Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткий обзор литературных источников 7
1.1. Биологические особенности роста и развития кормовой свеклы 8
1.2. Удобрение кормовой свёклы в различных условиях ее возделывания 14
1.3. Влияние площади питания и густоты растений на продуктивность кормовой свёклы 20
Заключение 26
Глава 2. Биоклиматический потенциал продуктивности кормовой свёклы 28
2.1. Приход ФАР и урожайность кормовой свёклы 29
2.2. Влагообеспеченность и урожайность кормовой свёклы. 33
2.3. БКП и урожайность кормовой свёклы 36
Заключение 39
Глава 3. Условия и методика проведения исследований 40
3.1. Цель и задача исследований 40
3.2. Агрохимическая характеристика почв опытного участка и обоснование схемы опытов 41
3.3. Анализы и учеты в исследованиях 46
3.4. Агрометеорологические условия области и вегетационного периодов 47
3.5. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений 54
Заключение 56
Глава 4. Фитометрические параметры посевов кормовой свёклы 56
4.1. Площадь листьев кормовой свёклы 56
4.2.Фотосинтетический потенциал кормовой свёклы 59
4.3. Накопление сухой биомассы посевами кормовой свёклы... 61
4.4.Чистая продуктивность фотосинтеза кормовой свёклы 65
4.5.Продуктивность работы листьев кормовой свёклы 67
Заключение 70
Глава 5. Водопотребление посевов кормовой свёклы 71
5.1. Суммарное водопотребление кормовой свёклы 72
5.2. Коэффициенты водопотребления кормовой свёклы 74
5.3. Приемы оптимизации водного режима растений 75
Заключение 78
Глава 6. Минеральное питание кормовой свёклы 78
6.1. Содержание питательных веществ в растениях 79
6.2. Потребление NPK растениями кормовой свеклы 82
6.3. Вынос NPK растениями кормовой свеклы 91
Заключение 96
Глава 7. Урожайность кормовой свёклы, ее структура и качество продукции 96
7.1. Урожайность кормовой свёклы сорта Эккендорфская желтая при различной густоте стояния растений 97
7.2. Элементы структуры урожая кормовой свеклы 99
7.3. Качество продукции кормовой свеклы 100
Заключение 104
Глава 8. Использование ФАР посевами комовой свёклы 104
8.1. Аккумулирование и использование ФАР кормовой свёклой... 105
8.2. Экономическая и энергетическая эффективность производства кормовой свёклы 105
8.3. Сетевой график возделывания кормовой свеклы с умеренным использованием средств химизации 107
Выводы 110
Предложения производству 114
Список литературных источников 115
Приложения 136
- Биологические особенности роста и развития кормовой свеклы
- Приход ФАР и урожайность кормовой свёклы
- Агрохимическая характеристика почв опытного участка и обоснование схемы опытов
- Площадь листьев кормовой свёклы
Введение к работе
Производство растениеводческой продукции является
важнейшей проблемой современного аграрного сектора, который претерпевает коренные изменения в связи с организацией различных форм хозяйствования на земле. Независимо от форм управления аграрным комплексом не снята проблема обеспечения населения зерном, мясом, молоком, яйцами, овощами, фруктами и другой растительной продукцией. Острой остается проблема кормов для животноводства, сырья - для промышленности. Среди кормовых культур, производству сочных молокогонных кормов для крупного рогатого скота, отводят значительную роль корнеплодным культурам: кормовой свёкле, брюкве, турнепсу, кормовой моркови и др. В связи с этим, считают целесообразным посевы корнеплодных культур на кормовые цели в Российской Федерации довести до 1,0 млн. га, из них ведущей кормовой культуре — кормовой свёкле, должно приходиться не менее 88%.
По своим биологическим особенностям кормовая свёкла является пластичной культурой, и она хорошо произрастает от крайних северных районов до южных границ республики и стран содружества.
Она находит размещение как на орошаемых и осушаемых землях, так и на почвах с благоприятной естественной влагообеспеченностью. Ее размещают также в пожнивных и поукосных посевах с целью полного использования биоклиматического потенциала (БКП) природных ресурсов.
Продуктивность кормовой свёклы колеблется в значительных пределах. В северных областях республики она составляет 300-400 ц/га корнеплодов. Здесь она испытывает недостаток тепла. В средней полосе при оптимальном водном режиме и неограниченных количествах тепла ее урожайность достигает 750-900 ц/га и более. На орошаемых землях юга России при оптимизации структуры посева и пищевого режима урожайность кормовой свёклы достигает 1800-2000 ц/га корнеплодов.
