Содержание к диссертации
Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. История изучения программированного урожая сельскохозяйственных культур 10
1.2. Физиологические основы программирования урожая 15
1.3. Некоторые вопросы минерального питания хлопчатника 23
1.4. Агрохимические основы получения программированного урожая 26
1.5. Заключение 30
2. УСЛОВИЯ, ПРЕДМЕТ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристика почвенно-климатических условий зоны проведения исследований 31
2.2 Краткая характеристика изученных сортов хлопчатника 37
2.3. Методы исследований 41
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Особенности роста и развития растений хлопчатника 46
3.2. Высота и толщина главного стебля растений хлопчатника 52
3.3. Динамика и темпы формирования площади листьев у хлопчатника 56
3.4. Фотосинтетический потенциал (ФП) хлопчатника 65
3.5. Динамика накопления сырой и сухой биомасса сортов хлопчатника 68
3.6. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) хлопчатника 79
3.7. Урожайность хлопчатника 81
3.8. Ход созревания урожая хлопка-сырца под влиянием минерального питания 86
3.9. Расход NPK на формирование урожая хлопчатника 88
3.10. Качественные показатели хлопка-сырца различных сортов хлопчатника 90
3.11. Технологические свойства волокна сортов хлопчатника 91
3.12. Экономическая эффективность изучения сортов средневолокнистого хлопчатника при внесении расчетных норм минеральных удобрений 93
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
ВЫВОДЫ 99
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 102
ПРИЛОЖЕНИЕ 125
- История изучения программированного урожая сельскохозяйственных культур
- Характеристика почвенно-климатических условий зоны проведения исследований
- Особенности роста и развития растений хлопчатника
Введение к работе
Актуальность проблемы. Увеличение производства хлопка-сырца является важнейшей проблемой сельского хозяйства Республики Таджикистан. В основных направлениях экономического развития народного хозяйства РТ на 2000 г. и на период до 2005 г. намечено обеспечить среднегодовое производство хлопка-сырца в объеме 600-750 тыс. тонн, или в пересчете на волокно — 185-231 тыс. тонн.
Анализ современного состояния сельскохозяйственного производства Республики Таджикистан показывает, что после распада Советского государства хлопководство, как и другие отрасли народного хозяйства, переживает глубокий кризис. Так, если максимальная урожайность хлопчатника в 80-х годах прошлого века составляла 30-35 ц/га, то за последние пятнадцать лет произошло снижение её до 12-19 ц/га, а валового сбора урожая хлопка-сырца — в 1,5-2,0 раза (данные Государственного комитета статистики республики).
Основной причиной значительного падения уровня урожайности хлопчатника является плохое качество семенного материала и не использование скороспелых, высокоурожайных, и генетически высокопотенциальных сортов. Несоблюдение требований сортовой агротехники, минерального и оросительного режимов также оказывают отрицательное влияние на продуктивность хлопчатника.
Недостаток минерального питания, неадаптированная к зоне выращивания система удобрений приводят к существенным потерям урожая, которые ежегодно составляют 50-60 % от валового сбора хлопка-сырца.
Эффективным и неиспользованным резервом повышения урожайности хлопчатника в Таджикистане является программирование. Это качественно новый подход к технологии возделывания, в основании которого лежат расчетные нормы удобрений под заданный урожай с учетом агроклиматических и почвенных условий. При программировании возникает необходимость внесения такого количества удобрений и их соотношений, которые обеспечили бы получение требуемого уровня урожая хорошего качества, без снижения плодородия почвы (Шатилов, 1976; Сальников, 1979).
