Содержание к диссертации
Введение
1. Влияние элементов систем земледелия и технологических приемов на формирование урожая проса 9
1.1. Просо и его значение в зерновом производстве Южного Урала 9
1.2. Предшественники, способы и глубина основной обработки почвы 12
1.3. Система удобрения 27
1.4. Интегрированная система борьбы с сорными растениями на посевах проса 32
1.5. Способы подготовки семян кпосеву 39
1.6. Влияние сроков, способов посева и норм высева семян на рост и развитие растений проса 48
2. Условия и методика исследований 59
2.1. Агроклиматические ресурсы степной зоны Южного Урала 59
2.2. Методика и объекты исследований 68
3. Влияние элементов систем земледелия на агрофизические и агрохимические показатели плодородия почвы, рост и развитие растений проса 75
3.1 Агрофизические и агрохимические показатели плодородия почвы 75
3.2. Запасы почвенной влаги и водопотребление посевов проса в зависимости от элементов систем земледелия 86
3.3. Влияние элементов систем земледелия на засоренность посевов 97
3.4. Формирование густоты посевов проса в зависимости от предшественников, приемов обработки почвы и удобрений 106
3.5. Рост и развитие растений проса 116
3.6. Фотосинтетическая деятельность посевов 123
4. Влияние технологических приемов на формирование высокопродуктивных агроценозов проса 129
4.1. Густота посевов проса 129
4.2. Водопотребление посевов проса 173
4.3. Влияние технологических приемов на засоренность посевов 185
4.4. Зависимость роста и развития растений проса от технологических приемов 208
4.5. Особенности продукционного процесса посевов 214
5. Урожайность проса в зависимости от изучаемых элементов систем земледелия и агротехнических приемов 244
5.1. Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на урожайность 244
5.2. Влияние системы удобрений на урожайность проса 248
5.3. Влияние предпосевной подготовки почвы на урожайность 259
5.4. Влияние способов подготовки семян на формирование урожая проса 264
5.5. Формирование урожая при разных сроках посева 273
5.6. Влияние способов посева и норм высева семян на урожайность 275
5.7. Комплексное влияние способов основной обработки почвы и норм высева семян по разным фонам питания на урожайность 278
5.8. Влияние гербицидов на формирование урожая проса 283
6. Качество продукции в зависимости от элементов систем земледелия и агротехнических приемов 286
6.1. Химический состав растений 286
6.2. Показатели качества зерна 303
6.3. Динамика накопления макроэлементов и тяжелых металлов в растениях проса 309
7. Биоэнергетическая и экономртческая эффективность выращиваия проса на южном урале 314
7.1. Биоэнергетическая оценка эффективности возделывания проса 314
7.2. Экономическая оценка эффективности возделывания проса 324
Выводы 334
Предложения производству 339
Список литературы 340
Приложения
- Влияние сроков, способов посева и норм высева семян на рост и развитие растений проса
- Запасы почвенной влаги и водопотребление посевов проса в зависимости от элементов систем земледелия
- Зависимость роста и развития растений проса от технологических приемов
- Влияние способов подготовки семян на формирование урожая проса
Введение к работе
Актуальность проблемы. Центральной проблемой сельского хозяйства остается рост урожайности всех сельскохозяйственных культур, в том числе и крупяных. Одной из основных крупяных культур нашей страны является просо. Увеличение валовых сборов зерна за счет экстенсивного развития себя исчерпало, поэтому формирование высоких и устойчивых урожаев проса в степном регионе Южного Урала за счет оптимизации элементов систем земледелия и технологических приемов - наиболее эффективный путь решения проблемы.
Технология возделывания этой культуры в нашей стране совершенствовалась на протяжении длительного времени, но ряд вопросов агротехники проса в данной зоне пока не решен. В частности, необходимо более полное представление о значении каждого предшественника и даже -предшествующих звеньев в севообороте, так как этих данных в регионе Южного Урала явно недостаточно.
Нет до сих пор единого мнения о способах и глубине основной обработки почвы под просо. Требует доработки система удобрения проса. Немаловажное значение имеет и система предпосевной подготовки почвы, увязанная со сроками посева культуры.
