Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы
Продуктивность сортов сахарной свеклы 11
Сроки посева и густота насаждений при выращивании свеклы . 16
Внекорневые подкормки и продуктивность растений 29
Условия и методика проведения исследований
Климат республики и метеорологические условия 1997-2001 гг. 35
Схема опытов и методика исследований 43
Реализация продуктивного потенциала растений свеклы при разных погодных условиях
Теоретическое обоснование потенциалы гой ггродуктивности растений 53
Рост и развитие растений в зависимости от погодных условий . 61
Урожайность и сахаристость корнеплодов 65
Плотность сложения пахотного слоя почвы и качество корнеплодов 71
Урожайность корнеплодов в зависимости от сроков посева и густоты насаждения
Развитие растений и урожайность при разных сроках посева . 78
Развитие листовой поверхности растений в зависимости от густоты насаждения 82
Урожайность и качество корнеплодов 85
Динамика влажности почвы 91
5. Влияние некорневой подкормки на урожайность и качество корнеплодов
5.1. Рост и развитие растений 94
5.2. Урожайность и качество корнеплодов 97
6. Сахарной свеклы 105
Выводы 108
Рекомендации производству 111
Список литературы 112
Приложения 127
- Продуктивность сортов сахарной свеклы
- Климат республики и метеорологические условия 1997-2001 гг.
- Теоретическое обоснование потенциалы гой ггродуктивности растений
- Развитие растений и урожайность при разных сроках посева
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время, особенно актуальна проблема увеличения производства продуктов питания, среди которых важное место занимает сахар. Потребление сахара в России на душу населения в 2001 г. составило около 35 кг и явилось одним из самых высоких в мире (Логинов, 2002). Поэтому вопросы выращивания сахарной свеклы для производства сахара затрагивают интересы всех граждан России. Около 70 % кристаллического сахара получают из сахарного тростника и лишь 30% из сахарной свеклы, несмотря на то, что в ней содержится 16-22 % сахара, а в тростнике - 14-18 %. Ведущие страны-производители тростникового сахара - Индия, Бразилия, США и некоторые другие, находящиеся в тропическом поясе (Калинин,.Калинин, 2002). В 2000-2001 гг. в мире было произведено 129,1 тыс. т сахара (РоджерМ. Хейбиттл, 2002), что наглядно видно из данных таблицы 1.
Таблица 1 Мировое производство сахара в 2000-2001 гг.
Сахарную свеклу (Beta vulgaris L. var saccharifera) для получения сахара в России выращивают около 5 тыс. сельскохозяйственных предприятий в 28 субъектах Российской Федерации, а перерабатывают на 95 сахарных заводах, сово-
5 купная мощность которых составляет 275 тыс. т в сутки. Валовое производство корнеплодов сахарной свеклы за последнее десятилетие сократилось в 2 раза и составляет в настоящее время 13-14 млн. т. Уменьшилась и выработка отечественного сахара до 1,4 млн. т (табл. 2).
Таблица 2
Производство свеклы и сахара в Российской Федерации
Это только на 1/3 удовлетворяет потребности населения в этом продукте. Поэтому ежегодно приходится закупать 3,5-4 млн. т сахара-сырца на внешнем рынке. И несмотря на большой спрос, посевы сахарной свеклы в Российской Федерации за последние 10 дет уменьшились на 565 тыс.. га или на38 %. Наибольшие посевные площади эта техническая культура занимала в-1990 г. Если в 1990 г. сахарной свеклой было засеяно 1475 тыс.. га, то в 1999 - 910 тыс. Около 48 % площадей, занятых сахарной свеклой, сосредоточены в ЦЧР (Радугин, 1999; Николаева, 2002; Серегин, 2002; Серегин, Амалиев, 2002; Рябов, 2000). В 2001 г. в ЦЧР, по сравнению с 1986-1990 гг., посевные площади свеклы и валовый сбор корнеплодов сократились на 47 % (Калинин и др., 2002) .
Значительные колебания за прошедшее десятилетие претерпел показатель урожайности сахарной свеклы. Урожайность корнеплодов снизилась с 22,5 до 13,4 т/га. Но в 2000 и 2001 гг. наблюдался некоторый ее подъем. Урожайность
свеклы возросла до 18,8 и 19,9 т/га соответственно, оставаясь при этом все еще на низком уровне (Логинов, 2002; Шарапов, 2002). Не случайно в 1997 г. правительством была принята Федеральная целевая программа «Увеличение производства сахара в Российской Федерации в 1997-2000 гг. и на период до 2005 г.». Для ее воплощения в жизнь необходимо восстановить посевные площади культуры до 1,5 млн. га, а урожайность повысить до 25-30 т корнеплодов с 1 га.
