Содержание к диссертации
Введение
1. Совершенствование способов предпосевной обработки и ухода за посевами гороха (обзор литературы) 6
2 Лочвенно- климатические, погодные условия и методика исследований 32
2.1 Почвы, климат и погодные условия в годы проведения опытов 33
2.2 Методика исследований 40
З. Особенности формирования урожая гороха в зависи -мости от способов предпосевной обработки почвы 43
3.1 Содержание продуктивной влаги в почве 43
3.2 Полевая всхожесть семян 59
3.3 Влияние различных способов предпосевной обработки на засоренность посева 64
3.4 Продолжительность межфазных периодов 74
3.5 Выживаемость растений 91
З.б.Величина и качество урожая семян 97
4. Продуктивностб гороха в зависимости от способов ухода за посевами 108
4.1 Засоренность посева в зависимости от способов ухода за посевами . 108
4.2 Продолжительность межфазных периодов гороха при различных способах ухода 114
4.3 Выживаемость растений при различных способах ухода 128
4.4 Величина и качество урожая 133
5. Экономическая и энергетическая оценка предпосевной обработки и ухода за посевами гороха 146
Выводы 165
Предложения производству 167
Список литературы 168
Приложение 182
- Почвы, климат и погодные условия в годы проведения опытов
- Влияние различных способов предпосевной обработки на засоренность посева
- Засоренность посева в зависимости от способов ухода за посевами
- Величина и качество урожая
Введение к работе
Актуальность темы. Увеличению производства зернобобовых культур уделяется особое внимание, что объясняется необходимостью удовлетворения потребности человека и животных в растительном белке. Однако постоянно ощущается дефицит производства этих культур, что определяет недостаток белка в животноводстве, вызывая низкую продуктивность этой отрасли.
Горох в Ростовской области является основной зернобобовой культурой, но в последние годы уровень его производства низкий, что связано как с незначительной площадью (около 40-50 тыс. га), так и с низкой урожайностью (около 14ц/га). Повышение урожая гороха во многом связано с дальнейшим совершенствованием технологии выращивания этой культуры, особенно таких элементов, как предпосевная обработка почвы и уход за посевами, поскольку они оказывают влияние на формирование высоко продуктивного посева.
Следует отметить, что в области по этим вопросам нет единого мнения и поэтому изучение с целью их совершенствования, является актуальным как в научном, так и в практическом отношении.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является изучение особенностей формирования урожая гороха в зависимости от приемов предпосевной обработки почвы и ухода за посевами и на этой основе, обоснование более рациональных, дифференцированных в зависимости от условий систем. Для ее выполнения были поставлены и решены следующие задачи: изучить влияние способов предпосевной обработки почвы и приемов ухода за посевами гороха на динамику влажности почвы и ее плотность, засоренность посевов; установить влияние способов предпосевной обработки почвы и приемов ухода за посевами гороха на полевую всхожесть семян и выживаемость растений к уборке; определить влияние различных способов предпосевной обработки почвы и приемов ухода за посевами на величину и качество урожайности; провести энергетическую и экономическую оценку изучаемых способов предпосевной обработки почвы и приемов ухода за посевами.
Изложенные в диссертационной работе результаты исследований проводились в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ Дон ГАУ, согласно государственному регистрационному номеру 01.960.09.174.
Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю заслуженному деятелю науки РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.А.Алабушеву, коллективу кафедры растениеводства за оказанную помощь при выполнении и подготовке диссертации.
Научная новизна исследований. Диссертация является законченной научно-исследовательской работой, содержащей более эффективное решение актуальной научной задачи по дальнейшему совершенствованию способов предпосевной обработки почвы и приемов ухода за посевами.
На обыкновенном черноземе Приазовской зоны Ростовской области изучены и обоснованы рациональные способы предпосевной обработки почвы и приемы ухода за посевами гороха, обеспечивающие формирование их высокой продуктивности, снижение затрат труда, средств и энергии на единицу площади и урожая. Полученные данные позволяют конкретизировать и дифференцировать рекомендации производству в зависимости от условий по технологии проведения предпосевной обработки почвы и приемов ухода за посевами гороха.
