Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Аналитический обзор 8
1.1. Состояние вопроса 8
1.2. Режим орошения сахарной свеклы 9
1.3. Минеральные и органические удобрения как фактор повышения продуктивности сахарной свеклы 13
1.4. Ширина междурядий 22
1.5. Влияние густоты стояния растений на их продуктивность в зависимости от
норм внесения удобрений и сортовых различий сахарной свеклы 27
Глава 2. Цель, задачи, схема и методика исследований 36
2.1. Цель и задачи исследований 36
2.2. Схема опытов и методика экспериментальных исследований 36
Глава 3. Условия проведения опытов . 42
3.1. Природные условия Поволжья 42
3.2. Почвенно-климатические условия места проведения исследований 45
3.3. Метеорологические условия в годы проведения опытов 48
3.4. Агротехнические условия . SO
Глава 4. Водный и пищевой режим почвы; использование, влаги растениями сахарной свеклы при различных нормах удобрений и различных уровнях предполивной влажности почвы 53
4.1. Режим почвенной влаги 53
4.2. Суммарное водопотребление. Коэффициент водопотребления 58
4.3. Содержание элементов питания в почве в связи с нормами удобрений 65
Глава 5: Особенности роста и развития различных гибридов сахарной свеклы в зависимости от уровней увлажнения почвы и применения удобрений 73
5.1. Полнота всходов и прохождение фенологических фаз развития растениями сахарной свеклы в связи с условиями произрастания 73
5.2. Динамика нарастания сырой биомассы листьев и площади листовой поверхности
в зависимости от норм удобрений . 77
5.3. Динамика нарастания биомассы корнеплодов в зависимости от режимов орошения
и норм удобрений 83
Глава 6. Продуктивность сахарной свеклы в зависиюств от условий возделывания 90
6.1. Влияние режимов орошения и норм удобрений на продуктивность различных гибридов сахарной свеклы 90
6.3. Влияние густоты стояния растений на продуктивность сахарной свеклы и фракционный состав корнеплодов при различных нормах минеральных удобрений 100
6.3. Влияние ширины мевдурядий при различных фонах удобрений на продуктивность
сахарной свеклы 103
Глава 7. Химический состав и технологические качества урожая различных гибридов сахарной свеклы в зависимости от норм удобрений, густоты стояния растений при орошении 106
7.1. Химический состав листьев и корнеплодов различных гибридов сахарной свеклы
в зависимости от уровня применения удобрений 106
7.2. Динамика сахаронакопления, технологические качества и образование цветухи
сахарной свеклы в зависимости от норм удобрений 110
7.3. Технологические качества корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от
густоты стояния растений 116
Глава 8. Экономическая эффективность возделывания сахарной свеклы 118
- Режим орошения сахарной свеклы
- Схема опытов и методика экспериментальных исследований
- Природные условия Поволжья
- Режим почвенной влаги
- Полнота всходов и прохождение фенологических фаз развития растениями сахарной свеклы в связи с условиями произрастания
Введение к работе
Коммунистическая партия и Советское правительство в планах развития сельского хозяйства особое значение придают увеличению производства сахарной свеклы. Сахарная свекла по своему народнохозяйственному значению относится к ряду ванных сельскохозяйственных культур. Сахар - один из наиболее полезных и необходимых продуктов питания, он является богатым источником энергии для человеческого организма.
В Продовольственной программе СССР на период до 1990 года намечено довести в двенадцатой пятилетке среднегодовое производство сахарной свеклы до 102-103 млн. тонн.
На ХХУІ съезде КПСС выработана программа значительного увеличения производства сахарной свеклы. В решении ЦК КПСС и Совета Министров СССР, одобренном июльским /1978 г./ Пленумом ЦК КПСС "О комплексной механизации и химизации возделывания сахарной свеклы и дальнейшем развитии сахарной промышленности", предусматривается поставка свеклосеющим хозяйствам комплекса механизмов, позволяющих резко сократить затраты ручного труда на возделывание и уборку свеклы.
Орошаемые земли призваны сыграть огромную роль в увеличении и стабилизации производства сахарной свеклы в засушливых районах, в том числе и в Поволжье. В перспективе площадь орошаемых земель в этой зоне составит 8,3 млн.гектаров /приложение 1.2/.