Питательную ценность корнеплодов сахарной свеклы подчеркивал в своих работах В. П. Мосолов (1948; 1950; 1952). По кормовому достоинству сахарная свекла характеризуется высокими показателями: в 100 кг ее корнеплодов содержится 26 кормовых единиц и 1,2 кг переваримого протеина, 0,5 кг кальция и 0,5 кг фосфора (Подгорный, 1963; Вавилов, Гриценко, 1986; Посыпанов, 1997).
При промышленной переработке свеклы получают жом, патоку и дефекат. В жоме содержится 15т18 % сухих веществ, втом числе.1,3 - сырого протеина, 0,1 - сырого жира, 9,9 - безазотистых экстрактивных веществ, 3,0 — клетчатки, 0,7 - золы, 0,4-1,0 % сахара. Он почти равноценен концентрирован-ным кормам, так как 1 т сырого жома содержит до 80, а сухого - до 850 к. ед.
Патока (меласса) - продукт переработки свеклы, полученный после удаления из раствора кристаллизованного сахара. От массы переработанной свеклы патока составляет 4-6 %. В ней содержится 58-60 % сахара, 13-14 - органических азотистых веществ, 8 - несахаров, 3 - пектиновых веществ, 15 % безазотистых экстрактивных веществ. В 1 т патоки содержится до 770 к. ед., 45 кг переваримого протеина. Она используется для получения спирта, глицерина, пищевых дрожжей, молочной, лимонной и глютаминовои кислот, пектинового клея и др.
В качестве удобрения в хозяйствах применяется дефекат. Внесение его под свеклу (16-25 т/га) повышает урожайность корнеплодов на 2,5-3,5 т/га (По-сыпанов и др., 1997).
Большую кормовую ценность.имеет ботва, которую скармливают скоту в свежем или силосованном виде. В 100 кг ботвы, срезанной во_время уборки с частью головки корнеплода (8-Ю %) содержится 1,5-1,7 кг переваримого протеина. Один га посевов свеклы может дать протеина и кормовых единиц столько же, сколько 1 га клевера (Калинин, 2002).
Велико и агротехническое значение культуры, так как ее возделывание связано с повышением культуры земледелия, сохранением и улучшением плодородия почвы. Большое ее значение и в экономике свеклосеющих хозяйств. Несмотря ла то, что она является энергоёмкой культурой (затраты на 1 га посе-_ва 6-8 раз выше, чем.на зерновых, а трудовые в 10-12 раз) возделывать ее выгодно. По данным В. Г. Рябова (2000), при самой низкой уроисайности корнеплодов (12,6 т/га) в хозяйствах Российской Федерации в 1994 г., доходы были получены на 40 % выше, чем от зерновых (1,44 т зерна с 1 га).
Российская Федерация располагает почвенно-климатическими условиями и селекционно-генетическими ресурсами растений, позволяющими производить сахарную свеклу и вырабатывать из неё сахар не только для потребности населения, но и для экспорта. Однако за годы проводимых рыночных, реформ, в России необоснованно, в ущерб национальной экономике, уменьшилось производство свекловичного сахара. В результате этого сахар-сырец ежегодно импортируется в страну на сумму более 1,5 млрд. долларов. Для обеспечения продовольственной безопасности по этому продукту необходимо увеличить объем отечественного сырья на 1,4-1,5 млн. т. (Юнусов, 2002). Выполнить поставленную задачу без расширения посевных площадей можно при урожайности корне-
плодов 32-35 т/га с товарностью 90-95 %. При соблюдении технологии возделывания можно получать и 50-60 т корнеплодов свеклы с 1 га (Столяров, 2002).
Сахарная свекла является высокоурожайной культурой. По количеству сухих веществ, калорийности продукции, получаемых с каждого гектара, она превышает все полевые культуры, выращиваемые в Республике Марий Эл, но в настоящее время не находит широкого распространения в хозяйствах из-за трудоемкости возделывания и невысокой урожайности. В 2001 г. ее выращивали только в четырех районах: Горно-Марийском, Новоторъяльском, Моркинском, Сернурском на площади 248 га. Урожайность корнеплодов с одного гектара получена невысокая - 25,3 т/га.
