Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 5
1.1. Распространение, биологические и морфологические особенности зернового сорго 5
1.2. Состояние изученности вопроса по режиму орошения и продуктивности сортов зернового сорго в РФ и за рубежом 7
2. Методика и условия проведения исследований 46
2.1. Методика проведения исследований 46
2.2. Климат 49
2.3. Почва 53
2.4. Технология возделывания сорго 56
3. Поливной режим и водопотребление сортов сорго при исследуемых глубинах увлажнения почвы 59
3.1. Количество поливов, поливные и оросительные нормы 57
3.2. Водопотребление сорго по фазам развития растений 64
4. Особенности роста и развития сортов в связи с применяемыми режимами орошения 73
4.1. Даты наступления и продолжительность прохождения фаз развития растений
4.2. Линейный рост 79
4.3. Формирование ассимилирующей поверхности и фотосинтетический потенциал посевов
4.4. Накопление органической массы и чистая продуктивность фотосинтеза
5. Сравнительная продуктивность изучаемых сортов зернового сорго
5.1. Влияние режимов орошения на урожай и качество зерна сорго
6. Фитомел иорирующая роль изучаемых сортов и режимов орошения 124
7. Экономическая эффектвность возделывания различных сортов сорго в связи с применяемыми глубинами увлажнения почвы
Выводы и предложения производству
Список использованной литературы..
Приложения
- Состояние изученности вопроса по режиму орошения и продуктивности сортов зернового сорго в РФ и за рубежом
- Количество поливов, поливные и оросительные нормы
- Формирование ассимилирующей поверхности и фотосинтетический потенциал посевов
- Влияние режимов орошения на урожай и качество зерна сорго
Введение к работе
Терско-Сулакская подпровинция является одним из важных районов орошаемого земледелия Дагестана. Здесь сосредоточено основное производство зерна, плодоовощной продукции, винограда, а также продукция животноводства. По степени влагообеспеченности территория подпровинции относится к очень засушливым (субаридным) областям зоны сухих степей. Ведение сельского хозяйства без применения орошения в этих условиях, когда за год выпадает 250...400 мм осадков при испаряемости 800...900 мм, практически невозможно.
Недостаточное количество осадков при высокой испаряемости влаги из почвы, высокая степень засоленности материнских пород и близкое расположение минерализованных грунтовых вод к поверхности почвы в сочетании с ненормированным, недостаточным орошением, привело к тому, что увеличивается площадь засоленных земель. Из 385,6 тыс. га общей площади орошаемых земель в настоящее время засолено в той или иной степени более 70%.
Увеличение площади засоленных почв привело к выбытию из сельскохозяйственного оборота около 100 тыс. га орошаемой пашни, а также значительному снижению урожайности всех сельскохозяйственных культур. Так, средняя урожайность зерна озимых зерновых культур в рассматриваемой подпровинции составляет 1,3.. .1,5 т/га, сена люцерны - 3,0.. .4,2 т/га. Особенно резкое снижение урожайности наблюдается у ведущей зернофуражной культуры - кукурузы: 1,5... 1,8 т/га зерна, 6,5...7,3 т/га силосной массы, хотя по своим потенциальным возможностям она способна обеспечить более высокую продуктивность, превышающую нынешний уровень в 5...6 раз.
Высокой адаптивностью к неблагоприятным по засоленности эдафическим условиям в рассматриваемом регионе отличается зерновое и сахарное сорго. По урожайности зерна в этих условиях первое превосходит кукурузу в 1,7... 1,8 раза, а силосной массы сахарное сорго дает больше в 2,0...2,5 раза [87].
Несмотря на очевидную целесообразность выращивания этих культур, посевные площади сорго, особенно зернового в Дагестане не увеличиваются. Наряду с отсутствием семян этому препятствует и не разработанность в научном плане многих вопросов технологии возделывания, в том числе основного вопроса для условий республики — режима орошения. Не исследованы адаптивные возможности новых сортов зернового сорго, особенно к засоленным почвам.