В настоящее время необходимо разработать новые технологические приемы возделывания проса, способствующие повышению урожайности и качества зерна этой культуры, включая и те из них, которые повышают полевую всхожесть семян и сохранность растений к уборке.
Особенно актуальной представляется разработка научно-обоснованных рекомендаций по применению различных малозатратных и достаточно эффективных способов предпосевной подготовки семян.
В связи с этим необходимо определить оптимальные сочетания элементов систем земледелия: предшественников, удобрений, основной и предпосевной обработки почвы, а также технологических приемов:
5 подготовки семян к посеву, сроков и способов посева при разных нормах высева, приемов ухода за посевами при совершенствовании адаптивной технологии возделывания проса в регионе.
В условиях Южного Урала перечисленные вопросы агротехники проса изучены в историческом плане недостаточно, а значительная часть из них практически не рассматривалась.
В связи с вышеизложенным, представленное направление исследований для региона Южного Урала является весьма актуальным.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучение отдельных элементов системы земледелия и технологических приемов для совершенствования технологии возделывания проса и повышения его урожайности в условиях Южного Урала до 2,5... 3,0 т с 1 га при высоком качестве зерна.
Главным направлением исследований было обоснование потенциала продукционного процесса проса в адаптированных к местным условиям технологиях возделывания, которые обеспечивали бы высокий уровень урожайности с хорошими качественными показателями зерна.
В задачи исследований входило:
изучить особенности продукционного процесса проса при различных технологических приемах;
установить параметры действующих элементов систем земледелия, их значимость в формировании урожая и качества зерна проса;
изучить и описать зависимости урожайности проса от условий выращивания;
обосновать параметры моделей высокопродуктивных агроценозов, рекомендовать производству лучшие элементы систем земледелия и технологические приемы;
- дать биоэнергетическую и экономическую оценку различным элементам
систем земледелия и вариантам технологии возделывания проса.
Научная новизна. Впервые в условиях Южного Урала изучены процессы роста и развития растений, фотосинтетической деятельности посевов проса, формирования урожайности и технологических качеств зерна в зависимости от отдельных элементов систем земледелия и агротехнических приемов.
На основе агробиологической, энергетической и экономической оценок впервые для Южно-Уральского региона определены лучшие звенья предшественников проса, оптимальные способы и глубина основной обработки почвы, система удобрения культуры, разработана система предпосевной подготовки почвы под посев проса, испытаны приемы подготовки семян к посеву, а также уточнены сроки, способы посева и нормы высева семян при использовании урожая на семенные и продовольственные цели, приемы борьбы с сорной растительностью в посевах проса с применением гербицидов.
Для условий Южного Урала разработаны математические модели и доказаны зависимости урожайности проса от биологических особенностей культуры и почвенных условий, элементов систем земледелия, установлена роль погодных и агротехнических факторов при формировании урожая и качества зерна, определен потенциал продукционного процесса, выявлены параметры высоко продуктивных агроценозов проса.
Практическая значимость работы. Разработанные элементы системы земледелия и агротехнические приемы обеспечивают повышение и стабилизацию урожаев проса в условиях Южного Урала. Полученные модели зависимостей, позволяют прогнозировать урожайности и качество зерна проса, оптимизировать технологию выращивания культуры и получать устойчивые урожаи на уровне 2,5...3,0 т зерна с 1 га.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в хозяйствах Оренбургской и Челябинской областей, республики Башкортостан и Актюбинской области республики Казахстан.
Основные результаты исследований включены в следующие работы:
«Система ведения сельского хозяйства в Оренбургской области» (1981),
«Справочник агронома» (1989), «Система устойчивого ведения сельского
хозяйства Оренбургской области» (1999) и другие.
Результаты исследований используются также в учебном процессе Оренбургского государственного аграрного университета и других высших и средних специальных учебных заведениях аграрного профиля при чтении лекций, проведении лабораторных, семинарских и других видов занятий.