Из литературных источников известно, что в строго контролируемых условиях она обеспечивает формирование 2500 ц/га корнеплодов и более (Остапов В.И.,1990; Остапов В.И., Ларионов В.Н., 1988).
Интенсивный рост урожайности как сахарной так и кормовой свёклы за последние 15-20 лет связан с внедрением нового поколения семенного материала (одноростковые сорта и гибриды), новой технологии, химических средств борьбы с сорняками, новых поколений средств защиты от вредителей и болезней, повышением норм вносимых органических и минеральных удобрений при одновременном снижении затрат труда на производство корнеплодных культур (Шпаар Д., 1992; Кунце А., 1994; Шпаар Д., Кунце А., Маркграф Г., 1994; Abracham I and all, 1985 и др.).
Затраты труда снизились с 500 чел.-час в начале 50-х годов до 25-40 чел.-час в 90-ые годы, в т.ч. по уходу за посевами до 10-12 чел.-час. Этому способствовали полная или почти полная механизация уборки, применение односемянных или одноростковых семян для посева, новых технологий, учитывающих особенности почв и климата, а также использование высокоэффективных гербицидов (Захаренко В.А., 1990; Коломиец А.П. и др.,1994; Фадеев Ю.Н., Новожилов К.В., Белан СР., 1981; Agreno И., 1995 и
ДР-).
Кроме корнеплодов собирают значительное количество ботвы,
кормовая ценность которой соответствует хорошему урожаю зерна.
Выращивание кормовой свёклы в целом повышает плодородие почвы на
фоне высокой культуры земледелия. А как предшественник способствует
росту урожайности других культур севооборота, особенно зерновых.
Выращивание сахарной и кормовой свёклы по интенсивной
технологии противоречит правилам охраны внешней среды, если
придерживаться принципов адаптивного земледелия и интегрированной за -
щиты растений. Эти культуры больше других полевых культур поглащают
СОг и высвобождают кислород, что дает положительный экономический
эффект. Если принять количество выделяемого кислорода сахарной и
кормовой свёклы за 100%, то пшеница выделяет 70%, картофель - 60%, луга и пастбища - 40% и лес - 30%.
Выделенный одним гектаром сахарной и кормовой свёклы кислород достаточен для дыхания 62 человек в течение одного года. С начала июля по 20 августа с 1 га высвобождается ежедневно более чем 150 куб. м кислорода,. свыше половины которого вырабатывается после 1 августа (Burcky К., 1992). В свою очередь, высокое поглощение СО2 противодействует развивающемуся тепличному эффекту. По своему положительному воздействию на воздух и климат поле сахарной и кормовой свёклы превосходит лес на идентичной площади.
В условиях Московской области урожайность кормовой свёклы колеблется в значительных пределах: от 300 до 900 ц/га корнеплодов.
Низкая урожайность ее обусловлена нарушением агротехнических приемов возделывания.
В связи с этим нами выполнялись исследования по выявлению отзывчивости кормовой свёклы на предшественники, уточнение густоты растений и обосновании норм удобрений под запрограммированную урожайность.
Экспериментальные исследования проводились по плану научно-исследовательских работ агрономического факультета на 1996 - 2000 гг. и кафедры ботаники и физиологии растений Российского государственного аграрного университета на 1996-2000 гт. «Биоклиматический потенциал продуктивности и рациональное использование природных ресурсов» (№ государственной регистрации 01910042403).
В результатах проведенных в 1999-2001 гг. исследований выявлены следующие положения:
- размещение посевов кормовой свёклы по клеверу второго года пользования на сено и озимой пшенице обеспечивает получение 870-1000 ц/га корнеплодов. Картофель ранний и ячмень как предшественники снижают продуктивность посевов кормовой свёклы;
7 - на среднеокультуренных дерново-подзолистых суглинистых почвах района реализация программируемой урожайности обеспечивается при густоте растений 80-120 тыс/га;
- уровень запрограммированной урожайности кормовой свёклы до 1000 ц/га корнеплодов обеспечивается при обосновании норм NPK с учетом агрохимических параметров почв, поступления питательных веществ из органических и минеральных удобрений.
Эти положения нами выносятся на защиту.