Разработанность проблемы. Изучению особенностей роста, развития и продуктивности хлопчатника в зависимости от доз минеральных удобрений и сортовых особенностей в разных почвенно-климатических условиях, посвящены исследования многих ученых (G. Klebs, 1913, 1918; Stewerd F., Stout P., Preston C, 1940; Кудрин, 1941, 1947; Dawson R. F.,1946; Ратнер, 1945; Мухамеджанов, 1961; Мухамеджанов, Закиров, Пирохунов, 1965; Белоусов и др., 1969; Gribley, I.R. Smithson, 1977; Ра-зыков, 1983; Ризоев, Халилов, Мамедов, 1983; Бабаев, 1985; Фахрудди-нова, 1986; Хотамов, 1987; Холов, 1970, 1972, 1982, 1994, 1996а, 19966,
І996в, 1999; Холмамедов, 1991; Вахидов, 1999 и др. авторы). Однако, несмотря на большое количество работ по этой проблеме, нет единого решения по применению минеральных удобрений при программированном возделывании хлопчатника, которое было бы широко востребовано и полностью удовлетворяло потребностям рыночной экономики. Поэтому изучение агротехнических особенностей программирования урожая хлопчатника в условиях Гиссарскои долины с применением расчетных доз минеральных удобрений представляет научно-практический интерес и выбор данной темы исследования весьма актуален.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей диссертации является изучение влияния расчетных норм минеральных удобрений на рост, развитие, формирование урожая средневолокнистого хлопчатника (Gossypium hirsutum L.) и разработка научно-обоснованной технологии выращивания при программировании высоких урожаев хлопка-сырца за счет внесения расчетных норм минеральных удобрений в условиях Гиссарскои долины.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
определить нормы внесения минеральных удобрений при программировании урожая;
изучить особенности роста, развития и формирования урожая трёх сортов средневолокнистого хлопчатника в зависимости от расчетных норм минерального удобрения;
определить фИтометрические параметры: площадь листьев, фотосинтетический потенциал (ФП), чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), плодовую нагрузку хлопчатника при программировании урожаев;
изучение темпов накопления сырой и сухой биомассы растений при использовании различных норм удобрений;
установить влияние расчетных норм минеральных удобрений и их соотношения на формирование завязей, бутонов, цветков, коробочек, массу хлопка-сырца, накопление сухой биомассы, урожайность и технологические свойства хлопкового волокна;
рассчитать экономическую эффективность и окупаемость внесения расчетных норм минеральных удобрений при программировании урожая;
разработать рекомендации производству по внедрению оптимальных норм минеральных удобрений при программированном их внесении.
Научная новизна и практическая значимость. Впервые в условиях Центрального Таджикистана изучено и научно обосновано получение высоких запрограммированных урожаев за счет внесения расчетных норм удобрений и их влияние на фИтометрические параметры, и продук-
тивность хлопчатника. Доказана реальная возможность получения программированного урожая от 15 до 55 ц/га. Дана экономическая эффективность вносимых расчетных норм удобрений (25-55 ц/га) и определены расходы NPK на формирование 1 центнера хлопка-сырца при разном уровне урожая.
Установлено, что расчётные нормы удобрений при заданной урожайности напрямую влияют на рост, развитие, фотосинтетическую деятельность и продуктивность растений хлопчатника. Значительно увеличивается интенсивность и продуктивность фотосинтеза, снижается опадение плодоэлементов, что обуславливает накопление большего количества полноценных коробочек и, в конечном итоге, увеличивается хозяйственная продуктивность, повышается урожайность хлопчатника.
Разработаны основные факторы программирования урожая хлопчатника при использовании расчётных норм минерального удобрения. Экономическая эффективность от применения расчётных норм удобрений составила от 1415,0 до 3559,3 V. - сомони на гектар.
Практическая ценность работы заключается в том, что выводы, предложения и рекомендации, сформулированные в работе, будут использованы в хлопковом секторе РТ и повысят эффективность использования земель, минеральных удобрений и биологический потенциал сортов хлопчатника. Предложенные автором расчетные нормы минеральных удобрений при программировании урожая хлопчатника могут стать научно-практическим инструментом совершенствования производственных и экономических отношений в сфере сельского хозяйства РТ.