Практическая ценность. В зависимости от состояния поля и его выравненное в качестве предпосевной обработки почвы можно ограничиться боронованием или культивацией на 6-8см. При уходе за посевами гороха на черноземе обыкновенном эффективно самостоятельное боронование в условиях хорошей увлажненности посева или прикатывание с последующим боронованием всходов в засушливых условиях. Это дает возможность сокращать число работ до оптимального числа, снижать затраты труда, средств и энергии.
Апробация работы. Материалы исследований докладывались и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Донского ГАУ (1996 - 2005), на региональных научно - практических конференциях РГЭУ (1997 - 2004), ВНИИЭиН (1998 - 2002), АЧГАА (2004).
Материалы диссертации опубликованы в 15 научных работах.
Реализация результатов исследований. Внедрение научных разработок в учхозе "Донское", КФХ1' Пух, ТНВ" Колпаков, Теплянский , Белобородов и К." Октябрьского района, СХКА им. Дзержинского Азовского района, СПК "Заря" М - Курганского района, колхозе имени Лукашина Мясниковского района, показало высокую их экономическую и энергетическую эффективность.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из 5глав, выводов и предложений производству.
Работа выполнена на 226 листах машинописного текста, включает 41 таблицу, 4 рисунка, 19 приложений, 187 источников литературы, в т.ч. 11 иностранной.
Почвы, климат и погодные условия в годы проведения опытов
Приазовская зона по почвенно-климатическим условиям считается удовлетворительной для ведения растениеводства.
Почвы зоны в основном обыкновенные мицеллярно-карбонатные черноземы. Мощность гумусового горизонта до 120 см, содержание гумуса в пахотном слое 4,5-5,5%. Содержание общего азота в почвах 0,2-0,25%, валового фосфора 0,16-0,2% и калия 2,2-2,3%. Обеспеченность подвижным фосфором низкая (до 1,5 мг на 100 г почвы до 60% почв) и средняя (1,6-3 мг на 100 г почвы до 38% почв), обменным калием обеспеченность высокая (более 31 мг на 100 г почвы у более 82% почв). Коэффициент сравнительного достоинства почвы зоны составляет 1,15.
Учхоз "Донское" Донского ГАУ расположен на обыкновенных мицел-лярно-карбонатных черноземах. Мощность гумусового горизонта А+В от 70 до 90 см. Верхний горизонт А имеет темно-серую окраску и хорошо выраженнуго ореховато-зернистую структуру, рыхлого сложения, постепенно переходит в горизонт В. Содержание гумуса 4,0-4,2%, иногда 3,5-3,6%. По механическому составу - тяжелосуглинистый, вскипает уже на глубине 10 см. Горизонт АВ - переходный гумусовый горизонт, однородно окрашенный, буровато-темно-серый с комковатой структурой. В нижней части гумусовый горизонт несколько уплотнен, бурно вскипает.
Горизонт С начинается с глубины 78-80 см, желто-бурый лессовидный суглинок с хорошо выраженной белоглазкой и прожилками. Этот горизонт постепенно переходит в почвообразующую породу, которая представлена лессовидным тяжелым суглинком.
Почва характеризуется удовлетворительными агрофизическими свойствами: объемная масса вырастает с увеличением глубины от 1,11 до 1,72 г/см3. Поглощающий комплекс насыщен Са и Mg, преобладание которых обеспечивает его устойчивость, высокую способность к образованию прочной структуры и закреплению гумусовых веществ в верхних горизонтах. Содержание валового фосфора и калия достаточно высокое в верхних горизонтах и постепенно уменьшается с глубиной. По мере нарастания смытости и потери верхней части почвенного профиля происходит уменьшение содержания гумуса, общего азота, валовых и подвижных фосфора и калия, поглощенных оснований. С увеличением степени смытости уменьшаются запасы гумуса и азота.
Карбонаты в верхних горизонтах представлены налетами, паутинками, жилками, напоминающими мицелий грибов, поэтому разновидности обыкновенных черноземов, содержащие карбонаты в таком виде, носят название мицеллярно - карбонатных.