Отдельные хозяйства Поволжья в условиях орошения получают высокие урожаи свеклы - 400-500 ц/га. В целом же, урожай этой культуры остается на низком уровне. Так, в Поволжье в десятой пятилетке средний урожай орошаемой сахарной свеклы составил 179 ц/га: в 1978 г. - 200, в 1979 г. - 147, в 1980 г. - 180, в 1981 г. - 223, в 1982 г. - 208 ц/га.
Одной из причин низких урожаев является недостаточная разработанность агромелиоративных приемов возделывания сахарной свеклы в условиях орошения, отсутствие комплексности их применения, особенно в связи с интенсификацией поливного земледелия.
Рост орошаемых площадей, возрастающее применение минеральных удобрений, средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней, выведение и внедрение новых высокопродуктивных сортов и гибридов на поливных землях выдвигает в числе актуальных вопросов дальнейшее изучение и уточнение технологии возделывания сахарной свеклы в зависимости от норм удобрений, режимов орошения, густоты стояния растений, способов посева, а также комплексного регулирования основных факторов роста и развития растений с целью получения высокого урожая и наиболее рационального использования каждого орошаемого гектара.
Это и определило выбор темы диссертационной работы, которая выполнялась в течение четырехлетней аспирантской подготовки /1976-1979 гг./ в отделе земледелия Всесоюзного научно-исследовательского института сахарной свеклы под руководством доктора сельскохозяйственных наук А.П.Коломиица. Работа являлась разделом государственной темы лаборатории программирования Волжского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации и проводилась под руководством кандидата сельскохозяйственных наук Й.И.Ененко.
Основные элементы новизны, внесенные диссертационной работой в решение проблемы увеличения и стабилизации свекловичного производства на орошаемых землях Поволжья заключается в следующем: в результате проведения многофакторных опытов изучалось взаимное влияние уровня минерального питания на уровень пред-поливной влажности почвы, густоту стояния растений, ширину междурядий. Впервые с применением новых гибридов и полигибридов в Поволжье выявлен водно-пищевой режим почвы, химический состав и технологические качества сахарной свеклы в зависимости от различного уровня минерального питания и режимов орошения. Разработаны и изысканы приемы повышения урожайности сахарной свеклы на поливных землях Поволжья, обеспечивающие получение стабильного урожая на уровне 500-700 ц/га, при выходе сахара с одного гектара в пределах 100-110 ц/га с хорошими технологическими качествами.
На основании проведенных исследований производству рекомендуется высевать Внисовский полигибрид 5 и Ялтушковский гибрид при ширине междурядий 45 см и густоте стояния 90-85 тыс. растений на I га. Норма минеральных' удо'брений N 240^240%20 при наличии органических удобрений A/ qq^qq^qq + 40 т/га навоза. Режимы влажности почвы 70-70-70$ и 80-80-80% НВ.
Все эти положения, установленные на основе экспериментальных данных, выносятся на защиту настоящей диссертационной работы.
Диссертационная работа изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц, 7 рисунков, I фотографию, 48 приложений. Список использованной литературы состоит из 873 наименований в том числе 7 работ иностранных авторов.
Режим орошения сахарной свеклы
Главным условием для роста и развития сахарной свеклы является своевременное и бесперебойное обеспечение растений водой. Только в том случае можно расчитывать на максимальный урожай, если в течение всего периода вегетации фактические запасы влаги в почве будут соответствовать водопотреблению каждого этапа роста и развития растений, на что указывали многие исследователи /46, 123, 129, 147, 152, 154, 156, 185, 207, 237, 301, 304/.
Сахарная свекла сравнительно менее чувствительна к засухе, чем зерновые культуры, как отмечал Т.Т.Демиденко /100/.- Однако, как указывали А.А.Кузьменко и С.О.Воробьев /160/, в начальный период роста она не переносит засухи. "Середина второго периода ... является наиболее критическим периодом в развитии растений сахарной свеклы в отношении потребности ее во влаге" /239/.
В свеклосеющих районах нашей страны, где наблюдается дефицит влаги, искусственное орошение является решающим фактором для получения высоких урожаев сахарной свеклы. Орошение этой культуры выгодно тате и в зонах, где выпадает много осадков, что объясняется неравномерностью выпадения и распределения осадков в течение периода вегетации. Э.С.Здерев /118/ отметил, что прибавка урожая сахарной свеклы от орошения в лесостепной зоне составляет 100-200 ц/га, а в степной она достигает 400 ц/га и более.
Высокую эффективность от орошения получают при строгом со- блюдении оптимального режима орошения.