Биологические особенности роста и развития кормовой свеклы
Кормовая свёкла предъявляет большие требования климатическим, почвенным и экологическим факторам, а также к различным агротехническим приемам и севооборотам. В большинстве регионов республики климат благоприятствует возделыванию кормовой свёклы. Почвенные условия являются наиболее ограничивающим фактором. Высоки требования кормовой свёклы к культуре земледелия.
Одной из биологических особенностей этой культуры является сравнительная холодостойкость. Семена начинают прорастать при температуре +2+5С, но при этом температурном режиме всходы появляются лишь через 45-60 дней. Всходы переносят заморозки до -4-5С. Оптимальным температурным порогом для быстрого появления всходов является +18+22С. При этом от посева до всходов проходит всего 8-10 дней. Но важно одно условие: содержание максимальных количеств воды в верхнем слое почвы, где размещаются семена или соплодия. Исследования показали, что прорастание семян и соплодий сопровождается при таких количествах, когда на 100 г их массы приходится до 160 г воды. Это объясняют тем, что семена и соплодия, как правило, имеют твердую оболочку, а сами семена имеют высокое содержание масла, для омыления которого затрачивается большое количество воды (Новиков А.А., 1971; Синякова Л.А., 1978; Синякова Л.А., Трифонов Н.П., 1975; Вавилов П.П., Гриценко В.В. и др., 1986; Fischbeck Y., 1993).
За период вегетации кормовой свёклы 120-150 дней растения потребляют большие запасы влаги: за май - 50 мм, июнь - 50 мм, июль - 80 мм, август - 65 мм и сентябрь -35 мм, или в сумме 280 мм. С учетом продуктивной влаги в слое 0-100 см весной 220 мм, накапливаемой за осенне-зимне-весенний период, суммарное водопотребление достигает 500 мм или 5000 куб. м на 1 га. При этом на формирование 1 ц сухой биомассы затрачивается от 300 до 500 ц воды и накапливается 100-170 ц биологической массы. Для того чтобы достичь такую продуктивность, как считают исследователи, необходимо, чтобы за межфазный период посев -всходы в слое почвы 0-20 см запасов доступной для растений влаги было 20-30 мм, за межфазный период посев - утолщение подсемядольного колена в слое 0 -100 см содержалось 100 мм продуктивной влаги, от фазы утолщения подсемядольного колена до уборки в слое 0 -100 см ее запасы не снижались ниже 71 мм, а составляли 100 мм и более (Шпаар Д., Сушков М., 1996; Цупенко Н.Ф., 1990; Киреев В.Н. и др., 1975; Синякова Л.А., Гриднева Л.И., 1971;KlattF., 1955 и др.).
Незначительная потребность молодых растений кормовой свёклы во многих регионах республики обеспечивается за счет зимних запасов влаги в почве. Однако верхний слой быстро иссушается, а в этот период происходит закладка будущего урожая: формируется мощная и глубоко проникающая корневая система, а вместе с ней ассимиляционный аппарат. Этот процесс длится до появления «само корня», то есть образования корнеплода. Считают, что от посева до образования корнеплода растения благоприятно растут и развиваются при влажности почвы не ниже 70% НВ. Поэтому внедрение влагосберегающей технологии возделывания этой культуры является обязательным условием получения гарантированной урожайности корнеплодов и ботвы (Шатилов И.С. и др., 1987; Чернавский Н.П., Каюмов М.К., 1985; ВбгпегН., 1985 и др.).
В свою очередь, уменьшение до определенных пределов запасов влаги в верхних слоях почвы благоприятствует росту корней в глубь. Наивысшую потребность в воде растения кормовой свёклы проявляют во время прироста биомассы с июня и до конца августа. Отмечают, что растения при наличии мощно развитой корневой системы используют запасы влаги и питательные вещества из нижележащих горизонтов почвы. Уже через 10 дней после появления всходов главный корень проникает на глубину до 60 см, к концу вегетации он сильно разрастается в сторону междурядий, занимая всю площадь разветвленной сетью корневых волосков (Фирсов И.П., Соловьев A.M., 1989; Синякова Л.А., Забродин П.Н., 1978; Hoffmann В., Rabiger Н., 1993 и др.).
Благоприятный водный режим формируется на хорошо аэрированных, богатых гумусом почвах суглинистого состава, которые имеют нейтральную почвенную реакцию, высокую биологическую активность, стабильную структуру, рыхлое сложение, большую полевую влагоемкость и высокое содержание питательных веществ (Докторов А.Т., 1987; Schland 1.,1989 и др.).