Практическая значимость. Результаты работы могут быть широко использованы в производственных условиях для получения высокого урожая хлопчатника.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на: Республиканских конференциях мялодых ученых Таджикистана в г. Душанбе (2000, 2001 и 2005 гг.), в г. Худжанде (2002 г.), в Курган-Тюбе (2003 г.), конференции профессорско-преподавательского состава Таджикского аграрного университета (ТАУ) и Таджикского государственного национального университета (Душанбе, 2000, 2001), научно-практический конференции ТАУ посвященной 10-летию независимости Таджикистана и 70-и летию образования ТАУ (Душанбе, 2001), научно-производственной конференции, посвященной 85-летию академика А.Г. Алиева (Душанбе, 2001), национальной конференции, посвященной 40-летию образования экономического факультета ТАУ, (Душанбе, 2003), научно-практической конференции, посвященной 70-летию агрономического факультета и 80-летию города Душанбе, конференции молодых ученых ТАУ (Душанбе, 2005, 2006), а также на расширенном заседании кафедры агрономических факультета (Душанбе, ТАУ, 2006 г.).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 13 работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 130 страницах компьютерного текста и содержит 32 таблицы, 12 рисунков. Состоит из введения и 3 глав (обзор литературы, условия, предмет и методы исследования, результаты исследований), выводов, рекомендаций производству и приложения. В списке литературы 251 источник, из них 19 зарубежных авторов.
История изучения программированного урожая сельскохозяйственных культур
Население земного шара увеличивается, а следовательно требуется большее производство продуктов сельского хозяйства. По мнению зарубежных ученых, земля в состоянии прокормить 20-40 млрд. человек (Economy, 1972), при её разумном использовании.
Земля (почва), постоянно улучшается, если правильно обращаться с нею (Протасов, Кадырходжаев, 1980).
Для обеспечения населения сельскохозяйственными продуктами ученые исследуют различные пути решения проблемы. Одним из путей повышения урожайности сельскохозяйственных культур, особенно хлопчатника, и улучшения качества его волокна, является правильное использование минеральных удобрений, а также научно-обоснованный прогноз величины урожая, который можно получить при данных климатических условий, принципы которого предусматривают разработку научно-обоснованного предсказания продуктивности сельскохозяйственных культур на ряд лет или перспективу (Шатилов, 1975; Кулаковская, 1975; Каюмов, 1977, 1989; Беспалов, Зияходжаев, Ашрапов, 1976; Зияходжаев, 1982; Баранов, Тараканов, 1990).
Программирование является новым качественным подходом к системе технологии возделывания сельскохозяйственных культур (Кулаковская, 1968).
Программирование урожаев сельскохозяйственных культур, это -переход в качественно новый этап возделывания сельского хозяйственных культур, дает, возможность оптимально использовать программирование всех регулируемых факторов жизнедеятельности растений.
Первые опыты по программированию урожаев сельскохозяйственных культур были проведены А.Г. Лорхом. Он разработал программу по получению 500 ц/га урожая картофеля в условиях Московской области РФ. Фактически же получил 528 ц/га, реализация программы была на уровне 105,6 %. В дальнейшем он разработал программу получения урожая 700 и более центнеров клубней картофеля с 1га и получил хорошие результаты. В те же годы (30-е XX века) целенаправленное исследование по программированию урожаев пшеницы были начаты И.С. Савицким. На опытном поле всесоюзной сельскохозяйственной выставки в 1938 г он запланировал получение 100 ц/га урожая зерно озимой пшеницы и получил 99,8 ц/га, реализация составило 99,8 %.