Цель исследований - разработка оптимального режима орошения новых сортов и гибридов, обеспечивающий получение 6...7 т зерна с 1 га и подбор сортов и гибридов зернового сорго, адаптивных к слабозасоленным лугово-каштановым почвам Терско-Сулакской подпровинции.
В задачу исследований входило изучение следующих вопросов:
• дата наступления и продолжительность прохождение фаз роста и развития сортов и гибридов зернового сорго в связи с применяемыми режимами орошения;
• динамика влажности почвы, водопотребление по фазам развития растений и суммарного водопотребления за период их вегетации;
• динамика линейного роста растений;
• динамики формирования площади листовой поверхности, фотосинтетического потенциала посевов (ФПП) и чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ);
• урожайность зерна и листостебельной массы сортов зернового сорго, их кормовая ценность в связи с применяемыми режимами орошения;
• определение выноса токсичных водорастворимых солей из почвы зерновым сорго в связи с разными глубинами увлажнения;
• экономическая эффективность сортов и гибридов зернового сорго при изучаемых режимах орошения.
Научная новизна полученных результатов заключается в том, что впервые на слабозасоленной лугово-каштановой почве Терско-Сулакской подпровинции разработан оптимальный режим орошения, исследован адаптивный потенциал новых сортов и гибридов зернового сорго (селекции ВНИИ зерновых культур), установлены математические зависимости между площадью листовой поверхности сорго и ФПП; урожайностью зерна и ФПП; площадью листовой поверхности сорго и урожайностью; ФПП и ЧПФ; площадью листовой поверхности сорго и ЧПФ; установлены величины суммарного водопотребления по межфазным периодам и в целом за вегетацию, рассчитаны коэффициенты водопотребления.
Практическая значимость выполненной работы заключается в том, что освоение в условиях производства разработанных нами рекомендаций позволяет увеличить производство фуражного зерна и листостебельной массы по сравнению существующим уровнем на 50%, и получить с 1 га 25,1 тыс. руб. дополнительного чистого дохода при рентабельности производства 106%.
Основные положения выносимые на защиту.
• Целесообразность дифференцированного увлажнения почвы на глубину 0,4 м в первой половине вегетации сорго и на 0,8 м — во второй половине (после выметывания).
• Адаптивный потенциал трех групп сортов сорго: среднеспелых, среднеранних и раннеспелых и целесообразность включения наиболее продуктивных из них в реестр сортов, рекомендуемых для возделывания в регионе.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на международных научно-практических конференциях (Уфа, 2003; Воронеж, 2003 Махачкала, 2006, Махачкала 2009).
По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 2 в журналах ВАК и получено одно положительное решение на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 135 страницах компьютерного текста, включает введение, семь глав, выводы и предложения производству, 36 приложений, 25 таблиц, 17 рисунков. Список литературы включает 163 наименований, в том числе 9 иностранных авторов.
Состояние изученности вопроса по режиму орошения и продуктивности сортов зернового сорго в РФ и за рубежом
Сорго - очень перспективная культура многостороннего использования, представляющая особый интерес для засушливых районов России, где она по урожайности превосходит кукурузу и яровой ячмень. Зерно сорго - ценный корм для скота и сырье для комбикормовой и крахмало - паточной промышленности. Зеленую массу скармливают скоту и силосуют. Посевы этой культуры имеются на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье (около 25 тыс.
га). К лучшим сортам сорго по зерновой группе относятся Кубанское красное 1667; по сахарной группе - Ранний янтарь 161 и Красный янтарь; по веничной - Азововеничное. Интересны новые сорта и гибриды зернового сорго: Орион, Камышинское 64, Пищевое 35, Пищевое 227 [138].
Большое достоинство сорго - способность произрастать на засоленных и солонцеватых почвах. Эта культура является ценным растением, выдерживающим повышенную концентрацию солей в почве. Например, в условиях Дагестана сорго является культурой освоителем засоленных земель. Оно выносит из почвы от 31 до 75 т/га в зависимости от сортов, в том числе вредных, таких, как хлориды и сульфаты. [94].