Физические свойства североприазовских черноземов характеризуются высокой порозностью (до 53-58%) в верхней части профиля, водопроницаемостью (1,6-2,5 мм/мин), низкой плотностью сложения А (1,7 г/см ). В горизонте В она увеличивается до 1,38-1,43 г/см3.
Водоудерживающая способность почвы (полевая влагоемкость) в пахотном горизонте равна 30-35%. Влажность завядания колеблется в пределах 15-16%. Реакция почв нейтральная (рН 7,0-7,5). Емкость поглощения высокая (35-55 мг/экв на 100 г почвы).
Таким образом, почва обладает достаточно высоким эффективным плодородием и позволяет достигать высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
Территория Ростовской области расположена в пределах степной зоны. Климат носит континентальный характер среднегодовая температура по многолетним данным +9С (табл. 2).
Многолетняя сумма осадков составляет 469 мм (с колебаниями 298-702 мм). В весенне-летние месяцы сумма осадков в отдельные годы составляет лишь 150 мм. Бывают периоды (продолжительностью 1,5-2 месяца) полного отсутствия осадков.
Зимы суровые, малоснежные с неустойчивым снежным покровом, в отдельные годы он может достигать толщины 15-20 см. Переход к зимним процессам - начало третьей декады ноября.
Влияние различных способов предпосевной обработки на засоренность посева
Наряду с культурными растениями за основные факторы жизни (влагу, питательные вещества, свет, тепло, воздух) борются сорняки. Они наносят большой ущерб гороху и могут снижать урожай на 25-50%. Засоренность посевов оказывает отрицательное влияние на качество продукции, снижает производительность труда, экономические показатели при возделывании.
Основные сорняки в посевах гороха горчица полевая, марь белая, вьюнок полевой, бодяк полевой и осот полевой. Часто встречаются овсюг обыкновенный, щирица запрокинутая, просо куриное, щетинник зеленый, сурепка обыкновенная, реже - пырей ползучий, пастушья сумка, ярутка полевая. Кроме того, опасным сорняком является амброзия полыннолистная.
К биологическим особенностям гороха относится медленный рост в начале вегетации, поэтому четко выражен весенний максимум появления всходов сорняков, особенно в ранний период - появления всходов культуры.
Знание характера засоренности и динамика появления сорняков в посевах необходимы для рационального применения различных мер борьбы.
От степени засоренности, состояния поля зависят приемы предпосевной обработки почвы.
Боронование почвы — самый массовый, производительный, повсеместно доступный, экономически выгодный и эффективный способ уничтожения сорняков, борьбы за сохранение влаги в почве и увеличение урожая.
Однако боронование уничтожает лишь те сорняки, которые попадают под зубья. Для более глубокого рыхления и более полного уничтожения всех сорняков применяется культивация. Она еще и выравнивает гребневую поверхность, уничтожает корку, способствует лучшему прогреванию почвы.
Но боронование и ранняя культивация по мнению В.А. Алабушева и др. (1978) могут сдерживать прорастание семян сорняков, так как нарушают контакт семян сорняков и почвы. Горох относится к культурам раннего срока посева. Поэтому предпосевная обработка почвы проводится в начале полевых работ, когда почва еще недостаточно прогрелась, семена и проростки сорняков находятся в слое заделки семян и глубже. В наших исследованиях применялись различные способы предпосевной обработки почвы, что могло оказывать влияние на засоренность посевов. Результаты учета засоренности по вариантам приведены в таблице 14.
В среднем за три года исследований засоренность посевов несколько ниже была после боронования. К моменту уборки гороха по вариантам опыта количество сорняков составило 68-81 шт. с сухой массой 58,35-71,7 г/м . Среди многолетних сорняков обнаружены осот полевой, вьюнок полевой, бодяк полевой, латук компасный. Имелось незначительное количество двулетних сорняков - (донник лекарственный и резак Ривинов). Наибольшее преимущество имели однолетние сорняки: резеда желтая, амброзия полын-нолистная, щирица запрокинутая, щирица жминдовидная, горчица полевая, щетинник зеленый, молочай солнцеглядный, редька дикая. В фазу стеблевания засоренность по вариантам опыта составила 128-139 шт./м2. Наименьшее количество сорняков было отмечено после боронования и культивации на 6-8 см. Наибольшая засоренность была после культивации на 10-12 см (табл. 15).