Основные положения, выносимые на защиту:
- обоснование предшествующих звеньев севооборотов и их влияния на
продуктивность проса;
способы и глубина основной обработки почвы под посев проса;
система удобрения проса;
приемы предпосевной подготовки почвы под посев проса;
способы подготовки семян к посеву;
сроки, способы посева и нормы высева семян в агротехнике проса;
обоснование применения гербицидов на посевах проса;
- модели формирования агроценозов проса с высоким потенциалом
продуктивности;
- показатели биоэнергетической и экономической оценки лучших вариантов
технологии возделывания, культуры.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях ученого Совета агрономического факультета Оренбургского ГАУ (1978-2005 гг.), на ежегодных научных и научно-практических конференциях в г. Москве (ТСХА 1980, 1997, 1999 гг.), г. Оренбурге (1978-2004 гг.), областных и районных совещаниях, семинарах. Опыты в учебно-опытном хозяйстве
8 Оренбургского ГАУ демонстрировались на выездной сессии РАСХН в 1990 г. и получили одобрение.
Публикации в печати. Всего за годы исследований опубликовано около ста научных работ, в том числе 75 по теме диссертации: в центральной печати (журналы «Земледелие», «Зерновое хозяйство», «Вестник ОГУ»), в сборниках Всероссийских конференций (МСХА), в зональном журнале («Уральские Нивы»), научных трудах учебных и научно-исследовательских учреждений Оренбургской, Саратовской, Ульяновской и Челябинской областей. Имеются научные отчеты, депонированные во ВНТИ Центре.
Работа выполнена в соответствии с комплексной темой агрономического факультета ОСХИ (ОГАУ) № 01910006987 «Разработать зональные системы управления плодородием почвы и продуктивностью агроэкосистем в интенсивном экологически сбалансированном земледелии с доведением продуктивности пашни до 25-30 ц кормовых единиц с гектара» и темой кафедры растениеводства ОГАУ № 01200105547 «Исследование, анализ и оценка эффективности оптимальных параметров адаптивной и ресурсосберегающей технологии возделывания полевых и кормовых культур».
В проведении исследований принимали участие научные сотрудники и аспиранты агрономического факультета ОГАУ: Пащенко П.Д., Титков В.И., Ряховский А.В., Берестовой А.С., Французов СВ.
Всем, оказавшим помощь и поддержку в работе, автор выражает искреннюю благодарность.
Влияние сроков, способов посева и норм высева семян на рост и развитие растений проса
Выбор оптимальных сроков посева проса на протяжении длительного времени был и остается, по мнению многих авторов, ответственным моментом и определяющим фактором в получении высоких урожаев зерна (Стюфляев И.Г, 1956; Корнилов А.А., 1960; Рязанов В.Т., 1962; Казаков В.Е. и Щербаков В.Я., 1969; Захаров П.Я., 1972; Козырь Н., 1975; Юрин И., 1976; Кириенко И.Е., 1977; Мартынов Б., 1978).
О зависимости урожая от времени посева писал великий русский ученый В.В.Докучаев (1949).
Растение находится в постоянной и сложной взаимосвязи с окружающей средой, которая оказывает огромное влияние на его рост и развитие, поэтому выбор срока посева любой культуры определяется ее биологией, сочетанием температуры и влажности посевного слоя почвы (Стюфляев И.Г., Агафонов, Н.П., 1956; Ижик Н.К., 1976; Реймер Ф.Э., Илли И.Э., 1978).
Просо засухоустойчивая и, вместе с этим теплолюбивая культура, для него важно правильно выбрать срок посева. Поэтому многие исследователи при определении срока посева, уделяют большое внимание температуре почвы (Романов В.А., 1960; Агафонов Н.П., 1963; Титков В.И., 1969; Тулебаев К.И., 1970; Кадыргалиев A.M., 1971; Демиденко П.М., 1974).