Основным отрицательным качеством сорго является то, что они относятся к условно ядовитым растениям. При нормальном росте и развитии растения не накапливают много синильной кислоты. Установлено, что при определенных условиях в растениях образуется синильная кислота и поэтому нельзя скармливать животным зеленую свежескошенную массу [131].
Созданы сорта зернового сорго Лучистое, Аист, Орловское, Хазине 28, Зерноградское 53 с потенциалом урожайности 4,5...6,0 т/га и выходом спирта 2,1..2,6 т/га [10]. Проведенными на Генической опытной станции исследованиями на солеустойчивость различных сортов зернового и сахарного сорго лабораторным, вегетационным и полевым методами установлено, что у солеустойчивых форм оказалось более высоким всхожесть, сила роста, а также вес сырого и абсолютно сухого вещества в сравнении с сортами слабо со л еу стойчивыми [149]. Сорго, будучи нетребовательным к почвам, положительно отзывается на улучшение условий минерального питания, особенно на бедных почвах, при внесении из расчета 1ЧбоР8оКзо. Часто повторяющиеся засушливые годы, снижение урожайности и валового сбора фуражного зерна требуют научно обоснованного подбора культур, позволяющего стабилизировать их производство. В засушливых районах юга России необходимо увеличить посевные площади засухоустойчивого высокопродуктивного зернового сорго. В зонах недостаточного увлажнения оно должно стать основной культурой, повышающей продуктивность севооборотов [9]. В результате проведенных исследований, целью которых являлось определение оптимального значения элементов среды и закономерностей их влияния на продуктивность сорго было установлено, что рост и развитие сорго находятся в большой зависимости от увлажнения [67]. Чтобы уменьшить зависимость сельскохозяйственного производства Ставропольского края от капризов погоды необходимо возделывать сельскохозяйственные культуры, наилучшим образом приспособленные к местным условиям. Сорго - поистине богатырская зернофуражная и силосная культура, способная давать высокие и стабильные урожаи. Корневая система сорго проникает на большую глубину и обеспечивает растение влагой из горизонтов почвы, недоступных другим культурам. Сорго очень экономно расходует воду. Например, на формирование единицы сухого вещества пшеница потребляет 545 единиц воды, овес - 583, соя — 646, люцерна - 844, а сорго- всего 305 [23]. Сорго — культура универсального использования, охотно поедается всеми видами сельскохозяйственных животных и птицы, дает высокие и устойчивые урожаи зеленой массы и зерна, засухоустойчива, жаростойка, не прихотлива к почвам и очень пластична. Медленный начальный рост надземной части растений в течении 4...5 недель, начиная от всходов, определяет сорго как культуру, нуждающуюся в чистоте полей, что в свою очередь, повышает требования к допосевной обработке почвы и указывает на необходимость применения гербицидов [151]. На Измаильском сортоучастке (каштановые засоленные почвы) урожай зерна сорго гибрида Техническое 6 в 1968 году составил 105,9 ц/га, гибрида Степной 5 - 90ц/га, а районированного сорта Ефремовское 2 - 44,1 ц/га. Из вышеуказанного видно, что широкому распространению сорго на орошаемых землях должны способствовать ее высокая солеустойчивость и продуктивность [149]. В опытах проведенных в 2002-2004 гг. по изучению продуктивности и некоторых элементов технологии возделывания сортов зернового сорго выявлено следующее. В среднем за годы исследований максимальная урожайность - 3,62 т/га по сорту Зерста 80 и 3,35 т/га по сорту Хазине ультрараннеспелое была получена при сроке посева — 15 мая с нормой 400 тыс./га. Анализ структуры урожая показал, что наибольшая высота растений зернового сорго отмечается при первом сроке посева и с нормой 200 тыс./га. Она составила по сорту Зерста 80 - 114,3 см, по сорту Хазине ультрараннеспелое - 115,3 см. С увеличением нормы посева и более поздним сроком посева этот показатель постепенно снижался [108]. Природные условия Поволжья (резко континентальный климат, недостаток влаги и высокие температуры) требуют постоянного поиска новых путей повышения эффективности земледелия. При этом возделывать только общепринятые культуры (озимую пшеницу и рожь) не позволит значительно увеличить производство кормов. Поэтому большое значение приобретает правильный подбор засухоустойчивых культур, способных сформировать высокие и устойчивые урожаи зерна и зеленой массы. Среди полевых культур сорго самая засухоустойчивая культура. Коэффициент водопотребления сорго от 160 до 210 и в среднем составляет 200, что в 2...2,5 раза меньше, чем для зерновых колосовых культур. Поэтому сорго формирует относительно высокие урожаи при естественной влагообеспеченности у самых границ полупустынной зоны. Кроме почвенной засухи, растения сорго хорошо переносят воздушную засуху и суховеи.