Оптимальная для роста корнеплодов плотность почвы на черноземах должна быть 1,0-1,2 г/см3, на серых и светло- каштановых почвах - 1,2-1,3 г/см , на сероземах и дерново-подзолистых почвах — 1,3-1,4 г/см . При высокой плотности кормовая свёкла хуже созревает и деформируется: наблюдается «раздвоение корнеплодов» и бородатость (Афендулов К.П., Лантухова А.И., 1973; Fischer D., 1996 и др.).
Пахотный слой должен иметь минимум 25 см глубины. Все поля, где возможно углубление пахотного слоя, пригодны для возделывания кормовой свёклы. Переуплотнение почвы и образование плужной подошвы снижают ее урожайность и вызывают также раздвоение корнеплодов (МбНег К.Н., 1993).
Оптимальная почвенная реакция для возделывания кормовой свёклы лежит в пределах от 5,6 до 7,0. Имеется тесная связь между почвенной реакцией и видом почвы. На богатых илистыми частицами суглинистых почвах оптимальная почвенная реакция - в пределах от нейтральной до слабо щелочной. На более легких почвах кормовая свёкла хорошо развивается и при слабо кислой реакции - до рН 5,6. Но, как считают исследователи, для этого следует повысить буферную способность почвы путем внесения органических и фосфорных удобрений, так как кормовая свёкла отрицательно реагирует на изменение почвенной реакции, особенно в засушливых условиях, затрудняется поглощение некоторых микроэлементов, в том числе бора. Это вызывает сердцевидную или сухую гниль, что ведет к снижению урожайности и ухудшению качества продукции.
Еще более вредна слишком кислая почвенная реакция. Ухудшается почвенная структура, затрудняется поглощение магния и фосфора растениями, создаются благоприятные условия для развития возбудителей корнееда свеклы. При этом возрастает вред от фитотоксичных свободных ионов алюминия (Тямин В.В., 1987; Бурченко П.Н. и др., 1986; Сабинин Д.А., 1963; Афендулов К.П., Лантухова А.И., 1973; Ганусевич Ф.Ф., 1982; Fruchtenicht К., Heyn I. and all, 1993; Hoek В., Fedtke С, Schmidt R., 1995 и ДР-). При высокой культуре земледелия кормовая свёкла обеспечивает максимальную урожайность во всех полях севооборота. Однако под нее не пригодны легкие песчаные почвы, влагоемкость которых не превышает 127 мм, в них трудно создать запас питательных веществ; ее не следует размещать на тяжелых суглинистых почвах и торфяных почвах, которые поздно прогреваются и долго сохнут, затрудняя весной получение необходимой густоты стояния, а осенью затруднена уборка из-за их переувлажнения (Тямин В.В., 1987; Rabiger Н., Hoffmann В., 1993 и др.).
Приход ФАР и урожайность кормовой свёклы
Еще в конце XIX века К.А.Тимирязев указывал, что « ... увеличение пищевых ресурсов зависит от того, насколько полным будет поглощение и максимальное использование солнечной энергии растением.» Он писал, что солнечный луч «... не утилизированный в данный момент, он утрачивается уже безвозвратно. Тогда станет понятно, что каждый луч солнца, не уловленный нами, а бесплодно отразившийся назад в мировое пространство - кусок хлеба, вырванный изо рта отдаленного потомка, а вместе с тем станет понятно, что владение землей не право только или привилегия, а тяжелая обязанность, грозящая ответственностью перед судом потомства » (Тимирязев К.А. Избр. соч., т.1.- М.: Сельхозгиз. ,1948.- С .138).
Этот тезис и в настоящее время является жизненно важным и решение проблемы повышения КПД ФАР, рациональное использование БКП и реализация потенциала сортов и гибридов являются актуальными в агрономической науке. К разработке этой проблемы привлечены силы ученых и специалистов различных отраслей и учреждений Российской Академии Наук, Российской академии сельскохозяйственных наук, Академий наук стран СНГ. Эта проблема вылилась уже в Международную биологическую программу, задачей которой является достижение 2-х процентного уровня использования ФАР на всей территории суши Земли (Бондаренко Н.Ф., 1986; Зиганшин А.А., 1985; Шатилов И.С., Каюмов М.К., 1978; Листопад Г.Е. и др., 1975; Росс Ю.К., 1987; Тооминг Х.Г., 1977; Ничипорович А.А., 1956; Устенко Г.П., 1963; Шатилов И.С., Чудновский А.Ф., 1980; Каюмов М.К., 1991; Каюмов М.К., Сенина М.В., 2001; Scott R.K., 1978 и др.).