По данным В.А. Романова и В. Худошина (1972), М. Лукьяновой и 3. Гудковой (1975) температура почвы оказывает решающее влияние на густоту всходов, особенно, при ранних сроков посева. Низкие температуры воздуха и почвы препятствуют прорастанию зерна проса, даже при достаточной влагообеспеченности, на нем начинает развиваться микрофлора, которая губит зародыш и слишком ранние посевы в целом. Запаздывать с посевом этой мелко семенной культуры недопустимо, так как в засушливой зоне при, обычно, ветреной весне быстро иссушается верхний слой почвы (Рязянов В.Т., 1945; Романов В.А., 1960; Румянцев В.И., 1961; Павлов В.Д., 1969; Дерябина А.П. и др., 1975; Якименко А.Ф., 1989; Титков В.И., 2001).
При посеве проса в почву, прогретую до 10-12С, его всходы появляются одновременно с массовыми всходами поздних сорняков - основных засорителей этой культуры. Причем, во влажные годы полевая всхожесть семян увеличивается от ранних сроков к поздним, в соответствии с нарастанием температуры, а в сухие - наоборот (Куликова О.С. и Любарец В.П., 1975).
Влияние сроков посева проса на его урожай качество продукции с давних пор изучали многие исследователи (Бажанов С.С., 1924; Megee C.R., 1944; Дриз Б.С., 1959; Соловьев А.А., 1962; Алексеев А.А., 1963; Романов А.Я. и Зайцев Н.С, 1965; Титков В.И., 1967; Malm N.R., Robison L.R., 1969; Кадыргалиев А.М., 1972; Nelson L.A., 1972; Романов В.А. и Худошин В., 1972; Захаров П.Я., 1973; Хованова В.Е., 1973; Петрунина Л.Н., 1974; Шичкин А., 1974).
И в последующем этот вопрос уточнялся в разных зонах нашей страны и за рубежом (Net М., 1975; Пальченко А., 1975; Савицкий К.А. и Хорошкова Е.Д., 1976; Щирбаев Н.С. и Булатова Н.Р., 1976; Григорьев Ю., 1977; Захаров П.Я., 1977; Иванов А.Ф. и Захаров П.Я., 1977).
По результатам этих исследователей, а также В.Т. Рязанова (1945 и 1969), Н.Ф. Деревицкого (1947), СМ. Rinker (1957), А.Т. Лысенкова (1966), Н.Ф. Мантуленко (1967), В. Серебрякова (1968), В.Д. Павлова (1969), А.П. Дерябиной и М.М. Надточий (1976) и М.С Козолуп (1977) можно сделать вывод, что оптимальные сроки посева этой культуры должны быть дифференцированы по зонам. Все авторы единодушны в одном: просо -культура позднего срока посева и приступать к нему следует через определенное время после окончания сева ранних яровых. Лишь В. Диков (1969) в условиях северо-казахстанской целины предлагает высевать его до начала посева яровой пшеницы. Исследованиями также установлено, что в годы, благоприятные по климатическим условиям, сроки посева влияют на урожай проса в меньшей степени (Захаров П.Я., 1977).
Многие авторы отмечают, что при посеве проса в оптимальные для него сроки, будь то конец апреля, май или начало июня, наблюдается, по сравнению с другими сроками, лучший рост и развитие - больший прирост надземной массы и корней, лучшая озерненность метелки и выше масса 1000 семян, что в свою очередь определяет величину урожая (Романов В.А., 1960; Агафонов Н.П., 1963; Серебряков В., 1968; Щербакова И. и Добрянская Л., 1969; Козырь Н., 1973; Душкин А.Н. и Душкина Л.И., 1978). Большей урожайности при этом, обычно, соответствует лучшее качество зерна и крупы (Красавин В.Д., 1972; Роктанэн Л.С. и Хованова В.Е., 1976).
Исследованиями также установлено, что при ранних сроках посева длина вегетационного периода увеличивается, а при поздних, за счет более быстрого прохождения фаз в условиях повышения температуры - сокращается (Стюфляев И.Г., 1956; Мантуленко Н.Ф., 1967; Захаров П.Я., 1973). А это, в свою очередь, позволяет возделывать его в южных районах как пожнивную и поукосную культуру (Лукьянова М. и Гудкова 3., 1975; Посыпанов Г.С. и др., 1997).