Ряд авторов /39, 95, 115, 143, 304, 254, 256, 289, 293, 306, 309, 331, 342, 35// в результате проведенных исследований в различных зонах свеклосеяния установили, что для получения высоких урожаев сахарной свеклы влажность почвы в активном слое должна поддерживаться в пределах 60-80% от НВ.
А.П.Коломиец /149/ отметил, что для легких по механическому составу почв влажность мотет снижаться в первый период роста растений сахарной свеклы до 50-60% от НВ, во второй - до 60-70% и в третий период - до 60-70% от НВ. Для средних и тяжелых почв предполивная влажность почвы должна соотвественно составлять 70-80, 70-90, 70-80% от НВ.
Схема опытов и методика экспериментальных исследований
При изучении действия и взаимодействия основных факторов роста и развития сахарной свеклы /водный, пищевой режим почвы, ширина междурядий, густота стояния растений/, слагающих урожай, применялся полевой метод в сочетании с лабораторными исследованиями и анализами.
Многофакторные полевые опыты проводились в течение 1976-1979 гг. на экспериментальном участке опытно-производственного хозяйства ВолжНЙИГиМ по следующим схемам.
Схема опыта по выявлению реакции диплоидного и полиплоидных гибридов сахарной свеклы на различный уровень обеспеченности растений элементами питания и влагообеспеченности /при ширине междурядий 45 см и густоте насаждений 70-75 тыс/га/ была следующей: Ялтушковский - районированный для данной зоны, 2/ Внисовский поли 5, 3/ Белоцерковский поли 2. Вегетационный период растений сахарной свеклы условно делится на три периода. Первый - когда имеет место интенсивный рост корневой системы и листьев; второй - характеризуется продолжением роста листьев и усилением накопления массы корнеплода; третий - когда идет накопление Сахаров в корнеплодах. За двадцать дней до уборки урожая сахарной свеклы поливы прекращались с целью создания более благоприятных условий для накопления в корнеплодах сахара.
Природные условия Поволжья
Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур, в том числе и сахарной свеклы, необходимо, в первую очередь, учитывать природно-климатические особенности зоны их возделывания.
Среднее и Нижнее Поволжье простирается с севера на юг почти на 1000 км. Почвенно-климатические и естественно-исторические условия этой территории неоднородны. Здесь можно выделить шесть зон с относительно одинаковыми природными условиями /рис. I/.
Лесостепь. В зону входят Пензенская и Ульяновская области, северо-западные районы Саратовской области и левобережье Куйбышевской области севернее реки Самары.
Засушливая черноземная степь включает северные районы Волгоградской области, центральные и южные районы Правобережья и северные районы Заволжья Саратовской области, южные районы Куйбышевской области. Здесь преобладают обыкновенные и южные черноземы тяжело суглинисто го механичесюго состава. Лег ко суглинистые почвы встречаются лишь на террасах речных долин, и склонах водоразделов. Обыкновенные средиевумусные черноземы в левобережной и правобережной частях зоны составляют 50%, в южной части вследствие увеличения сухости климата преимущественно распространены южные черноземы.
К югу от черноземов как в правобережной, так и левобережной частях Поволжья расположена темно-каштановая и каптановая сухая степь.
Резко засушливый район на светло-каштановых почвах является переходным от сухом степи к полупустыне.
Полупустынная степь включает южную и юго-восточную часть Поволжья и Калмыцкой АССР в пределах Прикаспийской низменности со светло-каштановыми, бурыми почвами в комплексе с солонцами и песками.
Волго-Ахтубинская пойма тянется от Волгограда до Астрахани полосой 10-35 км, сильно обводнена, представляет собой резкий контраст на фоне полупустынных и пустынных пространств Прикаспийской низменности. Площадь поймы составляет около 760 тыс. га. На расстоянии II5-I20 км от Каспийского моря Волга переходит в обширную дельту, площадь которой равняется 700 тыс. га. В пойме и дельте Волги преобладают плодородные аллювиальные почвы. Все основные полевые культуры, возделываемые в Поволжье, полностью обеспечиваются теплом. /Потребность свеклы в тепле в районе Саратов - Куйбышев - 2000-2300% Наряду с суммой средних суточных температур для характеристики теплообеспеченности важное значение имеет и количество дней с температурой выше определенного предела /табл. I/.
Количество жарких дней или дней с "вредной" температурой /когда максимальная температура воздуха днем превышает 35,среднесуточная температура воздуха выше 30/ закономерно нарастает с севера на юг и с запада на восток. Разница в количестве таких дней в северных и южных районах достигает 30-35 дней, а в западных и восточных районах 12-15 дней /127/ /приложение 3/.