Одним из резервов повышения продуктивности культуры является подбор и выращивание сортов, которые способны формировать высокую урожайность корнеплодов не только в благоприятны е. по погодным условиям годы, но и в экстремальных условиях перехода от химико-техногенного к экологическому земледелию. Поэтому изучение формирования урожая, а также выявление высокопродуктивных сортов и гибридов сахарной свеклы для условий Республики Марий Эл является актуальной проблемой.
Цель її задачи исследований. Цель исследований состояла в научном обосновании и разработке комплекса агроприемов для возделывания сахарной свеклы в природно-климатических условиях Республики Марий Эл, относящейся к северным районам свеклосеяния Российской Федерации.
Задачами исследований являлось:
Теоретически обосновать уровень продуктивности растений и установить закономерности изменения урожайности у сортов сахарной свеклы в зависимости от погодных условий.
Изучить влияние сроков посева и густоты насаждений на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы.
Выявить влияние некорневой подкормки ЖУССом с разным составом микроэлементов на урожайность и сахаристость корнеплодов.
Провести энергетическую оценку изученных агротехнических приемов возделывания культуры.
Положения, выносимые на защиту:
Почвенно-климатические условия Республики Марий Эл позволяют получать более 40 т корнеплодов сахарной свеклы с 1 га. Для этого следует высевать сорта и гибриды, которые в меньшей степени подвержены влиянию погодных условий, обеспечивают устойчивую урожайность и сахаристость корнеплодов в разные по климатическим условиям годы.
Лучшим сроком посева для сахарной свеклы является третья декада мая, а оптимальной густотой насаждения - 70-80 тыс. шт./га.
Некорневая подкормка ЖУССом, содержащим хелаты меди, бора и молибдена в дозе 5 л/га повышает сахаристость корнеплодов.
4. Применяемые агротехнические приемы энергетически эффективны и
окупают затраты на возделывание культуры.
Научная новизна. В условиях Республики Марий Эл, проведена сравнительная оценка сортов и гибридов сахарной свеклы, в результате которой выявлены наиболее продуктивные из них, и изучено влияние сроков посева, густоты насаждений, некорневых подкормок жидкими хелатными микроудобрительными составами ЖУССа на урожайность и сахаристость корнеплодов.
Практическая ценность состоит в выявлении высокопродуктивных сортов и гибридов, пригодных для использования на фабричные цели, оптимального срока посева и густоты насаждений, а также эффективности некорневых подкормок ЖУССом, обеспечивающих повышение сахаристости корнеплодов.
Изученные в диссертации агротехнические приемы могут быть применены при возделывании свеклы в хозяйствах различных форм собственности Республики Марий Эл, а также использованы в учебном процессе аграрно-техноло-гического института Марийского государственного университета при изучении курса «Растениеводство».
Апробация. Результаты исследований доложены и получили положительную оценку на кафедре растениеводства Марийского госуниверситета, региональных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и -переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2000; 2001; 2003).
Выражаю благодарность доктору сельскохозяйственных наук, профессору Макарову В. И. и кандидату биологических наук, доцеїггу Масловой Н.Ф. за помощь в проведении исследований и оформлении диссертации. Выражаю признательность доктору сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой овощеводства Казанской ГСХА Р. А. Юнусову за помощь, оказанную в приобретении семян сахарной свеклы и препаратов ЖУССа.
Продуктивность сортов сахарной свеклы
История сахарной свеклы (Beta vulgaris saccharifera) начинается с середины восемнадцатого века (1747 г.), когда немецкий ученый Андреас Зигмунд Марг-граф обнаружил в огородной свекле сахар, аналогичный тростниковому. В те времена свекла не представляла интереса с промышленной точки зрения, поскольку содержала всего лишь несколько процентов сахара. Однако благодаря усилиям многих поколений селекционеров содержание сахара в свекле за сравнительно небольшой период повысилось более чем в три раза, и она стала именоваться сахарной (Смирнов, 1958; Ильевич, С. В., 1993). Современные сорта сахарной свёклы содержат в корнеплодах в среднем 17-20 % сахара и могут обеспечить сбор сахара до 100 ц/га и более.
Одним из резервов роста урожайности сельскохозяйственных культур, в том числе и сахарной свеклы, является наиболее полная реализация продуктивности допущенных к посеву сортов. Поскольку рост и развитие растений зависит от условий среды, различия в продуктивности сортов при выращивании достигают 15-20 % (Вавилов, 1966).