На выбор сроков посева проса, по мнению А.В. Пшеничного (1966), А.П.Зотова (1975) и П.П. Вавилова (1975), кроме температуры и запасов почвенной влаги, большое влияние оказывает наличие в почве семян сорных растений и их вегетативных органов размножения. Поэтому совершенно справедливо в своих работах отмечают В.И. Несмеянов (1975) и Н.К. Ижик (1975), что для получения высоких и устойчивых урожаев проса в системе агротехнических мероприятий, важное место принадлежит оптимальному сроку посева и предпосевной обработке почвы.
Наряду со сроками, ученые и практики, вполне обоснованно, длительное время изучали способы посева и нормы высева семян в разных зонах нашей страны и за рубежом, но среди исследователей до сих пор нет единого мнения о лучшем способе посева и оптимальной норме высева проса в конкретных регионах, то есть вопрос количественного и пространственного размещения семян остается открытым.
Некоторые авторы указывают на преимущество широкорядных однострочных посевов (И.Д. Колесник, 1939; К.Н. Годунова, 1941; Золотарев В.Н., 1960; Корнилов А.А., 1963).
Все они, а также В.П. Мосолов (1944), А.В. Ватагин (1959), А.В. Бессонов (1961), В.Т. Рязанов (1962), А.А. Алексеев (1963) отмечают, что при широкорядных посевах увеличивается площадь питания и улучшается освещение растений, вследствии чего, они лучше кустятся, а междурядные обработки активизируют микробиологическую жизнь почвы, уничтожают сорняки и тем самым благоприятствуют росту и развитию культурных растений.
Запасы почвенной влаги и водопотребление посевов проса в зависимости от элементов систем земледелия
Влага на Южном Урале в целом, и в конкретных условиях, является лимитирующим фактором. Наличие или отсутствие ее в почве в большей степени определяет величину формирования урожая всех культур, в том числе и проса.
Влияние предшествующих звеньев на запасы продуктивной влаги сильнее проявлялось в пахотном слое, причем больше ее (63,1-61,0 мм) накапливалось на делянках тех вариантов, где просо размещали второй культурой после пара. Меньшими же ее запасы в слое 0-30 см в, среднем за три года, оказались после пятого звена (пшеница - горох - пшеница) - 58,5-58,6 мм. Изучаемые звенья предшественников практически не оказали влияние на весенние запасы влаги в метровом слое, где они колебались от 156,3 до 161,9 мм (табл. 10). Большие запасы влаги по всем горизонтам перед посевом проса были в 1976 г., меньшие - в 1977 г. (прил. 15).
Во время вегетации проса разница между отдельными вариантами по горизонтам становилась все значительней, что можно объяснить различиями в засоренности посевов, густотой стояния растений и развитием их листовой поверхности.
В фазу выметывания наибольшие запасы продуктивной влаги, в среднем за три года, отмечали на делянках первого, второго и четвертого вариантов. Так, в слое 0-30 см на посевах первого варианта ее было по сравнению с контролем больше на 17,4%, второго - на 40,4%, а в метровом слое -соответственно на 35,5 и на 41,4%. Эта закономерности сохранялись во все годы и в фазу восковой спелости.
На посевах проса, размещенных после предшественников, запасы продуктивной влаги перед уборкой культуры в метровом слое по сравнению с контролем, в среднем за три года, оказались выше на 31,0 и 52,0%, а по шестому звену - соответственно на 29,2 и 36,0 %.
Приведенные данные свидетельствуют, что лучшая обеспеченность растений проса почвенной влагой сложилась при размещении его второй или третьей культурой после пара черного, то есть на тех вариантах, которые характеризовались наименьшей засоренностью.
На делянках вариантов с высокой засоренностью, особенно многолетними корнеотпрысковыми, запасы продуктивной влаги на посевах проса и в фазу выметывания метелки, и в фазу восковой спелости зерна оказывались, как правило, ниже.