Именно сорго относится к числу таких жаростойких, засухоустойчивых культур, являясь ценным кормовым, техническим и пищевым растением, способным формировать высокие урожаи не только в зоне сухих степей, но и в полупустынных зонах, где выпадает 200.. .300 мм осадков в год [130].
Количество поливов, поливные и оросительные нормы
В условиях засушливой весны [68] необходимо проводить влагозарядковый или предпосевной полив с тем, чтобы создать нормальные условия влагообеспеченности растений в начальный период их роста.
При возделывании сорго на орошаемых землях Ростовской области, в критический период желательно поливы назначать при влажности метрового слоя не ниже 80% НВ, для чего необходимо провести 2...4 полива, нормой 800 м3/га [25].
Ученые Российского государственного аграрного заочного университета [129] считают, что для получения устойчивых максимальных урожаев зернового сорго, наибольшее значение принадлежит районированным, высокоурожайным, хорошо приспособленным к местным условиям сортам и гибридам. В результате многолетней работы селекционно-опытных учреждений России выведено много ценных высокоурожайных сортов этой культуры.
Среди наиболее ценных по качеству районированных сортов зернового сорго, распространенных в Поволжье, надо отметить следующие: Надежда Ставрополья, Волгоградское 20, Вожское 4, Камышинское 64, Хазине ультрараннеспелое, Молдовский 46, Пищевое 614, Пищевое 35.
На темно-каштановых почвах Украины поливы зернового сорго рекомендуют назначать от фазы выхода в трубку до молочной спелости зерна. При таком режиме орошения, в засушливом 1972 году суммарное водопотребление составило 4750 м /га, а во влажном 1973 - 3802 м /га [88]. В 1971...1972 гг. по данным [89] на тех же почвах Украины в среднем получен урожай 105,2 ц/га зерна, что в четыре раза выше, чем с неполивного. Исследования ЮЖНИИГиМ в 1974... 1976 гг. в совхозе «Золотаревский» Семикаракорского района Ростовской области показали, что наиболее рациональным режимом орошения для сорта Кубанский янтарь является назначение поливов при 80% НВ, в слое почвы 0...100 см [48]. Для условий Казахстана поливы при возделывании сорго рекомендовано назначать при предполивном пороге влажности не ниже 70% НВ [111]. В Крымской области, при выращивании сорта Геническое 11, гибрида Генический 49, гибрида 894 провели в основном 4 полива, дождевальным агрегатом ДДА-100 М. Первый полив проведен нормой 500 м /га, а остальные по 700 м3/га [82]. В Дагестане (на Дагестанской опытно-мелиоративной станции) были проведены исследования по изучению режима орошения зернового сорго. В результате выявлено, что для поддержания влажности почвы на уровне 80% НВ в расчетном слое 0... 100 см в 1974 году дано 6 поливов, с оросительной нормой 2780 м /га; в 1975-7 поливов с общей нормой 3020 м /га, а в 1976 году - 3 полива с оросительной нормой 2110 м /га. Значения оросительных норм на 2-м варианте составили: в 1975 — 2370; 1976 - 1986 м /га [94]. В Махачкалинском учебно-опытном хозяйстве (ДАГНИИСХ) режим орошения сорго состоял из 4...5 поливов с назначением их сроков при влажности 65-70% НВ [73]. В опытах Генической опытной станции в 1976... 