуктивные гибриды для орошаемого земледелия республики, способные ежегодно созревать и обеспечивать получение урожаев порядка 70- 100 ц/га зерна. С этой целью в госхозе «60 лет Октября» закладывались полевые опыты.
В исследованиях ставились следующие задачи: подобрать высокопродуктивные гибриды кукурузы; выявить изменения водного режима лугово-черноземных карбонатных почв при применении рекомендуемых норм удобрений. установить суммарные и среднесуточные расходы влаги гибридами кукурузы в зависимости от уровня минерального питания; изучить особенности роста и развития, различных по скороспелости гибридов кукурузы в зависимости от условий минерального питания, термического режима при оптимальной влагообеспеченности; определить показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах; определить величины урожая гибридов кукурузы по приходу фото-синтетически активной радиации (ФАР) и ее использованию посевами; дать комплексную оценку возделываемым гибридам по урожаю и его структуре, качеству зерна в зависимости от уровня минерального питания при оптимальной влагообеспеченности; определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания различных по скороспелости гибридов кукурузы и дать рекомендации производству по получению высоких урожаев. Научная новизна, теоретическая и практическая значимость данной работы заключается в том, чтобы в полевых многофакторных опытах на лугово-черноземных карбонатных почвах степной зоны Чеченской Республики впервые в условиях орошения изучена возможность получения высоких урожаев зерна новых высокопродуктивных гибридов кукурузы. Полевые опыты проводились на орошаемых землях госхоза «60 лет Октября», а лабораторные анализы почв, растений, зерна - на кафедре общего и мелиоративного земледелия Горского аграрного университета и кафедре сельскохозяйственных дисциплин Чеченского государственного университета. В программу исследований входили следующие основные вопросы: 1. Определить величину возможных урожаев зерна кукурузы по количеству осадков, естественному плодородию почв, приходу ФАР и суммы эффективных температур; 2. Выявить влияние рекомендованной нормы удобрений на продуктивность различных по скороспелости гибридов кукурузы; 3.Определить динамику влажности почвы, суммарное и среднесуточное водопотребление различными гибридами кукурузы в зависимости от уровня минерального питания; 4. Изучить особенности роста и развития гибридов кукурузы, их фотосинтетическую деятельность, урожай зерна и его структуру, качество зерна при различных уровнях питания; 5. Рассчитать экономическую и энергетическую эффективность возделывания различных гибридов кукурузы в условиях орошения. Для достижения поставленных целей был заложен опыт по следующей схеме: 1. Без удобрений (контроль); 2. Рекомендуемая норма удобрений для данной зоны, рассчитанная на получение урожая зерна порядка 90-100 ц/га (N90P120K60); Для посева использовались высокопродуктивные гибриды, краткая характеристика которых приведена ниже: Среднеранний гибрид Росс 209 MB - является двойным межлинейным гибридом. Период от всходов до полной спелости зерна - 108-112 дней. Урожайность зерна 71-77 ц/га. Гибрид устойчив к полеганию, стеблевым гнилям, пузырчатой головне. Оптимальная густота стояния -55-60 тыс. растений на 1 га. Высота растений -220-230 см, растения не кустятся. Початок закладывается на высоте 85-92 см. Масса 1000 зерен -290-320 г. Выход зерна при обмолоте -82%. При выращивании в пожнивных или поукосных посевах значительно ускоряет на всех этапах, переходя в группу раннеспелых гибридов, и созревает за 85-90 дней, тем самым, обеспечивая получение второго урожая зерна. Початок располагается на высоте 50-55 см. Период от всходов до полного созревания -106-111 дней. Устойчивость к полеганию высокая. Среднеспелый гибрид Кубанский 320 СВ - создан в ООО