Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 7
1. ЗНАЧЕНИЕ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ, БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАПСА (обзор литературы) 14
1.1. Значение, распространение и производство рапса в мире и в России 14
1.2. Биологические особенности рапса и основные агроприемы реализации его продуктивности 22
1.2.1. Урожайность рапса и его отзывчивость на макро- и микроудобрения и применение биопрепаратов в зависимости от почвенно-климатических условий возделывания 24
1.2.2. Особенности и эффективность применения средств защиты посевов рапса от сорняков и вредителей 36
1.2.3. Сроки и способы уборки урожая маслосемян рапса и их эффективность 46
1.3. Использование озимого рапса при весеннем посеве на кормовые це ли и повышение его урожайности на основе рационального применения минеральных удобрений 52
2. УСЛОВИЯ, СХЕМЫ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
1 ИССЛЕДОВАНИЙ 60
2.1. Почвенно-климатические условия 60
2.2. Схемы опытов и методика проведения исследований 65
2.3. Агротехнические условия 72
3. КРИТЕРИИИГОИНЦИПЬШОВЬШШНИЯУРОЖАЯИКАЧЕСТВА СЕМЯН ЯРОВОГО РАПСА НА ОСНОВЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И БИОПРЕПАРАТОВ АССОЦИАТИВНЫХ ДИАЗОТРОФОВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР... 74
3.1. Факторы повышения продуктивности и отзывчивости рапса на удобрения 74
3.2. Повышение урожайности рапса на основе оптимизации применения доз и сочетаний минеральных удобрений 83
3.3. Фенология и динамика накопления сухого вещества рапсом в зависимости от применения минеральных удобрений 95
3.4. Влияние минеральных удобрений на обеспеченность почвы основными элементами питания и их содержание в растениях рапса в течение вегетации 101
3.5. Особенности накопления и выноса основных элементов питания рапсом в зависимости от применения минеральных удобрений 107
3.6. Качество урожая семян рапса и его зависимость от доз и сочетаний минеральных удобрений 115
3.7. Биоэнергетическая и экономическая эффективность использования минеральных удобрений под рапс 125
3.8. Повышение эффективности использования азотных удобрений под рапс на основе оптимизации технологии их внесения 130
3.9. Возможности повышения урожая и качества семян рапса на основе применения биопрепаратов ассоциативных диазотрофов 135
4. УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО СЕМЯН СОРТОВ ЯРОВОГО РАПСА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОНА УДОБРЕННОСТИ И ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ 146
4.1. Продуктивность сортов рапса и их отзывчивость на удобрения в зависимости от погодных условий 146
4.2. Качество семян рапса в зависимости от сорта, удобрений и погодных условий 159
5. ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТКОВАНИЯ ПОЧВЫ, СЕРНОГО И МИКРОУДОБ РЕНИЙ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО СЕМЯН ЯРОВОГО РАПСА 164
5.1. Отзывчивость рапса на известкование в зависимости от кислотности почвы 164
5.2. Значение серного удобрения при возделывании рапса 168
5.3. Микроудобрения как фактор повышения урожая и качества семян рапса... 171
5.3.1. Влияние микроудобрений и способов их применения на урожайность рапса 172
5.3.2. Влияние доз и способов внесения микроудобрений на качество урожая семян рапса 182
6. СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ЯРОВОГО РАПСА ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ И СОРНЯКОВ 189
6.1. Биоэкологические особенности основных вредителей ярового рапса 191
6.2. Эффективность химических средств защиты рапса от крестоцветных блошек 197
6.3. Фитосанитарное состояние агроценоза рапса в зависимости от интенсивности применения удобрений и средств защиты растений от вредителей и сорняков 204
6.4. Закономерности комплексного действия минеральных удобрений, средств защиты растений от вредителей и сорняков на продуктивность рапса 213
6.5. Качество урожая семян рапса при комплексном использовании удобрений и средств защиты растений от вредителей и сорняков 225
6.6. Биоэнергетическая и экономическая эффективность комплексного применения удобрений и средств защиты посевов от вредителей и сорняков 229
6.6.1. Биоэнергетическая эффективность 229
6.6.2. Экономическая эффективность 232
7. АДАПТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОРМ ВЫСЕВА ЯРОВОГО РАПСА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ СОРНЯКОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЯХ 236
7.1. Засоренность и структура агроценоза рапса в зависимости от норм высева, применения удобрений и химической защиты растений от сор няков 240