Разработки этих ученых направлены на оптимизацию факторов почв и климата, как основы управления рациональным использованием БКП. В 1958 г. его предложил П.И.Колосков для определения урожайной способности почвенно-климатических зон СССР. В 1967 г. Д.И.Шашко усовершенствовал его с учетом поступающей солнечной радиации и коэффициента использования ФАР, определил баллы климата и по ним осуществил агроклиматическое районирование территории России и стран СНГ. В настоящее время БКП рассматривается в тесной зависимости с приходом ФАР, суммарным водопотреблением посевов, влагообеспеченностью почв, количеством выпадающих осадков, суммой температур и увлажненностью территории. Для перехода от баллов климата разработаны оценочные коэффициенты зерна, кормов, корне-клубнеплодов, приходящиеся на один балл БКП. Пользуясь БКП рассчитаны коэффициенты расхода влаги на один градус Цельсия. С его помощью легко определяют поливные и оросительные нормы. Методика оценки почвенно-климатических ресурсов по БКП описана в работе М.К.Каюмова (1991). По ней нами проведена оценка урожайности кормовой свёклы, которая изложена ниже. В основе оценки потенциальной урожайности лежит приход ФАР и КПД ФАР. По И.С.Шатилову (1973) эти показатели используют как первый принцип программирования урожайности полевых культур. Он широко используется для количественной оценки теории получения максимально возможной урожайности любой культуры и в практике агропромышленного комплекса для составления программы по управлению технологическими процессами в целях достижения заданного графика накопления биомассы посева. В работе М.К.Каюмова (1989) приведена теоретически возможная урожайность корнеплодов кормовой свёклы для различных зон республики с приходом ФАР в северных районах 104,7 кДж/см2 и в южных районах - 150,7 кДж/см с КПД ФАР от 0,5 до 5,0%. Данные значительно различаются даже в одном регионе в зависимости от КПД ФАР. В северо-западном регионе усвоению 0,5% ФАР соответствует 155 ц/га корнеплодов, 1% ФАР - 310, 2% ФАР - 620, 3% ФАР - 930, 4% ФАР - 1240 и 5% ФАР - 1550 ц/га. В южных районах республики эти показатели выше в 1,5 раза и соответствуют следующей урожайности: 0,5% ФАР - 223 ц/га, 1% ФАР - 445, 2% ФАР 890, 3% ФАР - 1335, 4% ФАР - 1780 и 5% ФАР - 2225 ц/га корнеплодов. Отсюда следует, что каждая единица солнечной энергии по зонам оценивается по-разному. В этом и заключается различие климатических ресурсов по важнейшим факторам урожайности. В связи с этим возникла необходимость оценки продуктивности каждого региона по БКП. Потенциальная, или максимально возможная, урожайность (УПУ) кормовой свёклы может быть рассчитана с помощью математической модели продукционного процесса (Тооминг Х.Г., 1978; Каюмов М.К., 1989): yny=104x7?xKmxQ/q , (1) где 7} - коэффициент использования ФАР (КПД ФАР, %), Кт- коэффициент хозяйственной эффективности урожая, или Кхоз; LQ - суммарный за период вегетации приход ФАР (кДж/см2); q - теплотворная способность биомассы (кДж/кг); 104 - коэффициент для перевода урожайности в ц/га. По данным метеорологической станции «Немчиновка» приход ФАР за вегетационный период кормовой свёклы с 1 мая по 31 сентября составляет в среднем 130 кДж/см , или 13 млрд. кДж/га. При сжигании 1 кг сухой биомассы корнеплодов выделяется 16328 кДж энергии. Для сравнения: целое растение выделяет 16119 кДж, ботва - 15491 кДж и корни - 15072 кДж. Соотношение корнеплодов к ботве составляет 1:0,4. Этому соотношению соответствует Km = 0,714 (1: 1,4) при определении урожайности абсолютно сухих корнеплодов, Кт для урожайности 85%-ной влажности равен 4,76 (0,714: 15% х 100%) (Каюмов М.