Потенциальные возможности свеклы как сахароносного растения достаточно велики - в отдельных экземплярах содержание сахара может превышать 25-27 % и возможно получение растений с массой корнеплода 6-8 кг и более. Однако между массой корнеплода и сахаристостью наблюдается обратное отношение: чем урожайнее линии, сорта, гибриды тем они менее сахаристы (Балков, 1978),
Увеличение урожайности и повышение рентабельности производства сахарной свеклы связано с использованием высокопродуктивных сортов и гибридов. Экологическое испытание проходят 95 новых гибридов, отличающихся высокой урожайностью, пластичностью, хорошими технологическими качествами.
Сравнительное изучение отечественных и зарубежных гибридов сахарной свеклы в разных условиях - Воронежской и Ленинградской областях — проводилось И. И. Лисицыной в 1986 г. Было выявлено, что в типичной зоне свеклосеяния (Воронежская обл.) гибриды местной селекции РМС 17 и РМС 18 во второй половине вегетации имели отрицательный прирост общей биомассы, что произошло в результате интенсивного новообразования листьев (до 12-15 на растение) в августе. У зарубежных образцов Регина (Швеция) и Каведука (ФРГ) наблюдали положительный прирост общей биомассы и больший прирост массы корнеплодов. В Лениградской области гибрид РМС 17 при высоком значении общей биомассы имел сравнительно низкую долю корнеплодов. Сорт Регина отличался высокой массой корнеплодов при средней величине общей биомассы.
Во Всероссийском селекционном центре по сахарной свекле, в состав которого входят ВНИИСС, Льговская и Бий екая ОСС, СКНИИССиС, создают сорта и гибриды с высоким генетическим потенциалом, устойчивые к основным патогенам, вредителям, стрессовым факторам (Корниенко, 2000).
В. В. Нужди на, А. А. Матасов (2001) в своей работе из отечественных гибридов отмечают образцы Рамонский МС 60 и Рамонский МС 68, урожайность корнеплодов которых на 24,6 и 25,0 % превышала стандарт, составив 41,17 и 41,29 т/га соответственно.
В Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию в 2000 г., включено 116 сортов и гибридов сахарной свеклы, из них российской селекции - 30, стран СНГ - 3, зарубежной - 67 %. Из 35 отечественных сортов и гибридов 13 выведены во ВНИИСС, 6 - в СКНИИССиС, 8 - на Льговской ОСС, 8 - на Бийской ОСС. Несмотря на то, что в России семена зарубежных сортов и гибридов высевают с середины 80-х годов суждения об эффективности их возделывания неоднозначные. Многие исследователи отмечают, что отечественные сорта и гибриды по продуктивности не уступают зарубежным (Юнусов, 2002).
А. Т. Калинин, А. А Калинин и А. Н Мишин (2002) пишут, что в зонах свеклосеяния РФ высевают отечественные сорта и гибриды: Рам опекая односемянная 47, Льговская односемянная 52, Бийская односемянная 50, Черноземец, а также гибриды на ЦМС основе: Рамонский МС 46, Рамонский МС 60, Рамон-ский МС 70, Рамонский МС 73, Льговский МС 29 и др. В последние годы стали возделывать сорта и гибриды иностранной селекции, которые при тщательной подготовке семян к посеву обеспечивают более высокие урожаи и сбор сахара. Прибавка урожая достигает 8-Ю т/га, а дополнительный сбор сахара - 1,0-1,4 т/га. Урожайность корнеплодов у отечественных сортов и гибридов колеблется от 41,3 до 46,6, у зарубежных - от 43,7 до 54,1 т/га. Однако в годы с сухой и жаркой погодой, устанавливаюшейся после дождей, от 30 до 80 % зарубежных гибридов поражаются корневыми гнилями, поэтому урожайность их резко снижается. А. В. Корниенко, М. Г. Мазепин (2003) также отмечают, что зарубежные гибриды по многим показателям уступают отечественным, которые способны обеспечить высокие показатели продуктивности во всех регионах РФ.
На основании результатов станционного сортоиспытания в 1994 г, А П. Валовикова с сотрудниками установили, что урожайность корнеплодов у гибридов селекции СКНИИССиС в среднем за 1991-1993 гг. составила 68,9 т/га, сахаристость - 14,4 %, сбор сахара - 9,9 т/га; а у гибридов иностранной селекции соответственно 73,2 т/га, 13,7 % и 10,0 т/га. Экологические испытания в 1992-1993 гг. позволили выявить, что отечественные гибриды обладают более высокой продуктивностью. Средняя урожайность местных гибридов была выше на 5 т/га, а сахаристость - на 0,32 % (Юнусов, 2002).