7.2. Структура урожайности рапса в зависимости от комплексного использования норм высева, удобрений и гербицида при различных погодных условиях 251
7.3. Особенности комплексного действия норм высева, удобрений и гербицида на урожайность рапса при различных погодных условиях вегетации 265
7.4. Качество маслосемян рапса в зависимости от норм высева, удобрений, гербицидаи погодных условий 271
7.5. Экономическая и энергетическая эффективность использования норм высева семян рапса в зависимости от технологии возделывания и погодных условий 276
8. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ УБОРКИ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО СЕМЯН ЯРОВОГО РАПСА 282
8.1. Влияние десикации и сеникации на созревание и урожай семян рапса 283
8.2. Технологические и посевные качества семян рапса в зависимости от десикациии сеникации 289
8.3. Влияние сроков и способов уборки на сбор семян рапса 293
8.4. Влияние сроков и способов уборки на качество урожая семян рапса 298
8.5. Экономическая и энергетическая эффективность технологий уборки урожая семян рапса 301
9. ПОВЫШЕНИЕ УРОЖАЯ И КАЧЕСТВА ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ ОЗИМОГО РАПСА ПРИ ВЕСЕННЕМ ПОСЕВЕ НА ОСНОВЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ БРЯНСКОГО ПОЛЕСЬЯ 305
9.1. Закономерности действия минеральных удобрений на продуктивность рапса 305
9.2. Влияние минеральных удобрений на кормовые качества зеленой массы рапса 311
9.3. Возможности повышения эффективности использования азотных удобрений под рапс с помощью ингибитора нитрификации и дробного их внесения 319
9.4. Экономическая и энергетическая эффективность применения минеральных удобрений под озимый рапс при весеннем посеве на кормовые цели 327
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 331
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 338
ЛИТЕРАТУРА 340
ПРИЛОЖЕНИЯ 399
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в России обеспеченность населения растительным маслом за счет собственных ресурсов составляет 60-70% от физиологически необходимой нормы (13,2 кг на человека в год). Ежегодно импортируется до 1 млн.тонн этого продукта. Кроме того, во всех регионах страны важнейшей проблемой является дефицит кормового белка, потребность в котором удовлетворяется только на 75-80%. Несбалансированность рационов животных по белку приводит к снижению их продуктивности и перерасходу кормов на 20-30%.
Важным резервом решения проблем растительного масла и кормового белка является увеличение производства маслосемян рапса, которые содержат 42-48% масла и 22-25% протеина. Переработка семян рапса обеспечивает получение высококачественного растительного масла и высокобелковых (до 40%) жмыхов и шротов. Наряду с этим, рапс - ценный источник зеленой массы на корм и сидерат. Для этого можно использовать как яровой, так и озимый рапс, в том числе при весеннем посеве. В современном сельскохозяйственном производстве в связи с перенасыщенностью севооборотов зерновыми культурами рапс имеет особую средообразующую и фитосанитарную роль, является важным фактором биологизации земледелия.
В последние годы за рубежом рапсовое масло все шире используется для производства биотоплива, а в перспективе и в России этот ресурсовозобнов-ляемый и экологически чистый источник энергии должен занять соответствующее место в общем объеме потребляемого моторного топлива.
Основными направлениями решения проблем растительного масла и кормового белка являются расширение посевных площадей рапса и особенно повышение его продуктивности. Для реализации потенциала продуктивности рапса необходима научно обоснованная технология его возделывания. Первостепенное значение в повышении продуктивности и эффективности возделывания рапса имеют: сорта, макро- и микроудобрения, нормы высева семян, средства защиты от сорняков и вредителей, высокотехнологичные способы уборки уро жая, а также другие техногенные и биологические факторы. До начала наших исследований эти базовые элементы технологии возделывания рапса в условиях Центральной России не были разработаны. При этом в последующие годы резкое удорожание отмеченных средств интенсификации, которые в общей сумме затрат на возделывание рапса занимают до 80%, вызывает необходимость поиска путей повышения эффективности их использования в сельскохозяйственном производстве.
Цель исследований - разработать базовые элементы технологии возделывания рапса на основе адаптивного использования техногенных и биологических средств, обеспечивающих наибольшую реализацию потенциала его продуктивности в условиях Центральной России.