Научно-производственном объединении «Кос маис». Включен в Госреестр по Северо-Кавказскому (6) региону. Вегетационный период 128 дней. Относится к группе сортотипов с желтым зубовидным зерном и красным стержнем початка. Высота растения 218 см., листьев 17. Початок цилиндрический, длиной 24 см, масса 1000 зерен 311 г Средняя урожайность зерна - 50,4 ц/га, выше стандартных гибридов на 3,5 и 8,9 ц/га. Максимальная урожайность зерна 104,4 ц/га получена в 1995 г. на Терском ГСУ Кабардино-Балкарской Республики. Устойчив к южному гельминтоспориозу и пузырчатой головне. Средневосприимчив к стеблевым гнилям и фузариозу початков, умеренно восприимчив к бактериозу початков. Стеблевым мотыльком может повреждаться сильно. Среднепоздний гибрид 419 АСВ- выведен в Краснодарском НИИСХ им. П. П. Лукьяненко. Простой модифицированный. Включен в Госреестр по Северо-Кавказскому (6) региону. Вегетационный период 132 дня. Относится к группе сортотипов с желтым зубовидным зерном и красным стержнем початка. Высота растения 210см., листьев 18. Початок цилиндрический, длиной 18 см, масса 1000 зерен 281 г. Средняя урожайность зерна - 58,9 ц/га, выше стандартных гибридов на 3,5 и 5,8 ц/га. Максимальная урожайность зерна 117,8 ц/га получена в 1995 г. на Терском ГСУ Кабардино-Балкарской Республики, выше стандарта Краснодарский 362 СВ на 5 ц/га.
Расчет норм минеральных удобрений на запланированный урожай кукурузы
Поддержать заданный нижний порог влажности почвы не всегда удается за счет осадков. Поэтому влажность почвы, составившая в среднем за 4 года на уровне 78,0-81,5% удавалось поддерживать за счет проведения вегетационных поливов нормами от 400 до 700 м3/га (приложения 11, 14,16). Так, в 2002 году в этот период было проведено 2 вегетационных полива (4.VI - 450 м3, 24.VII -550 м3), в 2003 году - 4 полива (20.VI - 400 м3, 4.VII - 460 м3, 24.VII - 650 м3), в 2004 году в эту фазу поливы не проводились так как за этот период выпало около 100 мм осадков, что было равноценно 1000 м /га.
Другим критическим периодом в потреблении влаги растениями кукурузы является период налива зерна. Это особенно важно знать потому, что именно недостаточная влажность почвы в этот период приводит к существенному снижению урожая зерна вследствие неполноценного налива. В наших исследованиях в период молочной спелости зерна влажность почвы в 1м слое под кукурузой (в зависимости от возделываемых гибридов и уровня минерального питания) колебалась по годам исследований от 75,8 до 81,3% НВ. Самым засушливым оказался этот период в 2004 году, когда влажность опустилась до 69,2%. Для поддержания относительно высокой влажности почвы потребовалось в 2002 г. провести полив нормой 700 м3, 2003 г. - 650м3 и 2005 г. - 600 м3. Кроме этого за этот период по годам выпадало от 62,1 до 108,6 мм осадков (в среднем за 4 года - 82,7 мм).
Уменьшение расхода воды после фазы молочной спелости зерна связано со старением растений и ослаблением их фотосинтетической деятельности. Тем не менее, нормальная влагообеспеченность в этот период способствует интенсивному перемещению пластических веществ из корней, листьев, стеблей, оберток и ножек початков в зерно.
Особенно критическим был 2002 г., когда запасы влаги в верхнем горизонте (0-20 см) доходили до критической величины (48,2-53,1% НВ), а метровый запас влаги значительно снизился, достигнув 66,3-70,8% НВ. В остальные годы влажность почвы поддерживалась поливами и выпадающими атмосферными осадками на достаточно высоком уровне - 79,1-81,2%, составив в среднем за 4 года 77,1-78,4%.
Проводимые поливы обеспечивали в целом поддержание повышенной обводненности и водоудерживающей способности листьев, снижения непродуктивного дыхания.
Определенное влияние на состояние влажности почвы под кукурузой оказывали вносимые в почву удобрения и генотипические особенности возделываемых гибридов.