Аналогичные выводы сделаны В. В. Волгиным, В. А. Логвиновым (1999). Длительные испытания отечественных и зарубежных гибридов в Краснодарском крае показали преимущество первых. Они более устойчивы к болезням и обладают высокой лежкостью,
В почвешю-климатических условиях Курской области (цитировано по Юну сову, 2002), гибриды зарубежной селекции по показателям качества уступают российским сортам. Так, гибрид Маратон фирмы «Даниско Сиид» (Австрия) характеризовался более низким (на 2,46 %) содержанием сахара в корнеплодах, по сравнению с отечественным сортом Льговская 52. Превосходство отечественных сортов подтверждается и производственными данными. В 1996 г, средняя урожайность свеклы отечественных сортов по Винницкой области на Украине была 21,1 т/га в зачетном весе, иностранных -20,9(цитированопо Юнусову, 2002).
Сортоиспытание отечественных и зарубежных сортов и гибридов показало, что у гибридов немецкой и шведской селекции урожайность корнеплодов была несколько выше и составляла почти 55 т/га, сахаристость - 19,0-19,2 %, сбор сахара - 10,3-10,5 т/га. У отечественных урожайность была меньше - 52,5 т/га, но сахаристость выше - 19,8 %. В результате выход сахара был одинаков -10,4 т/га. Словацкие сорта обеспечили меньший сбор сахара с 1 га - 9,2 т. Зарубежные сорта и гибриды больше поражались гнилями - до 58 %. Потери сахара при этом составили 0,33-0,41 т/га (Барштейн, Мацевецкая, Князев, 1995).
Преимущество отечественных сортов и гибридов по продуктивности и устойчивости к гнил ям отмечается также в работах и других исследователей (Балков И. Я, 1978; Роик, 1995).
Сортоиспытания, проведенные в 1995-1996 гг. в различных почвенно-кли-матических условиях (Ленинградской, Московской областях, а также в Республике Адыгея) позволили установить, что наиболее высоким уровнем урожайности и экологической стабильности обладает отечественный гибрид Ра-монский 36 и сорт Льговская 52. В связи с этим В. А. Буренин, В. Е. Юдаева и О. В. Плющ (1998) указывают на необходимость учитывать экологическую стабильность сорта.
Климат республики и метеорологические условия 1997-2001 гг.
Климатические условия играют важнейшую роль в сельском хозяйстве и учитываются при разработке технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Республика Марий Эл, где проведены исследования, располагает агроклиматическими условиями, позволяющими выращивать сахарную свеклу и вырабатывать из нее сахар. Территорию республики подразделяют на четыре агроклиматических района: центральный, северо-восточный, юго-восточный, правобережный. Они характеризуются различными агроклиматическими особенностями.
Центральный район занимает территорию Марийской низменности, в который входят Оршанский, Килемарский, Советский, Юринекий и Медведев-ский районы. В последнем расположена д. Сосново, где были заложены полевые опыты.
Климат республики умеренно континентальный с продолжительной, холодной зимой и поздней, сухой и прохладной весной. Лето короткое, жаркое и влажное, а осень прохладная, дождливая и затяжная. Среднегодовая температура воздуха равна +2,2С. Самый теплый месяц - июль с температурой воздуха +19С, холодный - январь со среднесуточной температурой -13,9С.
Теплый период (с температурой выше 0С) продолжается 208, а холодный (с температурой ниже 0С) - 165 дней. Максимальная температура летом может достигать +37 С. Абсолютный минимум температуры в январе - 43С.
Количество осадков за год - 475-540: за теплый период (апрель - октябрь) - 250-270, холодный (ноябрь - март) - 140-165 мм. Максимальное количество осадков выпадает в июле месяце - 60-70 мм.