К., 1995). Подставив эти значения в модель (1) и приняв КПД ФАР, равным 2,5%, получим величину потенциальной урожайности, соответствующей заданному коэффициенту использования солнечной энергии: УПу = Ю4 х 2,5% х 4,76 х 130 кДж/см2/16328 кДж/кг = 950 ц/га корнеплодов. В производственных посевах сеют сорта и гибриды различной группы спелости: раннеспелые, среднеранние, среднеспелые, среднепозднеспелые и позднеспелые. Если в хозяйстве возделывается только один сорт или гибрид, то в целях сбалансированного кормления крупного рогатого скота скармливание кормовой свёклы начинают в 110-дневном возрасте. Оно продолжается с интервалом в 10 дней. Поэтому растения аккумулируют различное количество ФАР: за период 110 дней накапливается 104,9 кДж/см ФАР, 120 дней - 112,7 кДж/см2, 130 дней -118,5 кДж/см2, 140 дней - 124,3 кДж/см и 150 дней - 130 кДж/см ФАР. Вследствие этого потенциальная урожайность кормовой свёклы колеблется в значительных пределах: при использовании 1% ФАР от 306 до 379 ц/га, 1,5% ФАР - от 459 до 568 ц/га, 2% ФАР - от 612 до 758 ц/га, 2,5% ФАР - от 763 до 947 ц/га, 3% ФАР - от 917 до 1137 ц/га, 3,5% ФАР - от 1070 до 1326 ц/га и при усвоении 4% ФАР -от 1223 до 1516 ц/га корнеплодов (табл.1).
Агрохимическая характеристика почв опытного участка и обоснование схемы опытов
В период вегетации кормовой свёклы проводили следующие наблюдения, учеты и анализы: - фенологические наблюдения проводили в следующие фазы роста и развития растений: всходы , 1-я пара настоящих листьев, 3-й настоящий лист, начало утолщения подсемядольного колена, осеннее отмирание наружных листьев и перед уборкой; - густоту стояния растений учитывали в фазу всходов, начала утолщения подсемядольного колена и перед уборкой; - сырую и сухую биомассу определяли по выше указанным фазам. Растительные образцы брали в 4-кратной повторности. Процент сухого вещества рассчитывали методом высушивания (Доспехов Б.А., 1979); - фитометрические параметры посевов рассчитывали по фазам роста и развития растений. Определялись следующие показатели: площадь листьев, фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность фотосинтеза, продуктивность работы листьев или выход корнеплодов на 1 тыс. единиц ФП (Каюмов М.К., 1989); - водопотребление посевов — суммарное водопотребление, количество осадков по данным метеостанции, коэффициентов водопотребления (фазовый, биологический, товарный), сток воды при таянии снега, содержание продуктивной влаги в слое 0-100 см определяли по методике (Шатилов И.С., Каюмов М.К., 1976); - содержание NPK и их вынос растениями определяли по фазам роста и развития (Петербургский А.В., 1970); - химизм почвы анализировали по методам, изложенным в работе (Аринушкина Е.В., 1970); - использование ФАР посевами рассчитывали по методике, изложенной в работе (Пономарев А.В., Пономарева З.А., Каюмов М.К., 1978); - урожай, структуру урожая определяли по общепринятым в агрономических исследованиях методам (Никитенко Г.Ф., 1982); - экономическую эффективность производства кормовой свёклы рассчитывали по методике, изложенной в работе (Никитенко Г.Ф., 1982); - биологический урожай определяли на делянках учетной площадью 100 м , в 4-кратной повторности. Уборку урожая проводили вручную; данные экспериментальных исследований подвергались математической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1979). На основе результатов опыта изложены выводы, даны предложения производству по технологии получения запрограммированных урожаев кормовой свёклы. 