Расчетные нормы удобрений на запланированный урожай зерна кукурузы способствовали более мощному развитию корневой системы, росту надземной массы кукурузы и некоторому снижению влажности почвы. Так, при возделывании среднераннего гибрид Росс 209МВ влажность 1м слоя почвы в период выметывание-цветение была на 1,6-3,0% ниже на не удобренном варианте. Аналогичная зависимость установлена как в период молочной спелости (1,5-3,0%), так и полной спелости зерна (2,1-4,0%).
На посевах среднеспелого гибрида Кубанский 320СВ на удобренных вариантах влажность почвы в слое почвы їм, в среднем за 4 года, оказалась на 1,2-2,7% ниже, чем без внесения удобрений. При молочной спелости зерна эта разница была в пределах 1,9-2,7%, а при полной она составила 1,2-1,9%.
Среднепоздний гибрид Краснодарский 419АСВ потреблял влагу из почвы значительно больше. И в более критические периоды роста и развития растений (выметывание-цветение и молочная спелость) влажность почвы во все годы исследований была на 1,2-3,6% ниже, чем у других гибридов.
Следовательно, в первые периоды роста и развития кукурузы обеспечивается достаточно высокая влажность почвы за счет почвенных запасов и выпадающих атмосферных осадков, которая сопровождается ее дальнейшим снижением. Для поддержания влажности почвы не ниже 70-80% НВ необходимо проведение 1—5 вегетационных поливов в зависимости от условий увлажненности вегетационного периода. Вносимые в почву удобрения приводят к некоторому снижению влажности почвы из-за более продуктивного использования ее растениями кукурузы. С увеличением длины вегетационного периода возделываемых гибридов показатель влажности почвы снижается.
По требованию к водному режиму, кукуруза относится к мезофитам. Она может переносить короткие временные недостатки влаги в почве и пониженную относительную влажность воздуха. Однако, даже такие короткие неблагоприятные метеоусловия, сопровождающиеся снижением запасов влаги в почве, приводят к угнетению ростовых процессов, что в свою очередь снижает продуктивность растений.
Кукуруза потребляет большое количество воды в период вегетации на испарение с поверхности почвы и транспирацию растений. Эта величина в основном зависит от складывающихся метеорологических условий, запасов влаги в почве, фаз развития растений, уровня минерального питания, возделывания гибридов и т.д.
Наши исследования по этому вопросу представлены в таблицах 14-16. Приведенные данные показывают, что наименьшее количество влаги (3090 м /га) за счет естественного увлажнения отмечалось в 2002 г. Несколько выше был этот показатель в 2003 г. (3940 м3/га). В 2004 и 2005 гг. выпало достаточно большое количество осадков (398-492 мм) способствовавшие проведению меньшего количества поливов (1-2) по сравнению с 2002 (3) и 2003 (5) годами. Поэтому величина оросительной нормы в 2004 г. составила всего лишь 600 м , а в 2005 - 1200 м3, тогда как в 2002 и 2005 гг. она составила соответственно 1700 и 2760 м3/га. В среднем за 4 года количество атмосферных осадков за период вегетации среднеспелого гибрида Росс 209МВ составило 365 мм, среднепозднего - Кубанский 320СВ - 391мм и среднепозднего - Краснодарский 419АСВ-404мм.
Динамика площади листьев и фотосинтетического потенциала изучаемых гибридов
В формировании урожая ведущая роль принадлежит фотосинтезу. Именно при фотосинтезе образуется 90-95% сухой массы биологического урожая и аккумулируется вся энергия. Поэтому изучение фотосинтеза в посевах должно лежать в основе всей агротехники по повышению урожая. Высокая продуктивность посевов возможна при следующих условиях, когда в них: сформировался оптимальный по размерам и по длительности работы фотосинтетический аппарат (площадь листьев); обеспечивается наилучшая по интенсивности и по качественной направленности его работа в процессе роста и развития растений; обеспечивается наиболее полное использование продуктов фотосинтеза на процессы формирования хозяйственной ценной части урожая. Ход и уровень этих процессов в значительной степени определяется генетическими особенностями возделываемых гибридов и уровнем обеспечения их факторами жизни растений (влага, питательные вещества, свет, тепло и воздух).