Продолжительность вегетационного периода 170 дней, из них 128-132 дня приходится на активную вегетацию сельскохозяйственных культур. Сумма активных температур выше 10С за этот период составляет 2000-2200С. В период активной вегетации растений выпадает 225-250 мм осадков. Устойчивый снежный покров лежит 154 дня, с 16 ноября до 18 апреля. Высота снежного покрова не превышает 47 см. Почва промерзает на 50-80, а иногда до 140 см. Сумма фотосинтетической активной радиации (ФАР) составляет 9,34 млрд. кДж/га. Это позволяет растениям сформировать не плохой урожай. На Медведевском сортоиспытательном участке урожайность сахарной свеклы сорта Бийская 71 за последние годы в среднем составила 32,5 т/га. Она значительно изменялась в зависимости от метеорологических условий, которые в годы исследований различались как по режиму увлажнения, так и по теплообеспе-ченности (приложения 1, 2, 3,4, 5). В 1997 г. снег сошел с поля 6 апреля, т.е. на неделю раньше средних многолетних (12 апреля) сроков. Среднемесячная температура воздуха составила 4,3С, что на 1,4С выше средней многолетней. Осадков выпало 46,9 мм, т.е. 134% нормы. Май был прохладным. Минимальная температура воздуха -2С, максимальная - + 27С. Осадков выпало 59,7 мм (129,8 % нормы). Июнь месяц был теплым и влажным. Среднемесячная температура воздуха составила +18С, что на 2,3С выше нормы. Минимальная температура + 7,8С, максимальная + 29,8С. Осадков выпало 106 мм (177 % нормы), что способствовало дружному появлению всходов растений и развитию корнеплодов. Июль характеризовался неустойчивой температурой воздуха и минимальным (2 мм) выпадением осадков, что составило 3 % от среднемноголетней нормы. Среднесуточная температура превысила +17,1 С, что на 1,1 ниже среднемноголетней. В целом за июль минимальная температура составляла +4,6, максимальная - +32С. Август был умеренно-теплым и влажным со среднесуточной температурой воздуха + 16С и осадками 78,9 мм, что способствовало интенсивному росту и развитию растений (рис. 1,2). В сентябре преобладала неустойчивая погода по температурному режиму: минимальная температура - 0,8С была первого сентября, а максимальная - + 20,6СС - 14 сентября. Однако среднемесячная температура воздуха была в пределах нормы (+ 9,5С). Осадков выпало 74 мм (130 % нормы), которые способствовали росту и накоплению сахара в корнеплодах. Уборку сахарной свеклы проводили 16 октября при умеренно теплой погоде (+ 6С), но осадки превысили норму на 177 % и составили 69,4. мм. В 1998 г. снег сошел на две недели позже среднемноголетних сроков — 30 апреля. В начале мая погода стояла сухая и теплая со среднемесячной температурой воздуха + 13,1 С, что на +3 выше средне многолетней. Осадков выпало 36,8 мм (80 % нормы). Минимальная температура -3С была первого мая, а максимальная - 28,5С. Июнь был засушливым. Посев сахарной свеклы провели в сухую почву. В результате, этого семена долго не прорастали, и всходы были не дружными. Растения развивались слабо. Среднемесячная температура воздуха была +20,1, а во второй декаде + 25С. Осадки выпали лишь в третьей декаде — 24,8 мм (41,3 % от нормы). Июль был теплым и влажным со среднемесячной температурой воздуха + 19,6С (+1,4 выше нормы) и осадками 82,2 мм (119 % нормы). В августе преобладала теплая умеренно влажная погода: осадков выпало 60,2 мм (97,1 % нормы). Первый заморозок (-1,8С) отмечен 27 сентября (-1,8С). Максимальная температура воздуха (+25,7С) наблюдалась 15 и 16 сентября. Осадков выпало 56,6 мм (99,3 % нормы). Убирали корнеплоды 5 октября. Из-за позднего посева и ранней уборки уменьшился вегетационный период, что отразилось на продуктивности растений - урожайность корнеплодов была не высокой.
Теоретическое обоснование потенциалы гой ггродуктивности растений
Июнь был засушливым. Посев сахарной свеклы провели в сухую почву. В результате, этого семена долго не прорастали, и всходы были не дружными. Растения развивались слабо. Среднемесячная температура воздуха была +20,1, а во второй декаде + 25С. Осадки выпали лишь в третьей декаде — 24,8 мм (41,3 % от нормы).
Июль был теплым и влажным со среднемесячной температурой воздуха + 19,6С (+1,4 выше нормы) и осадками 82,2 мм (119 % нормы).
В августе преобладала теплая умеренно влажная погода: осадков выпало 60,2 мм (97,1 % нормы). Первый заморозок (-1,8С) отмечен 27 сентября (-1,8С). Максимальная температура воздуха (+25,7С) наблюдалась 15 и 16 сентября. Осадков выпало 56,6 мм (99,3 % нормы). Убирали корнеплоды 5 октября. Из-за позднего посева и ранней уборки уменьшился вегетационный период, что отразилось на продуктивности растений - урожайность корнеплодов была не высокой. В 1999 г. снег с полей сошел 14 апреля, т. е. в пределах сред немноголетних сроков. В мае наблюдалась неустойчивая погода. Первая декада была холодной с заморозками до - 5,4С. Вторая декада - умеренно теплой, а третья - теплая и сухая. Минимальная температура 0С отмечена 21, а максимальная (28,3С) -27 мая. Осадков выпало 37,4 мм (96 % нормы). Посеяли свеклу 24 мая.