1978 гг., при поддержании влажности почвы в слое 0...70 см не ниже 70...75% НВ получен урожай зернового сорго Степной 5 более 100 ц/га. Для этого потребовалось провести 3...4 полива с общей оросительной нормой 2100...2400 м3/га [114]. В Украинском научно-исследовательском институте орошаемого земледелия в 1972...1983 гг. изучались различные предполивные пороги увлажнения, с целью экономного расходования поливной воды. При назначении поливов на уровне 50% НВ (в слое 0...70 см) оросительная норма составила 1050...2100 м /га, а урожайность зерна — 50,3 ц/га (при 27,5 ц/га — контроле). При назначении поливов 60% НВ, оросительная норма составила 2550 м /га, а урожай - 86,2 ц/га. При 70% от НВ оросительная норма возросла до 3250 м3/га, а урожайность зерна — до 100 ц/га. Повышение предполивной влажности почвы с 70 до 80 % НВ увеличило суммарное водопотребление до 4600 м /га, а урожайность осталась на уровне 100 ц/га. На основании проведенных исследований, авторами рекомендовано в зависимости от погодных условий проводить 3...5 поливов с оросительной нормой 3500...400 м /га, при предполивном пороге увлажнения 70...75% НВ [90]. Ученые Генической опытной станции [19] с 1976 по 1980 гг. провели исследования по изучению приемов технологии выращивания зернового и сахарного сорго. Почвы - каштановые, тяжелосуглинистые, в разной степени солонцеватые. Значения НВ в метровом слое почвы составляет 25,8%, а объемная масса - 1,36 г/см . Результаты исследований показали, что экономически целесообразным является поддержание влажности почвы в начальный период вегетации (всходы - выметывание) на уровне 80% НВ, а в последующем 70% НВ. Для этого в сухие и в среднесухие годы проводят 4...5 поливов в фазы - кущение, выход в трубку, выметывание, после цветения и в период налива зерна. Во влажные и средневлажные годы - 2...3 - полива в фазы - выход в трубку, выметывание и формирование зерна. По данным Казахского научно-исследовательского института водного хозяйства [111], суммарное водопотребление сорго меняется в зависимости от режима орошения и варьирует в пределах 4410...7530 м /га. На юге Украины, для поддержания влажности 0...70 см слоя почвы на уровне 70...80% НВ, за вегетацию сорго поливают 2...5 раза, нормой 600...650 м3/га [114]. В условиях засушливого климата была установлена высокая эффективность различных видов поливов, в частности влагозарядковых. Так, в исследованиях 1980-1982 гг. в совхозе им. Тельмана Канимехского района Навоийской области Узбекской ССР режим состоял из влагозарядковых поливов по бороздам (нормой 1200 м /га) и 3-х вегетационных поливов нормой 600...700 м/га в фазе 5...7 листа, в период выбрасывания метелок и налива зерна [100]. В разных почвенно-климатических зонах установлены критические периоды водопотребление зернового сорго. Исаков, [59, 60, 61] считает, что период между фазой выхода в трубку и фазой выметывания метелки является критическим в потреблении влаги растениями сорго. В то же время по данным других ученых [85, 153] наибольшее потребление влаги приходится от образования соцветий до налива зерна, или на период выметывания метелок - цветения.
Формирование ассимилирующей поверхности и фотосинтетический потенциал посевов
В зоне деятельности учебного хозяйства распространены лугово — каштановые почвы. Тип данных почв формируется преимущественно в результате остепнения пойменных и луговых почв.