Следовательно, для оптимизации фотосинтетической деятельности кукурузы необходимо: а)подбор высокопродуктивных гибридов и б) регулирование факторов внешней среды для обеспечения оптимального хода роста и развития растений.
Одним из основных показателей фотосинтетической деятельности растений, определяющих урожайность, является величина площади листьев и динамика ее формирования в посевах. Нашими исследованиями установлено, что в первые две фазы нарастание листового аппарата происходит относительно медленно. Площадь листьев одного растения в фазе всходов на контрольных вари-антах по изучаемым гибридам была одинаковой (22 см ). Очень незначительные отклонения по нарастанию листовой поверхности отмечены и в фазе 5-6 листьев (приложение 19, таблица 18). За этот период образуется лишь 3,9-6,6% листьев от максимальной площади и в среднем за 4 года площадь листьев 1 растения колебалась в пределах 235-419 см . Начиная с фазы 5-6 листьев, темпы нарастания листовой поверхности существенно возрастают, достигая максимальной величины к концу фазы цветения (100%). В фазу 10-11 листьев об-разуется от 43,0 до 52,9% листовой поверхности (2532-3361 см ). В конце цветения площадь листового аппарата на контрольном варианте у гибрида Красно-дарский-427 СВ составила 6002 см (рис.9). В последующие периоды вегетации отмечен спад этого показателя. Так, в фазу молочной спелости зерна площадь листьев одного растения составила от 59,6 до 74,1% максимального значения (4263 см и 4708 см ), а в период полной спелости соответственно 39,4 и 52,4% (2690 см и 3328 см ). Как по величине площади листьев, так и по продолжительности их работы заметно выделяется среднепоздний гибрид Краснодарский 419АСВ. К концу вегетации у этого гибрида оставалось на 9,3-12,9% больше листьев, чем у гибрида Росс 209МВ и Кубанский 320СВ.
Несмотря на то, что площади питания возделываемых гибридов были разными, все же общая схема образования листового аппарата сохранялась.
Если у гибрида Кросс 209МВ наибольшая площадь листьев на 1 га в пери-од цветения кукурузы составила 32,9 тыс. м , то у гибрида Кубанский 320СВ она была больше на 1,4 тыс. м , а у гибрида Краснодарский 419АСВ на 6,1 тыс. м2. К концу вегетации эти показатели соответственно составили: 14,2; 15,8; и 20,5.
Применение удобрений оказывает значительное влияние на рост и образование листового аппарата у кукурузы. Если в первую фазу роста и развития кукурузы (всходы) особых отличий между удобренными и неудобренными вариантами не отмечалось, то уже к фазе 5-6 листьев площадь листового аппарата на удобренных вариантах была выше: у гибрида Росс 209МВ - на 0,1-0,4 тыс.; Кубанского 320СВ- на 0,1-0,5 тыс. и Краснодарского 419АСВ - на 0,1-0,8 тыс. м2/га. С дальнейшим ростом и развитием растений эта разница становится более заметной. Так, в фазу 10-11 листьев внесение удобрений способствовало повышению площади листового аппарата у кукурузы на 1га: у гибрида Росс 209МВ - на 6,4-8,5; Кубанского 320СВ - на 3,3-6,9 и Краснодарского 419АСВ - на 4,4-6,1 тыс. м2. К концу вегетации площадь листьев на 1 га у удобренных растений была больше на 1,2- по гибриду Росс 209МВ ; 1,7 у Кубанского 320СВ и 2,4тыс. м у Краснодарского 419АСВ . Среднепоздний гибрид Краснодарского 419АСВ в фазу полной спелости зерна кукурузы сохранял значительно большую листовую поверхность на 1 га, чем среднеспелый Кубанского 320СВ (на 4,7 тыс. м ) и, особенно, среднеранний гибрид Росс 209МВ (на 6,3 тыс.м ). Следовательно, улучшение питания растений за счет применения удобрений, а также использование в посевах гибридов с различным периодом вегетации оказывают существенное влияние на размеры и величину листового аппарата растений кукурузы в условиях орошения.