3.4. Агрометеорологические условия области и вегетационных периодов Климат Московской области характеризуется теплым летом и умеренно-холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами. В отдельные годы морозы могут достигать-43-48С. Снежный покров обеспечивает благоприятную перезимовку озимых культур и многолетних трав. Зима по области в основном длится около четырех с половиной месяцев, за этот период наблюдается 107-117 дней с температурой ниже-5С. Число дней с температурой -10С и ниже составляет 50-55 дней. Наибольшая высота снежного покрова наблюдается во второй половине зимы - 30-35 см. Высота снежного покрова на конец декады в среднем составляет в ноябре - 8 см, декабре - 10-15 см, январе - 25—30, феврале -30-35, в марте - 10-20 см. Начиная с третьей декады марта, высота снежного покрова начинает постепенно убывать. Запасы воды в снеге в среднем составляют 90-100 мм с колебаниями от 45 до 180 мм. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом в среднем составляет 135-145 дней, иногда он может меняться от 170-180 до 75 дней. Средняя глубина промерзания суглинистой почвы достигает на начало месяца: в ноябре - 15-20 см, в декабре - 30-35 см, в январе - 40-50 см, в феврале - 50-65 см, в марте - 55-70 см. Наибольшая глубина промерзания за зиму может составить 100-120 см. Промерзшая почва обладает большой цементацией. Поэтому, пока почва не оттает полностью, ее верхние слои бывают сильно переувлажнены. Длительность периода промерзания почвы за зиму составляет по области от 150 до 160 дней. Московская область относится к зоне достаточного увлажнения. Годовая сумма осадков в среднем 550-650 мм. Две трети осадков в году выпадает в виде дождя, одна треть — в виде снега. В теплую часть года преобладают дожди средней интенсивности, хорошо увлажняющие почву. Ливневые дожди нередко сопровождаются грозами, а иногда и градом. В среднем за теплый период бывает 21-25 дней с грозой и один-два с градом. Так в январе выпадает 30 мм, в феврале - 30, в марте — 35, в апреле - 30, в мае - 50, в июне - 65, в июле — 80, в августе - 70, в сентябре — 55, октябре — 50, ноябре - 40 и в декабре — 40 мм осадков. Средняя месячная температура воздуха в области составляет в январе — 10,5С, в феврале - 10,0С, в марте - 5,5С, в апреле + 3,7С, в мае +11,5С, в июне + 15,2С, в июле + 17,7С, в августе + 15,7С, в сентябре + 10,5С, в октябре + 3,5С, в ноябре — 2,2С, в декабре - 7,8С. Среднегодовая температура воздуха оказывается положительной и равна + 3,5С (табл.5). Из таблицы 5 следует, что температура воздуха незначительно отличалась от средних многолетних температур. Периоды вегетации с 1999 по 2001 гг. по температурному режиму были умеренными и благоприятствовали росту и развитию кормовой свёклы. За период вегетации осадки распределялись неравномерно. Так, в 1999 г в начале вегетации осадков было немного выше средних значений, но в июне и июле осадков было намного меньше, чем средние значения. В 2000 и в 2001 гг. осадки немного превышали значения средних многолетних значений, что обеспечило интенсивное корнеплодообразование и получение близкой к программе урожайности.
Площадь листьев кормовой свёклы
За три года исследований межфазный период посев - всходы продолжался 18 дней. При этом приход суммарной ФАР составлял 14,9 кДж/см , а сумма температур - 169 С. Суммарное водопотребление за этот период оказался равным 60,2 мм или 602 м3/га (104х 14,9 кДж/см2 /2453 кДж/кг).
Этому водопотреблению соответствовал коэффициент расхода влаги, равный - 0,357 мм/С (60,2 мм : 169 С).