В это время 67-77% сорняков составили однолетние сорняки, среди ко торых были преимущественно двудольные сорные растения - амброзия по лыннолистная, щирица запрокинутая. Большую часть многолетних сорняков составляли бодяк полевой, осот полевой.
Различные способы предпосевной обработки давали некоторое преимущество по уничтожению многолетних сорняков. Меньшее их количество (7,8%) было после боронования с последующей культивацией на 6-8 см.
Боронование и самостоятельная культивация на 6-8 см способствовали снижению числа однодольных однолетних сорняков на 20%. Количество двудольных сорных растений в среднем за три года составило 108-112 шт./м . Наименьший уровень засоренности ими был после боронования с последующей культивацией на 6-8 см.
Гидротермические условия в разной степени способствовали развитию сорняков. К этому времени среднесуточные температуры были достаточными для всходов, укоренения и произрастания сорняков. Количество осадков и средняя относительная влажность воздуха компенсировали различие в стартовом развитии сорняков и сглаживали преимущество отдельных предпосевных обработок.
В различные годы исследования видовой состав сорняков в посевах гороха в фазу 4-6 листов был представлен практически одними и теми же растениями.
Наименьшая засоренность гороха была в 1996 г. (прил. 4). Отклонение от среднего за 3 года уровня составило 17 шт./м или 13%. Наибольший эффект дало боронование с последующей культивацией на 6-8 см. Снижение засоренности составило 6 шт./м2.Многолетние сорняки на этом варианте отсутствовали, двудольные однолетние сорняки составляли 83% при среднем их уровне 93%. Наибольшую засоренность ими вызвало произрастание щирицы запрокинутой (60%), амброзии полыннолистной и горчицы полевой.
Самостоятельная культивация на 6-8 см создавала наименьший уровень засоренности 106 шт./м , доля многолетних двудольных сорняков была около 1%, столько же отмечено однолетних однодольных сорняков (мышей сизый).
Это было вызвано сухостью верхнего слоя почвы. В течение 23 дней до стеблевания не было осадков. Работы по уходу за посевами гороха - боронование и внесение гербицида уменьшали количество сорняков. Однако в последующий период выпавшие дожди способствовали появлению всходов сорняков, но они уже не могли конкурировать с горохом.
Засоренность посева в зависимости от способов ухода за посевами
От ухода за посевами в значительной степени зависит урожай, его качество и доход хозяйства.
Уход за посевами состоит в основном из следующих агротехнических мероприятий:
- прикатывания посевов с целью создания лучших условий для прорастания семян и получения дружных всходов;
- боронования посевов для борьбы с сорняками, улучшения воздушно-теплового и воздушного режимов почвы в период прорастания семян и всходов, уничтожения корки, образовавшейся после дождей;
- применение гербицидов для борьбы с сорняками.
Растения гороха слабо подавляют сорняки в начальный период развития. Сорные растения наносят гороху большой ущерб, снижая на 30-50% его урожайность. Наиболее простой и эффективный метод их уничтожения-боронование до и после всходов.
Первое боронование проводили в период, когда проростки гороха были не более 1см, а второе- до сцепления усиков в фазе 3-5 листьев, поперек направления посева. В фазе 4-6 листьев применяли гербицид 2,4 ДА (0,7кг/га). Гербицидное действие препаратов группы хлорпроизводных фенокси-уксусных кислот основано на том, что в чувствительных к ним растениях они вызывают угнетение процессов фотосинтеза, дыхания, разобщения процессов окисления и фосфорилирования (Л.К. Седокур, 1986).
Влияние различных способов ухода за посевами на засоренность гороха приведено в таблице 25 и приложении 10.