Задачи исследований:
1. Изучить адаптивность перспективных сортов ярового рапса к поч-венно-климатическим условиям лесостепи Центрального Черноземья при различных фонах удобренности;
2. Установить оптимальные дозы и сочетания минеральных удобрений, а также эффективные технологии их применения под яровой рапс с целью получения наибольших сборов семян с высокими технологическими качествами;
3. Выявить зависимость урожая и качества семян рапса от применения известковых, серных и микроудобрений;
4. Определить возможности повышения продуктивности рапса и качества его семян на основе применения биопрепаратов ассоциативных диазотрофов;
5. Разработать эффективную систему защиты рапса от вредителей с учетом их биоэкологических особенностей;
6. Установить зависимость урожайности и качества семян рапса от комплексного применения минеральных удобрений и средств защиты растений от сорняков и вредителей;
7. Выявить компенсационные свойства рапса на понижение нормы высева семян в зависимости от фона удобренности, применения химической защиты от сорняков и погодных условий;
8. Определить оптимальные виды и дозы десикации и сеникации для ускорения созревания рапса, повышения его урожайности и качества семян при однофазной уборке;
9. Провести сравнительную оценку эффективности способов уборки урожая рапса и определить оптимальные сроки их проведения;
10. Разработать приемы увеличения урожая и улучшения качества зеленой массы озимого рапса при весеннем посеве на основе рационального использования минеральных удобрений в условиях Брянского Полесья.
Научная новизна. В лесостепи Центрального Черноземья на основании многолетних исследований разработаны и обоснованы параметры основных элементов технологии возделывания ярового рапса на маслосемена.
Проведен анализ варьирования продуктивности рапса в зависимости от погодных и почвенных условий в период вегетации. Разработаны оптимальные дозы и сочетания минеральных удобрений под рапс и модели зависимости содержания и накопления основных элементов питания, урожая и качества семян от их применения.
Выявлена возможность биологизации азотного питания рапса на основе предпосевной инокуляции семян биопрепаратами ассоциативных диазотрофов.
Определена адаптивность перспективных сортов ярового рапса на разно-удобренных фонах к почвенно-климатическим условиям региона.
Впервые в ЦЧР проведены исследования по эффективности использования известкового и серного туков под рапс.
Установлены оптимальные дозы и способы внесения микроудобрений.
Разработаны оптимальные параметры комплексного применения минеральных удобрений и пестицидов для получения 2,5-3 т/га экологически чистого, экономически и энергетически эффективного урожая семян ярового рапса.
Определены оптимальные нормы высева семян рапса на разных фонах удоб-ренности и химической защиты от сорняков при различных погодных условиях.
Разработаны оптимальные параметры технологии однофазного и двухфазного способов уборки урожая рапса.
Выявлены оптимальные дозы минеральных удобрений и приемы повышения их эффективности под озимый рапс при весеннем посеве на зеленый корм в Брянском Полесье. Впервые определены размеры потребления рапсом азота удобрений, потери и закрепление его в почве ( N), установлено положительное влияние ингибитора нитрификации нитрапирина на эффективность азотного удобрения.
Проведена экономическая и биоэнергетическая оценка основных агро-приемов и в целом технологий возделывания рапса. Подобные комплексные исследования до и после в условиях Центральной части России не проводились.
Практическая ценность работы. Разработанная технология возделывания ярового рапса в условиях лесостепи Центрального Черноземья обеспечивает получение при сравнительно благоприятных погодных условиях вегетации - 2,5-2,8 т/га и при недостаточном увлажнении - 1,8-2,0 т/га высококачественных маслосемян.
Результаты исследований включены в «Рекомендации по системе ведения агропромышленного производства Липецкой области...", 1990 г.; в Рекомендации по научному обеспечению производства семян рапса НПС «Рапс», 1990; в Рекомендации по возделыванию ярового рапса в ЦЧЗ, 1995; в Рекомендации производству по технологии возделывания рапса в условиях Тамбовской области, 2005 г. Полученные результаты систематически используются при обучении специалистов Липецкой, Тамбовской, Орловской, Курской, Белгородской и Воронежской областей. Они могут быть использованы в учебных пособиях для студентов агрономических специальностей.
Рациональное применение минеральных удобрений под озимый рапс при весеннем посеве в Брянском Полесье обеспечивает получение 50-80 т/га зеленой массы высоких кормовых достоинств. Предложения производству по получению высокого урожая зеленой массы озимого рапса при весеннем посеве были включены в рекомендации Новозыбковского филиала ВИУА для внедрения в хозяйствах Брянской области.