Так как максимальная площадь листьев характеризует состояние посева за короткий период жизни растений, для оценки продуктивности посевов необходимо определить суммарную работу площади листьев в течение всего веге-тационного периода. Этот показатель выражается в тыс. м дней на 1 га и называется фотосинтетическим потенциалом (11, 133-138). И чем продолжительнее жизнь листьев растений, тем больше мощность фотосинтетического потенциала (ФП).
Наши исследования показали, что в первый период роста и развития растений (всходы — 5-6 листьев) ФП у возделываемых гибридов небольшой и колеблется на контрольных вариантах от 9,8 до 25,2 единиц. В последующие периоды вегетации этот показатель значительно возрастает, достигая максимальной величины в период цветения — молочная спелость. К концу вегетации он снижается на 20-35%. (табл. 19, рис. 10).
Влияние удобрений на урожай зерна различных гибридов кукурузы
Важным показателем продуктивности посевов сельскохозяйственных культур является коэффициент хозяйственной эффективности урожая (Кхоз.), выражающий отношение количества сухой фитомассы хозяйственной части урожая (зерно и т.д.) к массе общей сухой фитомассы. Он сильно колеблется в зависимости от культуры и условий выращивания. В наших исследованиях мы использовали отношение массы абсолютно сухого зерна к массе общей сухой биомассы надземной части растений кукурузы. Полученные данные показывают, что Кхоз. на вариантах без применения удобрений колебался по годам от 0,18 до 0,311 и составил в среднем за 4 года по гибридам - Росс 209МВ и Кубанский 320СВ - 0,25, а по гибриду Краснодарский 419АСВ - 0,28. (табл.25, рис.16).
Внесение удобрений способствовало существенному повышению показателя Кх03. По гибриду Росс 209МВ он повысился на 40%, Кубанский 320СВ -на 52% и Краснодарский 419АСВ на 39 %. Наибольшее влияние на повышение показателя Кхоз у всех гибридов оказывало внесение минеральных удобрений (N90P,20K60),.
Обращает на себя внимание тот факт, что сортовые особенности в значительной степени сказываются на коэффициенте хозяйственной эффективности урожая. При этом, чем лучше условия обеспечения растений влагой и пищей, тем выше этот показатель. 1. Внесение рекомендованной нормы удобрений на фоне оптимальной влагообеспеченности посевов оказывает положительное влияние на фотосинтетическую деятельность растений в посевах. Самые высокие показатели листо-вой поверхности у гибридов (41,4—45,1 тыс. м /га) отмечены в конце фазы цветения при удобрений. По отношению к контролю (без удобрений) она была выше у среднераннего гибрида Кросс 209МВ - на 6,4, среднеспелого Кубанский 320СВ- на 3,3 и Среднепозднего Краснодарский 419АСВ - на 4,4 тыс. м2/га. 2. В условиях орошения рекомендованная норма удобрений приводит к увеличению продолжительности жизни листьев и, следовательно, к увеличению фотосинтетического потенциала. Самый высокий ФП (3393,1 тыс. м /га х дней) был сформирован гибридом Краснодарский 419АСВ при внесении минеральных удобрений.. На 637,0 ед. оказался ниже показатель суммарного ФП у гибрида Кубанский 320СВ, а самым низким (2058,0 ед.) он был у районированного гибрида Росс 209МВ. 3. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) изменяется в онтогенезе растений. Она быстро возрастает в период наибольшего развития листовой поверхности, а затем снижается, достигая вторичного своего максимума в период налива зерна. Внесение рекомендованной нормы минеральных удобрений (N90P120K60) способствовало увеличению ЧПФ на 9,1% у гибрида Росс 209МВ, 4% - Кубанский 320СВ и 25,6% - Краснодарский 419АСВ. 4. Самый высокий среднесуточный прирост сухого вещества (378,8—478,8 кг/га) на контроле без удобрений отмечен в период от 5-6 до 10-11 листьев, а затем вторично - от цветения до молочной спелости зерна (195,7-216,1 кг/га). В среднем за вегетацию суточный прирост сухого вещества у гибрида Росс 209МВ составил на контроле 190,3, Кубанский 320СВ - 183,0 и Краснодарский 419АСВ. - 186,8 кг/га, а при внесении удобрений соответственно: 237,1; 210,9 и 233,2 кг/га. С увеличением длины вегетационного периода у гибридов этот показатель, в среднем за вегетацию, снижался. 5. Количество аккумулированной энергии ФАР неразрывно связано с на растанием сухой биомассы и приходом солнечной энергии. При возделывании гибридов с относительно коротким вегетационным периодом наибольшее ко личество энергии аккумулируется в урожае в период от цветения до молочной спелости зерна, а с более продолжительным - в период листообразования. Наибольшее количество утилизированной энергии (421 млн. МДж), на контрольном варианте,отмечено у гибрида Краснодарский 419АСВ , что на 38-32 млн. МДж больше, чем у других гибридов. Только за счет внесения удобрений количество аккумулированной энергии ФАР увеличивалось на 28,5 гибри-да2% у Росс 209МВ, 11,6,0% у Кубанского 320СВ и 31,6% у Краснодарского 419АСВ. 6. Внесение удобрений обеспечивает повышение КПД ФАР на 0,5-1,4% при контрольных показателях - 3,5-3,6%, у возделываемых гибридов. 7. Для получения высокого урожая зерна кукурузы необходимо также повысить коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз). В орошаемых условиях внесение рекомендованной нормы удобрений приводит к повышению Кхоз на 40% у гибрида Росс 209МВ, 52% у Кубанского 320СВ и 39% у гибрида Краснодарский 419АСВ. Формирование урожая зерна кукурузы зависит от сочетания многих факторов, среди которых применение удобрений является, в условиях орошения, одним из главнейших. Полученные нами данные по продуктивности различных гибридов кукурузы в зависимости от расчетной нормы удобрений за годы исследований представлены в таблице 26 и приложениях 21-24. Внесение рекомендуемой нормы минеральных удобрений увеличивает урожай зерна возделываемых гибридов в среднем на 32,7-47,3ц/га по сравнению с контролем (без удобрений).
Роль гибридов в повышении продуктивности зерна кукурузы очевидна. Только за счет генотипических особенностей гибридов обеспечивалась прибавка урожая на 3,9-12,8ц/га. Наибольший урожай зерна 62,6 ц/га был получен по среднепозднему гибриду Краснодарский 419АСВ. Среднеспелый гибрид Кубанский 320СВ уступал ему по урожаю на 8,9 ц/га. Перспективные гибриды Кубанский 320СВ и Краснодарский 419АСВ при внесении удобрений дали дополнительный урожай зерна соответственно от 34,3 до 47,3 ц/га. Если продуктивность перспективных гибридов на обычном фоне (без внесения удобрений) была выше на 3,9-12,8ц/га, то одна и та же норма удобрений, внесенная под гибриды, также проявляла неодинаковое действие. По сравнению с районированным гибридом - Росс 209МВ (прибавка 32,7 ц/га) указанная доза обеспечила дополнительно 1,6 ц/га ( прибавка 34.3 ц/га ) у гибрида Кубанский 320СВ и 13,6 ц/га у гибрида Краснодарский 419АС (прибавка 47,3ц/га ).
Похожие диссертации на Рациональное использование природных ресурсов степной зоны Чеченской Республики для повышения потенциальной продуктивности зерна кукурузы