Формирование лугово-каштановых почв происходит под влиянием поверхностного и грунтового увлажнения, в условиях залегания грунтовых вод ниже 2,0 .. .2,5 м. На территории равниной зоны в историческом прошлом доминировали болотные, лугово-болотные почвы, которые вследствие общего дренирования и связанного с ним остепнения в большей части эволюционировались. В настоящее время около 40% равнинного Дагестана занято каштановыми и лугово-каштановыми почвами. Данные почвы по строению своего профиля отмечаются от каштановых почв наличием признаков луговости, морфологически расположенных глубже 100 см от поверхности. Признаки оглеения, бурые пятна и полосы чаще всего встречаются на глубине 130... 160 см. Профиль лугово-каштановых почв характеризуется следующими морфологическими признаками: горизонт А имеет мощность 18...23 см, серую, редко светло-серую окраску, рыхлое сложение, комковатую или пылевато-комковатую структуру; горизонт В1 имеет мощность 25...30 см; он обычно серовато-бурого цвета с гумусовыми затеками которые в нижней части не прослеживаются. Структура комковатая или комковато- призматическая. Горизонт В2 или ВК; чаще неоднородного цвета, с преобладанием бурого, белесовато-светло-бурый, уплотненный, мощностью 25...30 см, имеет плотное или очень плотное сложение, структура крупнокомковатая или комковато-глыбистая, встречаются ржавые пятна, а также карбонаты в виде расплывчатых пятен, прожилок и глазков. Горизонт С лугово-каштановых почв Дагестана чаще имеет светло- каштановую окраску с бурыми и сизыми пятнами. По гранулометрическому составу преобладают глинистые или суглинистые разности, а на территории Терско-Кумской полупустыни наибольшее распространение получили лугово-каштановые почвы супесчаного и легкосуглинистого механического состава. Лугово-каштановые почвы характеризуются довольно высоким содержанием гумуса в верхних горизонтах - от 3 до 6 % и более. Запасы гумуса в слое 0...50 см достигают 160...280 т/га. В составе гумуса характерно преобладание гуминовых кислот над фульвокислотами. Емкость поглощения 20...28 мг-экв в гумусовом горизонте, а в породе — порядка 10... 12 мг-экв. Состав поглощенных оснований несколько варьирует, но в нем доминирует кальций, на долю которого приходится до 80.. .90% от суммы. Содержание поглощенного натрия сильно варьирует - от 2 до 15%. Для большинства лугово-каштановых почв Терско-Сулакской дельтовой равнины и Приморской низменности характерны некоторые признаки солонцевасти. Значительная площадь, занятая лугово-каштановыми почвами, отличается наличием в почвенном профиле легкорастворимых солей. Зачастую в лугово-каштановых почвах сочетается соланчаковатость с солонецеватостью. По данным анализов водной вытяжки состав солей преимущественно хлоридно-сульфатный, а в почвах восточной окраины низменности превалирует сульфатно-хлоридный тип засоления (табл.2.2.1). Содержание сухого остатка показывает засоленность профиля почвы, причем к низу величина его возрастает, что говорит о влиянии грунтовых вод за счет капиллярного подпитывания. Плотность лугово-каштановых почв в верхнем горизонте невелик л л 1,00... 1,26 г/см , но в подпахотном горизонте возрастает до 1,30... 1,62 г/см . Параллельно повышается также и уплотненность, что обусловлено влиянием длительного орошения. Плотность твердой фазы по почвенному профилю подвергается незначительному изменению и обычно составляет для тяжелых почв 2,56...2,78. Рассматривая некоторые агрохимические показатели лугово- каштановых почв, следует констатировать, что они бедны азотом. Наибольшее количество гидролизуемого азота содержится в пахотном слое и не превышает 3.. .4 мг на 100 г почвы. Ниже количество подвижного азота исчисляется весьма малыми величинами порядка 0,5...0,8 мг/100 г почвы. В почвах, где не применялись удобрения, отмечено также незначительное количество подвижного фосфора (1,2...3,0 мг/100 г почвы) хотя величина валового фосфора значительная (120...200 мг/100 г почвы). Обменного калия содержится от 30 до 60 мг/100 г почвы, что свидетельствует об обеспеченности лугово-каштановых почв доступным калием. 