Апробация работы. Основные результаты работы по озимому рапсу при весеннем посеве на зеленую массу доложены и одобрены на Ученых советах Новозыбковского филиала, научно-технических совещаниях и конференциях молодых ученых и специалистов ВИУА в 1977, 1978 и 1979 гг. в г.Москва, во Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов в 1979 г. в г.Минск, на Всесоюзном научно-практическом совещании в 1986 г. в г. Москва.
Основные положения диссертационной работы по разработке основных элементов технологии возделывания ярового рапса на маслосемена доложены на научно-практических совещаниях и конференциях: зональных и региональных - в 1989 г. в Тамбове, в 1994, 1996, 1998, 1999, 2000, 2004 гг. - Липецке, в 1998 г. -Уфе и в 1993,1999 гг. - Воронеже; Всероссийских: в Санкт-Петербурге (1993 г.), в Угличе (1995 г.), в Орле (1999 г.), в Москве (1998, 2005 гг.), в Рязани (1998 г.) и в Пензе (1998 г.); международных: в 2000, 2002 гг. в г. Москва, в 1999 г. в г.Белгород, в 2000,2005 гг. в г.Липецк, в 2000 г. в г. Познань (Польша). Основные результаты данной работы отражены в промежуточных и заключительных отчетах ВНИПТИ рапса за 1987-2005 гг.
По материалам диссертации опубликовано 88 научных работ с общим объемом 24 условных печатных листа. Основные положения диссертации отражены на страницах журналов: Доклады ВАСХНИЛ, Земледелие, Кормопроизводство, Агрохимия, Технические культуры, Агрохимический вестник, Защита и карантин растений, Агро-ХХ1 и др.
Внедрение в производство. Результаты исследований, по мере их разработок, проходили производственную проверку, после чего они широко используются в сельскохозяйственном производстве. Разработанные основные элементы технологии возделывания ярового рапса на семена при участии автора в 1989-2006 гг. внедрены в хозяйствах Липецкой области: ОПХ - "Красный Горняк", "Сенцовское", "Липецкое", колхозах - "Заветы Ильича", им. Кирова, "50 лет Октября", совхозе "Красный Колос", ЗАО "Зерос", ЗАО "Русь Агро", ООО "Агро Липецк", ООО "Агрофирма им. Ленина" и др. Внедрение разработок по высило урожайность рапса на 3-7 ц/га семян и увеличило рентабельность технологии его возделывания на 20-40% (прилож. 61). Основные положения, выносимые на защиту:
1. Оптимизация доз, сочетаний, сроков и способов внесения макро- и микроудобрений и извести обеспечивает получение устойчиво высоких урожаев маслосемян ярового рапса хорошего качества.
2. Предпосевная инокуляция семян биопрепаратами ассоциативных диа-зотрофов способствует повышению урожайности рапса.
3. Подбор адаптивных сортов ярового рапса эффективно увеличивает производство маслосемян в условиях лесостепи ЦЧР.
4. Комплексное применение удобрений и средств защиты посевов обеспечивает стабилизацию высокой урожайности рапса и хорошее качество продукции.
5. Дифференциация норм высева семян рапса в зависимости от фона удобренности, применения гербицидов и прогноза погодных условий повышает урожай, качество семян и эффективность их производства.
6. Оптимизация сроков и способов уборки рапса увеличивает сбор и улучшает качество семян за счет уменьшения потерь.
7. Удобрение озимого рапса при весеннем посеве позволяет получать высокие урожаи зеленого корма хорошего качества.
Работа выполнена в 1987-2005 гг. в ГНУ Всероссийском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте рапса (ВНИПТИР) и в 1976-1978 гг. - в Новозыбковском филиале ВИУА. Диссертантом определены и разработаны основные направления по повышению эффективности технологии возделывания ярового рапса на семена и озимого рапса при весеннем посеве на зеленую массу, спланированы и лично проведены полевые и ряд лабораторных исследований, проанализированы и обобщены полученные результаты.
Автор искренне благодарен и признателен за помощь и содействие в проведении исследований доктору с.-х. наук В.В. Карпачеву, доктору с.-х. наук, члену-корреспонденту РАСХН, профессору И.В. Артемову, кандидатам с.-х. наук А.В. Шевченко, В.М. Первушину, Т.И. Манаенковой, СИ. Манаенкову, В.В. Яндьо, научным сотрудникам отделов и лабораторий ГНУ ВНИПТИ рапса и Новозыбковского филиала ВРГУА. Глубоко и искренне благодарен доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.А. Федотову за консультации и замечания при написании диссертации.