Июнь был засушливым. Осадков выпало 1,1 мм (20 % нормы). Среднемесячная температура воздуха была на 3С выше среднемноголетней и составила +18,9С. Появление всходов затянулось и было не дружным. Растения плохо развивались.
До третьей декады июля также была засуха. Стояла сухая и жаркая погода. Среднемесячная температура составляла + 20,6С. В первой и второй декадах максимальная температура воздуха была + 33,2С и 29,0С. Осадков выпало 51,5 мм, из них 43 - в третьей декаде.
Август был умерено теплым, но влажным. Осадков выпало 190% от нормы (110,2 мм). Только 7 августа выпало 36,1 мм осадков, что больше полумесячной нормы среднемноголетних данных. Среднемесячная температура воздуха была в пределах нормы (+15,4С). Сентябрь был умеренно теплым и влажным. За месяц выпало 50 мм (90 % нормы). Первый заморозок (-1,0С) был 21 сентября. В первой декаде максимальная температура воздуха была +24,8С, а среднемесячная +9,9С, что было в пределах нормы.
Зима 2000 гг. была теплая малоснежная. Во второй декаде декабря снежный покров был равен 15 см, позднее увеличился до 30-35 см.
В мае 2000 г. наблюдалась неустойчивая по температурному режиму погода. Первые две декады были холодными, а третья - теплая. Первые 20 дней температура была ниже нормы - 5С. Наблюдались заморозки в воздухе и на поверхности почвы (-2, - 4С). В третьей декаде температура была 15С. В среднем за месяц, температура воздуха составила 9С, что ниже климатической нормы на 3С. Самая низкая температура была 16-го мая и составляла -0,2С.
Осадки были в виде дождя и снега, а в начале второй декады - кратковременные ливни: 12 мая выпало 18,3 мм. Третья декада мая была засушливая (осадков выпало 4,3 мм), температура воздуха достигала 27-29С.
Июнь характеризовался неустойчивой по температурному режиму погодой. Ниже нормы среднесуточная температура воздуха была в период 6-8,10-12 и 15-16 июня. Отрицательные отклонения составили 5-7С. Минимальная температура воздуха колебалась от 1 до 13С. Посев провели 7-го июня в благоприятную погоду. Девятого июня прошел кратковременный ливень - выпало 23,7 мм осадков и произошло резкое повышение температуры воздуха. Во второй декаде июня температура достигала 26С. На поверхности почвы образовалась корка. В конце второй декады прошел ливень с осадками в 68,8 мм. Всходы в некоторых местах были смыты, в некоторых - образовался их намыв, что затруднило и продлило прохождение фенофаз: всходы - фаза вилочки и фаза вилочки - первая пара настоящих листьев. Всего осадков в июне месяце выпало 155,7 мм, что превысило норму на 245 %. Среднемесячная температура составила 17-18С, что выше климатической нормы на 1С.
В июле стояла жаркая погода. В первой декаде выпало 6,4 мм осадков, во второй - 0,2 и в третьей — 15,1 мм. Максимальная температура воздуха достигала 28-35С, при среднедекадной - 23С. В связи с этим всходы растений были угнетенными. Лишь после выпадения осадков (53,5 мм) в первой декаде августа растения начали быстро накапливать надземную массу. Всего за август выпало 105 мм осадков, что составило 169 % от средне многолетней нормы.
Май 2001 г. был умеренно-теплым и влажным. Среднемесячная температура составляла 12С, а осадков выпало 80, 3 мм. В начале июня погода была благоприятной для посева свеклы. В первой декаде прошли дожди. Выпало 6,0 мм осадков. Средняя температура во второй декаде составила 15С. В течение декады она изменялась от 7 до 24,2С. Частые и кратковременные дожди во второй и третьей декаде июня способствовали уплотнению почвы, что затруднило появление всходов.
В июле месяце из-за повышенной температуры воздуха (33-35С) и небольшого количества осадков (12 мм или 23 % среднемноголетней нормы) образовалась воздушная и почвенная корка, что препятствовало быстрому росту и развитию корнеплодов, а также отразилось на их продуктивности.