2.3. Технология возделывания сорго Сорго можно размещать в севообороте по различным предшественникам. Желательно размещать ее после таких культур, которые оставляют поля относительно чистыми от сорняков. Обычное место для нее - пропашной клин после озимых. Предшественником сорго за годы исследований была озимая пшеница, с пожнивными посевами кукурузы. После уборки пожнивной культуры проводилось лущение стерни на глубину 8... 10 см дисками - лущильниками. Через 10... 12 дней после лущения провели зяблевую вспашку на глубину 23...25 см с одновременным выравниванием шпоровыми катками. Под вспашку внесли КадРед. Ранней весной, после поспевания почвы на всем участке провели боронование. Посев сорго производили, когда температура почвы на глубине заделки семян достигла +10...+12 С — в 2000 г - 25 апреля; 2001- 30 апреля; 2002 - 13 мая, а в 2003 году 15 мая. Для посева использовали сеялку СУПН - 8. Способ посева - широкорядный с междурядьями 70 см. Вслед за посевом проводилось прикатывание гладкими катками. В фазе 3...5 - го листа провели боронование посевов легкими боронами. Для борьбы с двудольными однолетними и многолетними сорняками посевы обработали амминная солью 2,4Д - нормой 0,6...0,8 кг/га Д.в. На посевах, в течении вегетации проводились 2...3 междурядные обработки. Против злаковой тли, посевы обрабатывали 0,2% раствором метафоса. Уборку сорго на зерно проводили в фазе полной спелости. Влагообеспечеиность растений — это степень обеспечения потребности растений во влаге в течение вегетационного периода и в различные фазы их развития. Влагообеспечеиность определяет водный режим — процесс поступления, передвижения, расход почвенной влаги и использование ее растениями. Источниками влаги в почве являются атмосферные осадки, грунтовые и поливные воды. Наши исследования показали, что водный режим почвы находится в прямой зависимости от вариантов режима орошения и имеет свои особенности в годы различной обеспеченности (2000, 2001 и 2003 годы характеризуются как засушливые (ГТК - 0,4; 0,5 и 0,4), а в 2002 год - как средневлажный - ГТК — 0,7). Динамика водного режима, кроме того, различалась по исследуемым сортам и гибридам (приложения 2.. .13). Как было указано выше, изучаемые сорта и гибриды подразделяются на среднеспелые, среднераннеспелые и раннеспелые, у которых период вегетации резко различаются друг от друга и поэтому у них складываются различный режим орошения (приложения 14...17). В вегетационном периоде 2000 года на варианте с глубиной увлажнения 0,8 м (контроль) на среднеспелых сортах и гибридах было дано по 4 полива, с поливными нормами по 700 м /га (табл. 3.1.1).
Первые поливы произведены 5...6 июня, а завершающие 9...10 августа. Оросительная норма составила 2800 м /га. Проведение первых поливов в столь поздний период (первая декада июня) связано с тем, что в мае наблюдалась прохладная погода с большим количеством осадков (температура составила +15,3 С, при норме +16,1, а количество осадков составило 35,4 мм).
Влияние режимов орошения на урожай и качество зерна сорго
Жизненный цикл сорго подразделяют на следующие фенологических фазы: прорастание, всходы, кущение, выход в трубку, стеблевание, выметывание, цветение, молочная спелость, восковая спелость, полная спелость [62].
Прохождение вышеуказанных циклов развития находится в прямой зависимости от погодных условий, скороспелости сорта или гибрида.
Прорастание происходит при наличии минимума температуры и влаги, характеризуется появлением зародышевого корешка. Перед этим семена набухают и начинают развивать первичный зародышевый корешок, который прорывает оболочку зерна и выходит наружу. Вслед за ним развивается стебелек, он раздвигает цветочные пленки и появляется у верхнего края зерна.
Появление всходов определяют по развертыванию первого настоящего листа. При благоприятных условиях они появляются через шесть-восемь дней, иногда раньше; однако в полевых условиях нередко задерживаются из-за пониженной температуры, уплотнения почвы дождями и образования почвенной корки, глубокой заделки семян. В этих случаях зерно набухает, но в нем не могут происходить процессы, способствующие пробуждению зародыша, и период посев - всходы увеличивается на 12... 15 дней, при ранних сроках сева он может составлять 20.. .30 дней.