Как видно из полученных данных, в фазу 4-6 листьев гороха засоренность посевов по вариантам в среднем за годы исследований составила 105-127 сорных растений на 1м . Наибольшее число сорняков было после прика-тывания и без каких-либо обработок перед применением гербицида 2,4 ДА (на 12-17 шт. или 10-15%) по сравнению с другими вариантами. Наименьшей была засоренность гороха после проведения всех агротехнических способов ухода за посевами. Отмечено снижение количества сорняков по срав-нению с контролем (прикатывание +боронование до всходов) на 5 шт./м или 4,5%.
Наибольшим было количество однолетних сорняков (86%), среди них двудольных - щирицы запрокинутой, горчицы полевой, амброзии по лыннолистной. Многолетние сорняки представлены осотом полевым, бодяком полевым, пыреем ползучим.
Преимущество отдельных способов ухода за посевами гороха сглаживалось гидротермическими условиями произрастания. В отдельные годы исследования засоренность в посевах гороха в фазу 4-6 листьев существенно различалась (прил. 10).
В 1996г. засоренность посевов гороха была 83-118шт/м . Отклонение от среднего за 3 года уровня составило 13%. Наилучший эффект дало прикаты-вание с последующим боронованием до и после всходов. Снижение засоренности составило 16%. Доля многолетних сорняков на этом варианте составила 4,8%, столько же было и однолетних сорных растений. Эти показатели, как и количество двудольных однолетних растений, были самыми низкими из всех вариантов.
Наибольшая засоренность посева гороха была отмечена после прикаты-вания. Превышение над контролем составило 19 шт./м2 или 19%. Большим было число двудольных сорных растений.
В 1997г. засоренность посева гороха была наибольшей за три года. (137-154 шт./м2) Различные способы ухода за посевами гороха снижали число сорных растений. Наиболее эффективным было проведение прикатывания с последующим боронованием до появления всходов. Отклонение от средних данных составило 5,5%. В большей степени снижалось число однолетних сорняков, особенно однодольных.
Слабо воздействовало на сорняки прикатывание посева гороха. Здесь было наибольшее количество двудольных однолетних сорняков.
Наименьшая засоренность посева гороха в фазу 4-6 листьев отмечена в 1998году, когда на 1м2 насчитывалось 96 сорных растений. Отклонение от среднего уровня составило 15%. Наилучших результатов по снижению числа сорных растений давало довсходовое боронование и проведение всего комплекса работ по уходу за посевами гороха. Отклонение от контроля со Ill ставило 3 шт./м2 или 3%. В наибольшей степени эти обработки позволяли снизить число однолетних двудольных растений. Превышение над контролем (прикатывание + боронование до всходов) составило 16,6%. К уборке гороха уровень засоренности посева снизился на 55,7% и со-ставил в среднем за три года 42-57 шт./м . Наибольшим было число однолетних сорняков, однако количество многолетних сорняков возросло на 13,7% (табл. 25). Видовой состав сорных растений был представлен преимущественно осотом полевым, вьюнком полевым, щирицей запрокинутой, бодяком полевым и пыреем сизым. В большей степени снижало засоренность посева гороха применение гербицида 2,4ДА. По сравнению с контролем число сорных растений снижалось на 10,6%, особенно однолетних двудольных - на 29,6%. В фазу созревания гороха засоренность снижалась в большей степени - на 65%, особенно однолетними двудольными растениями - на 81%. Наибольшая засоренность отмечена после прикатывания, особенно однолетними двудольными растениями. Превышение над контролем составило 9 шт./м . Масса сорняков к уборке гороха составила 48,2-66,7 г/м (табл. 26). Наибольшим был этот показатель после прикатывания. Превышение контрольных данных составило 11,9- 21,7%. Масса одного сорного растения была наименьшей и составила 0,81г. Сухая масса на отдельных обработках была наименьшей после применения гербицида 2,4ДА- 36,3 г, что ниже других вариантов на 6,3 - 9,9г, контроля на 19,5%.
Величина и качество урожая
Для формирования максимальной урожайности важным является оптимальное сочетание числа растений и их продуктивности. В ходе выращивания гороха необходимо создавать оптимальные условия для формирования каждого элемента продуктивности, применяя соответствующие технологические приемы, учитывая биологические особенности растений.