Химическая прополка посевов проса, уничтожая значительное количество двудольных и многолетних сорных растений, сокращала тем самым непроизводительное расходование влаги из почвы. Уже в фазу выметывания метелки на посевах проса, обработанных раствором аминной соли 2,4-Д, отмечены большие ее продуктивные запасы, по сравнению, с не обработанными. В пахотном слое, в данную фазу, на делянках вариантов с опрыскиванием гербицидом запасы влаги были больше на 6,2-36,1%, а в метровом слое - на 2,9-10,6%. В фазу восковой спелости зерна её продуктивные запасы в слое 0-30 см на делянках, обработанных гербицидом, оставались большими на 9,4-21,4% (табл. 10).
Положительное влияние химической прополки на содержание продуктивной влаги в почве на посевах проса по разным предшественникам, напрямую отразилось на формировании урожая зерна этой культуры. В наших исследованиях по изучению предшественников проса суммарное потребление влаги посевами проса в благоприятные годы составляло от 1938 до 2506 м /га, в засушливые - от 1883 до 2157 м /га. Эффективность использования влагозапасов характеризуется коэффициентом водопотребления. Этот показатель колебался в наших исследованиях от 697 до 1540 м3 в расчете на 1 тонну зерна. Меньший расход влаги получен при посеве проса по лучшим предшественникам с применением химической прополки его посевов (табл. 11).
Полученные данные могут использоваться в производстве при определении размера возможного урожая проса в конкретных условиях поля и севооборота.
Размещение проса по менее ценным предшественникам закономерно понижало урожайность зерна и повышало коэффициент водопотребления культуры. Так, в наших опытах в среднем за три года на делянках контрольного варианта при высеве проса после звена пшеница - кукуруза - пшеница получена самая низкая урожайность 1,16 т зерна с 1 га и самый высокий коэффициент водопотребления - 1540 м /т. Это свидетельствует о том, что при улучшении условий роста и развития растений, урожайность возрастала, а коэффициент водопотребления - снижался (табл. 11).
Аналогично в наших исследованиях рассчитывали суммарное водопотребление культуры и величину ее относительного расхода влаги при размещении на разных фонах основной обработки почвы и при дифференциации ее глубины. Полученные при этом данные в среднем за период исследований, с 1989 по 1992 гг., представлены в таблице 12.
Эти данные свидетельствуют о том, что запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы за эти годы колебались при разных способах и глубинах ее обработки от 1140 до 1680 м /га.
Меньшие запасы влаги накапливались ко времени посева проса при глубине обработки 20-22 см как при вспашке, так и при плоскорезном рыхлении.
Углубление пахотного слоя до 25-27, а затем и до 30-32 см обеспечило увеличение этих запасов влаги при изучаемых способах обработки почвы (табл. 12).
Зависимость роста и развития растений проса от технологических приемов
Анализ условий роста и развития растений проса при разных сроках посева, приемах предпосевной обработки почвы и влияния этих приемов на формирование ассимилирующего аппарата, а также прирост надземной массы растений, в том числе и по годам, позволяет отметить следующее.
На формирование листовой поверхности проса большее влияние в 1974 и 1977-1979 гг. оказали приемы предпосевной подготовки почвы при разных сроках посева и меньшее - опрыскивание посевов аминной солью 2,4-Д, в остальные годы исследований (1973 и 1975-1976) обработка посевов гербицидами оказалась более эффективной.
Большая площадь листьев, в среднем за годы исследований, во все фазы роста и развития проса формировалась на делянках третьего срока посева при трех предпосевных культивациях. Обуславливалось это, во первых, большей густотой стояния растений и во вторых - количеством листьев на одном растении. На делянках первого (контрольного) варианта (посев 15-16 мая после двух культивации) формировалась меньшая в опыте величина листовой поверхности во все фазы и годы исследований. Так, в среднем за семь лет она составила при выходе в трубку 10,20 тыс. м га, в фазу выметывания метелки - 15,26 и в восковую спелость зерна - 7,60 тыс.м /га (рис. 8).
Растения проса третьего срока посева (30-31 мая), по сравнению с контролем, имели большую площадь листьев в фазу выхода в трубку на 36,3%, а в фазы выметывания и восковой спелости зерна - соответственно, на 41,4 и 35,1%.