Режим почвенной влаги
Сахарная свекла относится к группе засухоустойчивых культур. Она имеет глубоко расположенную корневую систему, которая бесперебойно снабжает растение водой, не допуская чрезмерного обезвоживания тканей. Однако при недостаточном количестве влаги в почве во время вегетации сахарной свеклы ее потенциальные возможности в накоплении органического вещества не проявляются в достаточной степени. В условиях Среднего Поволжья, в результате недостаточного естественного увлажнения почвы, вода находится в минимуме. Искусственное орошение в этих условиях позволяет более полно использовать обилие тепла, света и естественное плодородие почв.
Для нормального роста и развития сахарной свеклы требуется оптимальный режим влажности почвы. Правильное регулярное орошение позволяет создавать благоприятные условия для формирования мощной листовой поверхности, способной в начале вегетации обеспечить интенсивный рост корнеплодов, а в конце - повышение их сахаристости. На Куйбышевской /Безенчукской/ опытной станции на южных черноземах в среднем за 1962-1964 гг. без полива урожай корней был 267 ц с I га, при поддержании влажности по периодам 75-60-60% от НВ - 470, 75-80-60% - 533, 75-70-70% - 517, 80-80-80% - 540 ц/га. Наиболее продуктивно использовалась вода при пороге предполивнои влажности на уровне 75-80-60% от НВ. В этом случае получен самый высокий сбор сахара /104,3 ц с I га/ при наименьшем расходе воды - 3527 м3/га против 3385 при 80-80-80% и 3100 при 70-70-70% НВ /254/.
По данным Ершов ской опытной станции на темно-каштановых почвах при уровне предполивной влажности почвы в течение всего вегетационного периода 65% от НВ урожай был 452 ц/га, при 75% -513 ц/га, при 85% - 565 ц/га. Наиболее рациональным здесь определен уровень влажности 85% от НВ /123/.
На Валуйской опытно-мелиоративной станции на светло-каштановых почвах в 1958-1960 гг. при предполивной влажности 60-65% НВ средний урожай был 467 ц/га, при 80-85% - 747 ц/га, при уровне предполивной влажности 80-85% до с ах аро накопления и 60-65% до уборки - 670 ц/га /208/.
На Пензенском опорном пункте ВНИИСС наиболее рациональным и экономически выгодным оказалось поддержание влажности почвы в течение июля-августа на уровне 80-80-80% и после 20 августа 70-70-70% от НВ /115/.
При выращивании сахарной свеклы в Волгоградском Заволжье на светло-каштановых почвах М.Н.Багров рекомендует от посева до сахаронакопления предполивную влажность почвы поддерживать на уровне 80-80%, а в период сахаронакопления - 65-70% от НВ /20/.
Из изложенного выше следует, что в условиях одного только Поволжья, но при разных почвенно-климатических условиях режимы орошения существенно отличаются, хотя в большинстве опытов уровень предполивной влажности почвы 70-80% от НВ отмечается как наиболее эффективный. При меньшей предполивной влажности почвы продуктивность сахарной свеклы снижается.
Полнота всходов и прохождение фенологических фаз развития растениями сахарной свеклы в связи с условиями произрастания
Для получения высокого урожая сахарной свеклы с повышенной сахаристостью необходимо прежде всего получить дружные и полные всходы. Это зависит от качества посевного материала, складывающихся погодных условий, предпосевной подготовки почвы, качества сева.
В полевых опытах у всех изучаемых гибридов были получены ровные и дружные всходы. В фазу полных всходов на линейном метре насчитывалось от II до 14 растений, что было достаточно для формирования требуемой густоты /табл. 8/.
По годам исследований полевая всхожесть семян значительно колебалась. Так, в 1976 и 1977 гг. она составляла 57-62%, а в 1978 г. снизилась до 40-44%. Снижение полевой всхожести в 1978 г. связано с резким понижением температуры воздуха в конце апреля и первую пятидневку мая. У Ялтушковского гибрида и полигибридов полевая всхожесть семян была примерно одинакова. Сроки наступления и время прохождения фаз развития гибридов также существенно не отличались /табл. 9/.
От полных всходов до первой пары настоящих листьев проходило 7-П дней, от появления первой пары листьев до смыкания междурядий - 32-37 дней. Следует отметить, что при увеличении ширины междурядий до 60 см смыкание растений в междурядьях затягивалось на 6-Ю дней /приложение 21/.