И в дальнейшем система запрограммированного урожая сельскохозяйственных культур обширно использовалась в области агрономии. В условиях, которых ежегодно собрали по 36 ц/га урожая зерно кукурузы (Афендулов, Лантухов, 1969), запланировали получение урожая 100 ц/га при расчетном внесении доз минеральных удобрений. Внесение расчетной дозы минерального удобрения в среднем за 5 лет позволило получить на площади 100 га по 99,7 ц, с колебаниями по годам от 79 до 113 ц/га урожая. Программированию урожая надлежит решающая роль в решение проблемы продовольствия, оно играет важную роль в научно-техническом прогрессе в растениеводстве, влияет на экономическое и социальное развитие общества.
Исследователи Шатилов И.С. (1975), Устенко Г.П. (1976), Каюмов М.К. (1977) разработали общие принципы программированного получения урожаев сельскохозяйственных культур по заранее разработанным программам.
Многие ученые (Устенко 1976; Каюмов, 1977; Кулаковская. 1975; и др.) отмечают что, программирование урожайности полевых культур - это комплексный прогресс в агрономии, который дает возможность увеличения производства растениеводческой продукции за счет интенсификации земледелия.
Характеристика почвенно-климатических условий зоны проведения исследований
Продуктивность хлопчатника, урожай и её качество в основном зависит, от обосновано величин возможных урожаев является, правильное комплекса факторов жизнедеятельности в посевах. Важней цикл научного подхода использование агроэкологическое показателей данного условия (Кибардин, 1969; Шатилов, 1970, 1978; Горошко и др., 1972; Каюмов, 1976; Агроэко..., 2000).
Изучение величина урожая сортов средневолокнистого хлопчатника при агроэкологическое параметры представляет большой научно-практический интерес, обусловленный важными значением приходу ФАР, тепловым ресурсам и эффективному плодородию почвы в процессе жизнедеятельности растений огромное. Максимальная уровень обеспеченности хлопчатника по агроэкологическое параметры влияет на направленность работы интенсивность фотосинтеза, дыхания, на рост и развития и формирование полноценности урожая.
Эксперименты по изучению агротехнических особенностей программирования урожая хлопчатника проводились в совхозе "50 лет Октября" Гиссарского района (1998-2001), расположенного в Центральной части Гиссарской долины на высоте 870 м над уровнем моря.
Таджикистан расположен в самой северной части субтропической зоны земного шара (Таджикистан, Природа и природные ресурсы, 1982). Он входит в Туранскую климатическую провинцию, рассматриваемую как обособленный участок континентальной субтропической области Азии (Максумов, 1964).
Гиссарская долина относится к Гиссарскому агроклиматическому району, что характеризуется резкоконтинентальным климатом со сравнительно холодной зимой, большими суточными и годовыми колебаниям температуры воздуха, жарким и сухим летом (Таджикистан, Природа и природные ресурсы, 1982; Агроклиматический ресурсы Таджикской ССР, 1976).
Ритм и скорость жизненных процессов у растений теснейшим образом связаны с температурой окружающей среды.
Согласно среднемноголетним сведениям управления
Гидрометеослужбы Таджикистана среднегодовая температура воздуха Гиссарской долины плюсовая (табл. 2.1.1). Среднегодовая температура колеблется в переделах 15-17 С, с абсолютным максимумом 45 С и минимумом - 15 С. Самый теплый месяц - июль, со среднемесячной температурой 27-28 С и самый холодный месяц - январь, со среднемесячной температурой -2+1 С. Сумма среднесуточных температур воздуха за период с температурой выше 15 С от 4020 до 4200 С в год. Период с активной температурой воздуха выше 10 С составляет около 220-230 дней, с колебанием в отдельные годы до 240 дней, а выше 15 С - 150-180 дней. Продолжительность периода положительных температур для развития хлопчатника на поверхности почвы составляет в среднем около 200 дней. Температурный режим благоприятен для возделывания в условиях орошения теплолюбивых сельскохозяйственных культур.