Площадь листовой поверхности проса второго срока посева (22-23 мая), в среднем за годы исследований, во все фазы развития несколько превышала показатели первого, но значительно уступали по ним вариантам третьего срока посева.
Обработка посевов раствором аминной соли 2,4-Д оказала положительное влияние на развитие листьев, особенно в период выметывание - восковая спелость зерна. В фазу выхода в трубку площадь листьев на обработанных делянках оставалась одинаковой по сравнению с аналогичными посевами без обработки, а в некоторых случаях даже снижалась (рис. 8). Здесь, очевидно, проявилось угнетающее действие гербицида на просо. Далее, в фазу выметывания растения проса на обработанных делянках всех вариантов, за счет уменьшения засоренности и снижения непроизводительного расходования влаги, питательных веществ и, несомненно, лучшей освещенности, развивались в более благоприятных условиях, чем на необработанных участках и имели, соответственно, большую площадь листовой поверхности: при первом сроке на 4,9%, при втором - на 7,9 и при третьем - на 15,7%.
Применение прикатывания после каждой культивации способствовало лучшему развитию проса и опрыскивание гербицидами на посевах этих вариантов было более эффективным, чем на неприкатанных. Так, в фазу выметывание на делянках второго срока посева (22-23 мая) с прикатыванием после каждой культивации (шестой вариант), обработка гербицидом увеличила листовую поверхность в пересчете на 1 га на 16,0% (2,47 тыс.м ), а на не прикатанных она возросла лишь - на 7,9% (1,22 тыс. м ). При третьем сроке посева площадь листьев увеличилась - соответственно на 22,9 и 15,7%. Разница в обоих случаях значительная.
К концу вегетации листовая поверхность на всех делянках постепенно уменьшалась за счет гибели их в нижнем ярусе, но закономерности 210 сохранились те же - на делянках с применением аминной соли 2,4-Д площадь листьев всегда была больше по сравнению с необработанными. А это, в свою очередь, положительно повлияло на прирост растений проса и формирование урожая зерна. Прирост надземной массы обусловила фотосинтетическая деятельность листьев. Основное влияние на среднесуточный прирост оказали сроки посева и химическая прополка. Лучшие показатели прироста, как и листовой поверхности, в течение всей вегетации отмечали на делянках вариантов третьего срока посева. Так, среднесуточный прирост абсолютно-сухой массы сім при третьем сроке посева, в среднем за 1974-1978 гг., составил за период всходы - выход в трубку на первом (контрольном) варианте 3,5 г, столько же на делянках второго срока посева, а при третьем - 4,1 г, то есть на 17,1% выше.
Увеличение числа культивации с двух до трех, а также применение прикатывания в системе предпосевной подготовки почвы, способствовало лучшему развитию растений проса за счет снижения числа сорняков и создания оптимальной плотности почвы. Прикатывание на делянках второго срока посева повысило прирост абсолютно-сухой массы в период всходы -выход в трубку на 0,1 г (2,8%), а на делянках третьего срока - на 0,9 г или 22,0%. Аналогичные закономерности наблюдали и в периоды всходы -выметывание и всходы - восковая спелость зерна (табл. 69).
Химическая прополка посевов проса также оказала положительное влияние на среднесуточный прирост абсолютно-сухой массы. В период всходы - выход в трубку он увеличился на делянках первого срока посева, в среднем на 22,8% (0,8 г/м ), второго - на 11,4% (0,4 г/м ) и третьего - на 12,2%. Положительное действие гербицида, таким образом, проявилось во все фазы за все годы исследований.
Влияние способов подготовки семян на формирование урожая проса
Предпосевная подготовка семенного материала, повышающая посевные качества семян и тем самым обеспечивающая дальнейшее повышение урожайности и улучшение качества продукции, относится к числу перспективных агроприемов. При этом важным фактором увеличения урожайности является повышение полевой всхожести семян.