Приемы ухода за посевами гороха снижают потери продуктивной влаги, улучшают воздушно-тепловой режим почвы, позволяют создать лучшие условия для прорастания семян и получения дружных всходов. Они создают благоприятные условия для развития растений, снижают засоренность посева.
Продуктивность гороха зависит от густоты стояния растений, от количества высеянных семян, полевой всхожести и выживаемости растений к уборке.
Различные способы ухода за посевами способствуют регулирования продуктивности гороха. Необходимо применять отдельные элементы технологии возделывания культуры в период формирования высокопродуктивного посева, что способствует получению максимального урожая гороха.
В результате проведения различных приемов ухода за растениями создается оптимальная густота стояния растений, снижается засоренность. Это позволяет улучшить условия формирования продуктивности гороха.
Различные приемы ухода за посевами гороха оказывают существенное влияние на урожайность, повышая продуктивность растений, увеличивая число и массу зерен в бобе.
Элементы структуры урожая и продуктивность ценоза представлены в таблице 33.
Как видно из приведенных данных, различные способы ухода за посевами гороха оказывали некоторое влияние на густоту стояния растений перед уборкой, особенно при проведении прикатывания, боронования до появления всходов и применения гербицида 2,4 ДА.
Урожайность культуры зависит от числа растений к уборке. Выживаемость растений влияет на показатели структуры урожая.
Средняя густота стояния растений гороха была 94-104 растений на 1 м2, что существенно влияло на урожайность гороха. Наибольшая урожайность была на вариантах, где проводилось боронование до всходов, прикатывание посева и совместное проведение этих приемов ухода за посевами.
За годы исследований в среднем на 1 растение приходилось 3,49- 3,68 бобов. Величина формирования урожая гороха зависела также от количества семян в бобе, их массы. Эти показатели определяют продуктивность растений.
За годы исследований эти показатели различались незначительно. В бобе насчитывалось 4,01- 4,17 семян в среднем. Отдельные способы ухода за посевами гороха существенного влияния на этот элемент структуры урожая не оказали. Наименьшая озерненность Ібоба была при проведении прикатывания с последующим довсходовым и повсходовым боронованием. Отклонение от показателей, полученных в результате других приемов, составило 1- 16%.
Масса 1000 семян по вариантам опыта колебалась в пределах 157-161,9г. Наименьший показатель был при применении гербицида 2,4ДА. Наибольшая масса 1000 семян была при проведении боронования всходов. Применение этого приема уменьшало число бобов, но повышало массу 1000 семян.
Отдельные элементы структуры урожая определяли продуктивность растений. Средний такой показатель составил 2,2- 2,47г. Наибольшая продуктивность одного растения была после проведения довсходового боронования, когда преимущество над другими вариантами составило 0,8- 12,2%.
На основании изложенного можно сделать вывод, что различные способы ухода за посевами гороха оказывали некоторое влияние на продуктивность растений.
Показатели структуры урожая особенно различались в отдельные годы исследований (прил. 15).
В 1996 г. на одном растении формировалось 3,46- 3,8 бобов. Боронование до появления всходов, по всходам и совместное проведение этих приемов после прикатывания давали наибольшее преимущество. Отклонение от других вариантов составило 5,2- 9,2%.
В 1997 г. на одном растении было 3,79- 4, 0 бобов. Это был наибольший за три года показатель. Превышение средних данных составило 4- 7,7%. Наилучшие условия для формирования большего числа бобов создавало боронование всходов. Превышение над другими вариантами составило 2-8,8%.
1998 год характеризовался формированием наименьшего за три года числа бобов на одном растении. Особенно заметно влияло на образование бобов применение гербицида 2,4 ДА. При этом разница между показателями других вариантов составила 2Д- 7,9 %, между среднегодовыми показателями опыта 9,2- 13,8%. Большему формированию бобов способствовало боронование до появления всходов растений гороха, проводимое после прикаты-вания. Отклонение от среднего показателя года составило 3,8 %, превышение над другими вариантами 2,5- 7,9 %