После появления всходов рост надземной части растений протекает крайне медленно. Первые четыре листа развиваются пять-шесть недель, и растения вырастают всего лишь на 20...25 см. В это время укореняется и развивается мощная корневая система (в глубину и в стороны). Кущение у сорговых растений отмечается после образования пятого листа, примерно через 20...30 дней после всходов, и продолжается 15...20 дней. Начало кущения и его продолжительность в большей мере зависят от влажности, температуры почвы, способа сева, площади питания и сортовых особенностей. Растения после фазы кущения начинает более интенсивно расти; усиливается рост корневой системы (достигает 80...90 см). Выход в трубку наступает в зависит от сорта, его принадлежности группе (раннеспелая и позднеспелая) и погодных условий примерно через 40...60 дней после появления всходов. В этот период усиленно растет надземная часть растения. Фаза выметывания начинается через 15...20 дней после выхода в трубку. Ее определяют, как и у других злаков, по выходу метелки из влагалища верхнего листа более чем на половину. Для фазы г ветения характерно выбрасывание наружу пыльников у большинства цветков в средней части метелки, фазы восковой спелости - восковидная консистенция у большинства семян в веточках средней части метелки. В последние годы для определения питательной ценности зеленой массы и зерна сорго выявилась необходимость наряду с фенологическими фазами роста и развития характеризовать их еще и по отдельным фазам роста [62]. Первая фаза (появление всходов) при майском сроке посева наступает через восемь-десять дней после посева; вторая — через 20 дней, растение имеет три-четыре настоящих листа; в этот период наблюдается замедленный рост надземной части растений; третья - через 40 дней после посева, главный стебель имеет семь-восемь листьев, начинает быстро удлинятся. Четвертая фаза (11... 12 листьев) определяется высоким уровнем накопления сухого вещества в растениях. Поверхность всех листьев достигает максимума, после развертывания они приобретают более интенсивную окраску, увеличиваются в массе. Пятая фаза (16-го листа) характеризуется некоторым утолщением и увеличением стебля в раструбе последнего листа; все листья удлиняются. Шестая фаза наступает в период образования метелки во влагалище верхнего листа, которая продолжается в зависимости от сорта семь-восемь дней после образования метелки, метелка увеличивается в размере, но из влагалища верхнего листа не выходит. Начало седьмой фазы — через восемь дней после образования метелки, которая полностью выходит из влагалища верхнего листа, и колоски, расположенные в верхней ее части, приступают к цветению. Восьмая фаза наступает через два-три дня после выметыванияи продолжается семь-восемь дней; происходит обильное цветение, и завязывание зерна в верхней части метелки. Девятая, десятая, одиннадцатая и двенадцатая фазы роста связаны с наливом и формированием зерна сорго. Последняя фаза наступает через 32 дня после цветения; растения в это время физиологически уже зрелые. Как утверждает [56] для сортов и гибридов разных групп спелости необходима строго определенная сумма эффективных температур, от всходов до полного созревания зерна. Так, для раннеспелой группы сумма активных температур должна составлять 2200, среднеранней 2400, среднеспелой 2600, среднепоздней - 2800. По его данным, в ОПХ «Лиманский» Семикаракорского района Ростовской области в 2001...2003 гг. раннеспелый сорт Хазине ультрараннеспелое обеспечил урожайность зерна 3,9 т/га, среднеспелый Хазине 28 - 4,6 т/га, позднеспелый Зерноградское 53 — 4,8 т/га. При этом период вегетации у Хазине ультрараннеспелое составил 90 дней, Хазине 28 -110, Зерноградское 53 — 120, высота растений соответственно — 90; 95; 120 см.
В результате проведенных исследований в Тульском НИИСХ выявлено, что сорго для прохождения отдельных фаз развития требуется следующие суммы положительных температур: прорастание -150С; всходы- 155С; выметывание-1100С; цветение-1535С. Поэтому сорго здесь можно использовать только для подкормки животных со второй половины августа, когда у растений наступает выметывание метелок. В проведенных им исследованиях молочной спелости достигли только скороспелые сорта сорго Хазине 28, Хазине ультрараннеспелое, Аист [132].
В наших исследованиях посев исследуемых сортов и гибридов зернового сорго был организован: в 2000 году- 25 апреля; 2001 — 30 апреля; 2002 - 13 мая и в 2003 году - 15 мая (табл. 4.1.1) .