Приведенная выше характеристика и данные таблицы 4 позволяют заключить, что наиболее благоприятными по влагообеспеченности были 1997 и 2000 гг., умеренно увлажненными - 1998 и 2001 гг., а 1999 г. - засушливым. Наибольшая потребность у растений во влаге была в период, когда происходил наибольший прирост массы корнеплодов.
Развитие растений и урожайность при разных сроках посева
В настоящее время в некоторых хозяйствах Республики Марий Эл стали выращивать сахарную свеклу на фабричные цели. В 1996 году ее высевали на площади 349 га. В системе мероприятий по повышению урожайности важную роль играет сорт, поэтому подбор сортов, пригодных для выращивания на фабричные цели и приспособленных к местным условиям произрастания имеет первостепенное значение. Возделываемые в условиях Марий Эл сорта сахарной свеклы отличаются по продуктивности и сахаристости корнеплодов, что обусловлено неодинаковыми требованиями к условиям их выращивания. Очень часто вегетационные периоды, различающиеся по водному и температурному режимам, неблагоприятно сказываются на росте и развитии растений. Поэтому с внедрением новых сортов необходимость изучения влияния погодных условий будет возрастать, поскольку, чем выше их потенциальная продуктивность, тем больше они нуждаются во влаге и оптимальной температуре для создания необходимой биомассы. Тем более что в современных условиях хозяйствования очень важно выращивать стабильные высокие урожаи. В связи с этим был заложен опыт для того, чтобы выявить какие сорта свеклы наиболее эффективно используют выпадающие осадки, положительные температуры для формирования урожая. Опыты проводили с 11 сортами, густота насаждения — 70 тыс. растений на 1 га.
Продуктивность сахарной свеклы является результатом сложного взаимодействия растений с условиями среды. В Украинском НИИ земледелия были проведены многолетние исследования по выявлению влияния погодных условий на продуктивность растений сахарной свеклы. Было установлено (Лебединская, Гресь, Кохан, 1985), что изменение урожайности сахарной свеклы за 20 лет на 57 % определялось погодными условиями и на 31% -удобрениями. Увеличение суммы осадков и величины ГТК в августе и сентябре способствовало значительному повышению урожая корнеплодов, с повышением значений этих показателей в мае-июне происходило снижение урожайности. Была выявлена тесная зависимость содержания сахара в корнеплодах от температуры воздуха и влагообеспеченности растений в августе-сентябре.
Согласно литературным данным (Петров, Борзаковский, 1985; Федосеев, Пасов, 1986) вегетация сахарной свеклы первого года жизни длится 4,5-5 месяцев (135-180 дней) в зависимости от сорта. У растений условно можно выделить три важных периода: первый - развитие корневой системы и листьев (длится 1,5 месяца от всходов до начала утолщения подсемядольного колена); второй -усиленный рост листьев и корнеплода (продолжается более двух месяцев); третий - интенсивное накопление сахара (последний месяц вегетации). От конкретно сложившихся условий в эти периоды развития растений зависит и величина урожая.
Сахарная свекла предъявляет определенные требования к термическим условиям. Для прорастания семян необходимо не только достаточное количество влаги, но и соответствующие температурные условия. Семена могут прорастать при температуре 2С, но всходы при этом бывают изреженными и появляются очень медленно. Чтобы не допустить потерю влаги в посевном слое и сокращения периода вегетации растений, посев свеклы на опытных делянках проводили при физической спелости почвы — когда она хорошо крошилась. Такая спелость почвы достигалась в конце мая - начале июня, когда среднемесячная температура воздуха была выше 10С (приложения 1-5), а в слое почвы 5-10 см температура достигала почти ТС. С учетом этого посев свеклы в годы исследований проводили в разные календарные сроки: 23 мая, 5, 7 и 13 июня, поэтому всходы появлялись через 5 дней в 1997 г, 9 - в 1998, 19 дней - в 1999 и 2001 гг., 15 - в 2000 г. Повышенная температура воздуха в июне 1999 г. и дефицит влаги значительно увеличили продолжительность периода от посевов до всходов. Поэтому период посев - всходы определялся в основном температурой почвы и воздуха и колебался от 5 до 19 дней (табл. 11).
Продолжительность периода фазы «вилочки» у растений изменялась от 14 до 37 дней и наиболее длительной была в засушливом 1999 году. При появлении первой пары настоящих листьев (через 9-13 дней) в посевах была сформирована густота насаждений.