Результаты наших исследований токов СВЧ свидетельствуют о положительном их влиянии на формирование урожая проса. Представленные в таблице 99 данные по урожайности зерна свидетельствуют о том, что самой низкой по годам и в среднем за период исследований она складывалась на делянках контрольного варианта. Так, в среднем за три года опытов, она составила 1,03 тс 1 га. Самой низкой по годам 0,71 т с 1 га оказалась урожайность 1998 г., самой высокой она сформировалась в 2000 г. - 1,51 т с 1 га.
Применение облучения семян токами СВЧ на всех изучаемых вариантах повысило, в среднем, урожайность на 0,8-0,46 т с 1 га, что составило от 8 до 45% прибавки к контролю. Большую прибавку получали ежегодно и в среднем за период исследований на делянках варианта с частотой облучения 65,0 ГГц и экспозицией 1 час. Использование частоты 52,5 ГГц, при всех изучаемых экспозициях, во все годы вело к снижению урожайности культуры по сравнению с лучшей частотой. Применение более высокой частоты - 77,5 ГГц оказалось эффективно лишь при облучении семян в течение получаса, прибавка урожайности в среднем за три года составила 0,37 т или 36% по отношению к контролю.
Остальные испытуемые варианты, как уже отмечали выше, превышали контроль в значительно меньшей степени, хотя, как в большинстве лет, так и в среднем за годы опытов, эта прибавка была существенной по данным математической обработки (табл. 99).
Урожайность любой культуры, в том числе и проса, определяется густотой посева и элементами структуры урожая. Данные этих показателей, в среднем за три года по опыту, свидетельствуют о том, что количество растений перед уборкой на 1 м изменялось от 139 до 173 шт., а увеличение числа продуктивных стеблей явилось одним из факторов повышения урожайности. Другой, не менее важный фактор - структура метелки, показатели которой изменялись следующим образом: применение облучения семян токами СВЧ увеличивало длину метелки и число веточек в ней. При этом лучшие результаты получены от обработки частотой 65,0 ГГц при всех трех экспозициях, уменьшение или увеличение частоты при любом времени экспозиции снижало эффект обработки. Пропорционально числу веточек формировалось и количество зерен в метелке. И хотя масса 1000 зерен, по вариантам опыта, изменялась незначительно, в итоге зерна в метелке было больше у растений, развившихся из семян, обработанных при частоте тока 65,0 ГГц. 266 Закономерно выше, за счет большей густоты проса на лучших вариантах, оказалась и биологическая урожайность. Самые худшие показатели структуры и, соответственно, низкую биологическую урожайность в опыте, составившую 1,24 т с 1 га, получили на делянках контрольного варианта. Лучшему варианту опыта (частота облучения 65,0 ГГц и экспозиция 1 час.) соответствовала и самая высокая в среднем за три года урожайность - 1,86 т с 1 га. Следует отметить, что биологическая урожайность проса на делянках изучаемых вариантов находилась в полном соответствии с величиной и закономерностями формирования фактической урожайности зерна, полученной при комбайновой уборке.
На основании проведенных исследований и полученных результатов следует вывод, что предпосевное облучение семян проса токами СВЧ следует проводить при частоте 65,0 ГГц в течение одного часа.
Лазерное облучение семян изучали многие исследователи. При этом зачастую получали обнадеживающие результаты - за счет повышения полевой всхожести семян и густоты растений яровой пшеницы получали прибавку урожая до 25-50% (Водяник А.С., 1989).
Нашими исследованиями также подтверждено положительное влияние лазерного облучения семян проса на рост и развитие растений, формирование урожаев зерна. Особенности роста и развития растений проса от всходов до уборки рассматривали в предыдущих главах, в настоящей же проанализируем величину и различия в полученной урожайности по изучаемым вариантам.
Восьмилетние исследования показали, что большая в целом урожайность по опыту была получена в 2000 г., при этом она колебалась на посевах изучаемых вариантов от 1,49 до 1,87 т с 1 га (табл. 100).
Неблагоприятные погодные условия и главным образом дефицит осадков в летние месяцы 1998, 1999, 2001, 2002 и 2005 гг. не позволили просу сформировать максимально возможный урожай.