В рис. 2.1.1 провело среднемесячная температура воздуха и осадков по показание многолетние данные. Минимальная температура воздуха + 2,5 С составлял в январе месяц, максимума достигло в июля (+27,7 С) а оптимальная среднегодовая многолетняя температура составлял +15,3 С.
Оценки специалистов США, на влияние различных факторов, при доступ ФАР и тепло обеспеченны на урожайность сельскохозяйственных культур ранжируется следующим образом: Удобрения - 41 %, гербициды -15 - 20 %, благоприятная почва - 15 %, орошение - 5 %, прочее факторы - 11 -16%(3емледел..., 1998).
Особенности роста и развития растений хлопчатника
При разработке теоретических основ и новых практических приемов повышения продуктивности растений пользуются общепринятыми приемами научного исследования - наблюдением и экспериментом, что имеет специфику и проводится по определенной методике Б.А. Доспехова (1985). Главная задача наблюдения дать сравнительную научную и экономическую оценку изучаемым приемам возделывания хлопчатника при конкретных условиях.
Первые наиболее подробные анализы по основным периодам развития хлопчатника в Среднее Азии на Голодностепской сельскохозяйственной опытной станции Узбекистана провел Б.В. Рогальский в 1917г.
В научной литературе наиболее полно разработаны методы наблюдения онтогенеза хлопчатника (Под. ред. М.А. Белоусова и др., 1973).
Мухамеджанов М.В., Зокиров А.З. (1968) отмечают прямую зависимость роста и развития хлопчатника от температурного режима.
Муминов Ф.М. (1963) отмечает связь между температурой, влажностью воздуха и вегетационным периодом хлопчатника. По его показателям повышение относительной влажности воздуха задерживает созревание на 13 дней по сравнению с участком, где относительная влажность воздуха была ниже.
Klebs G. (1913, 1918) отмечал, что усиление азотного питания, может задерживать цветение и усиливать рост вегетативных органов хлопчатника.
Курбонов И.К., Трушкин А.В. (1967) считают, что среди множества других факторов всегда заметное воздействие на рост, развития и плодоношения растений хлопчатника оказывает режим питания.
Вегетационный период сорта - величина не постоянная, она варьирует как в географическом разрезе, так и по годам (Кумаков, 1980).
Гуламов К. и др. (1974) отмечают о положительной корреляции между урожайностью и скороспелостью, и отрицательной корреляции между крупностью коробочки и скороспелостью хлопчатника.
Симонгулян Н.Г. (1977) писал о положительной корреляции между продолжительностью вегетационного периода, длиной и выходом волокна хлопчатника.
Кулиев Т.Х. (1993) отмечает, что длина волокна положительно связана с длиной вегетационного периода.
Многи авторы (Прянишников, 1940; Сабинин и др., 1931, Сабинин, 1940; Е.С. Ewing, 1918; Т.С. Buie, 1928; Е. Schaffutt und A. Volk, 1928; Мачигин, 1950; Шардаков, 1953; Ибрагимов, 1954; Тилляев, 1957 и др.) считают, что усиленное азотистое питание растягивает вегетационный период растений, а фосфорное сокращает.
О.Ф. Туевой (1937, 1946) показывает, что усиленное одностороннее фосфорное питание в период прорастания семян, ускоряет наступление цветения, а азотистое - задерживает.
По Абдуллаеву Б.Н. (1965) с увеличение норм минерального удобрения у средневолокнистого хлопчатника созревание задерживается на 2 - 7 дней.
Курбанов И.К., Трушкин А.В. (1967) отметили, что одностороннее внесение азотных удобрений заметно повышает урожайность, задерживает созревание, снижает долю машинного сбора. Однако фосфорные удобрения не повышают урожая, но резко ускоряют его созревание, повышают процент машинного сбора, а добавление калийного удобрения к смеси NP способствует повышению урожая, несколько задерживает созревание и уменьшает долю машинного сбора. С хозяйственной точки зрения наиболее целесообразно давать удобрения в полной смеси NPK.