Межфазный период всходы — 1-я пара настоящих листьев в среднем составлял 5 дней. За это время суммарная ФАР равнялась 11,1 кДж/см . Суммарное водопотребление было ниже, чем в предыдущий период и составило 45,3 мм (104 х 11,1 кДж/см2 / 2453 кДж/кг), коэффициент расхода влаги также был меньше и достиг— 0,343 мм/С (45,3 мм : 132С). Тридцать три дня длился межфазный период 1-я пара настоящих листьев-3-й настоящий лист. Приход суммарной ФАР был незначительным -13,2 кДж/см2, суммарное водопотребление оказалось равным 53,5 мм ( 104 х 13,2 кДж/см / 2453 кДж/кг), накопилось 184 С, коэффициент расхода влаги был равным 0,290 мм/С (53,5 мм : 184С). От 3-го настоящего листа до начала утолщения подсемядольного колена период длился 27 дней. За этот период приход ФАР оказался на уровне 14,8 кДж/см2. Суммарное водопотребление было 60,0 мм (104 х 14,8 кДж/см / 2453 кДж/кг). Сумма температур составляла 219 С, биологический коэффициент водопотребления снизился до 0,274 мм/С (60,0 мм : 219С). Длительным (70 дней) оказался межфазный период начало утолщения подсемядольного колена - осеннее отмирание листьев: приход ФАР возрос и достиг 76,2 кДж/см2, суммарное водопотребление достигало максимального значения-311,0 мм (104 х 76,2 кДж/см2 / 2453 кДж/кг), накопилось значительное количество сумм температур 1477С. Однако коэффициент расхода влаги заметно снизился по сравнению с предыдущими показателями и составлял 0,211 мм/С ( 311,0 мм : 1477С). За период посев — уборка (153 дня) приход суммарной ФАР составлял 130,0 кДж/см, суммарное водопотребление 530 мм (10 х 130,0 кДж/см / 2453 кДж/кг), сумма температур 2181С и коэффициент расхода воды - 0,243 мм/С (табл.17). Программирование водопотребления необходимо для определения сроков и норм полива в орошаемых условиях, а также для уточнения хода накопления биомассы при складывающихся условиях естественной влагообеспеченности и ответить на вопрос: на какой уровень урожайности можно ориентироваться в наблюдаемый за посевами год? Тем не менее гарантированное производство кормовой свеклы вполне возможно при строгом соблюдении следующих приемов агротехники: - посев по благоприятным предшественникам (клевер, люцерна, озимая пшеница или озимая рожь), после уборки которых водный режим почвы оказывается благоприятным; - снегозадержание и задержание талых вод в осенне-зимне-весенний период обеспечивает формирование влаги в слое 0-100 см более 230 мм к моменту посева кормовой свеклы; - ранневесеннее боронование зяби, в отдельные годы культивация до 8-10 см глубины заблаговременно внося расчетные нормы NPK; - внесение навоза ( не менее 40 т/га), запахивание соломы, зеленых удобрений и др. Оптимизация водного режима растений кормовой свеклы должна состоять из влагосберегающих и влагонакапливающих приемов агротехники. Их распределяют на долгосрочные, годичные и операционные. Долгосрочные включают приемы коренного улучшения агрофизических и агрохимических свойств почвы. Годичные предусматривают использование предшественников, обеспечивающих накопление и сохранение влаги в почве. Операционные- это элементы технологии возделывания, учитывающие климатические условия периода вегетации. Для обоснования суммарного водопотребления рассчитывают коэффициенты затрат воды на единицу товарной продукции. Контроль за водопотреблением осуществляют пользуясь прогностическими формулами, разрабатываемыми по фазам роста и развития растений кормовой свеклы. В настоящее время известна огромная роль удобрений в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур и в прогрессивном росте показателей плодородия почв. Но, все-таки, постоянно возникает вопрос о внесении таких норм NPK, которые обеспечивали бы минеральное питание растений с учетом биологических особенностей сорта; они проявляются в каждой зоне ее возделывания (Малявко А.А., 1997; Анисимов Б.В., 1999; Мальцев В.Ф., 1998; Дулов М.И., 1997; Власенко Н.Е., 1987; Донец М.В., Сомова Е.Н., 1998; Шатилов И.С., 1998 и др.).
Еще в начале XX века К.А.Тимирязев писал: «Узнать потребность растения — вот область теории; прибыльно для себя удовлетворить эти потребности - вот главная задача практики».
В связи с этим возникает необходимость изучить химизм растений, выявить их потребность в питательных веществах и с учетом величины программируемой урожайности рассчитать необходимые нормы NPK и других макро - и микроэлементов (Петербургский А.В., 1996; Аринушкина Е.В., 1970; Дулов М.И., Бочкарев Е.А., 1999 и др.).
Потребность растений в питательных веществах в течение вегетации подвергается значительным изменениям, так как происходит органообразование, специфическое для каждого сорта и изменения химического состава вновь образующихся органов (Кулаковская Т.Н., 1978; Каюмов М.К., 1987; Овсянников Ю., Данько Н., 1999 и др.).
Имеющийся экспериментальный материал о потреблении питательных веществ растениями кормовой свеклы дает определенное представление о выносе питательных веществ урожаями различной величины и 1 ц продукции. Однако для наиболее полного удовлетворения требований под запрограммированный урожай кормовой свеклы необходимо знать потребление питательных веществ растениями сорта Эккендорфская желтая по фазам роста и развития. На основании таких данных возможна разработка системы удобрения кормовой свеклы при программировании ее урожаев в Балашихинском районе Московской области.
