Введение к работе
Актуальность исследований. Горчица – ценная масличная культура, дающая удовлетворительные урожаи в условиях засушливого климата. Вследствие этого она возделывается в основном в засушливых районах Волгоградской, Саратовской, Ростовской, Новосибирской, Омской областях, а также в Республике Калмыкия. Средняя урожайность семян в этих регионах от 0,2 до 0,55 т/га. Общая площадь посева горчицы в стране до 1990 года составляла около 270 тыс. га. К 1996 г. посевные площади резко сократились, а урожай значительно снизился вследствие засухи, особенно в 1995-1996 гг. В настоящее время в Республике Калмыкия горчица возделывается на площади около 5 тыс. га при средней урожайности 0,81 т/га.
Рациональное чередование риса с многолетними и однолетними сопутствующими культурами позволяет более эффективно использовать ирригационные земли и оросительную воду и ускоряет окультуривание периодически затопляемых почв рисовых полей. Рисовое поле до посева сопутствующих культур в течении 2-3 лет затапливается слоем воды, которая резко меняет направление микробиологических и химических процессов, связанных с разложением органического вещества. В почве затопляемых старопахотных полей вследствие слабого притока кислорода, гумификация органического вещества происходит замедленными темпами и менее полно. Включение в рисовые севообороты агромелиоративного поля сопутствующих культур обеспечивает восстановление биохимических процессов. Однако при этом важно учитывать необходимость внедрения в рисовые севообороты культур и технологий их возделывания, которые способны обеспечить рентабельное производство и формировать высокие урожаи без полива, максимально продуктивно использовать остаточные после уборки риса запасы почвенной влаги и обладать при этом фитомелиоративными свойствами. К таким культурам относится горчица. Включение горчицы сарептской как сопутствующей культуры в звено рисового севооборота благоприятно скажется на продуктивности основной культуры риса, позволит повысить культуру земледелия и увеличить урожайность других культур.
В перспективе для решения проблемы биологизации земледелия эта ценная культура должна занимать в структуре посевов масличных культур Калмыкии не менее 7-9%. В связи с этим вопросы совершенствования технологии возделывания горчицы сарептской в рисовых чеках весьма актуальны, имеют не только теоретическое, но и большое практическое значение.
Актуальность исследований подтверждается выполнением их в соответствии с научно-технической программой РАСХН «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство» (2006-2010 г.).
Целью исследования является совершенствование технологии возделывания горчицы сарептской за счет обоснования технологических элементов управления продукционным процессом при выращивании в рисовых севооборотах, обеспечивающих рациональное использование остаточной после риса влаги и формирование семян до 2,0 т/га.
Для выполнения программы исследований было предусмотрено решение следующих задач:
установить оптимальные сроки посева семян горчицы;
изучить нормы посева семян горчицы и обосновать дозы внесения минеральных удобрений при возделывании горчицы в рисовых чеках;
установить закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы посевами горчицы в разные по условиям увлажнения годы;
дать комплексную оценку основных урожаеобразующих факторов, обеспечивающих получение планируемых урожаев семян горчицы 1,0-2,0 т/га;
провести экономическую оценку возделывания горчицы в рисовых чеках по показателям инвестиционной привлекательности потенциальных проектов.
Объект исследований – посевы горчицы сарептской в рисовых чеках.
Предмет исследований – элементы технологии возделывания и водопотребления горчицы сарептской в рисовых чеках.
Научная новизна. Впервые для почвенно-климатических условий полупустынной зоны Республики Калмыкия усовершенствованы основные элементы технологии возделывания горчицы сарептской в рисовых чеках с использованием остаточной после уборки риса влаги, установлены оптимальные сроки посева семян горчицы. С учетом удельной ресурсной потребности возделывания горчицы определен рациональный уровень продуктивности горчицы сорта «Ракета». Установлены закономерности продукционного процесса горчицы сарептской (рост, развитие и формирование урожайности семян) в зависимости от сроков посева, нормы высева семян и уровня минерального питания, закономерности изменения влажности активного слоя почвы при возделывании горчицы в рисовых чеках и определены рациональные уровни затрат водных ресурсов и минеральных удобрений на формирование планируемого урожая семян горчицы на уровне 2,0 т/га.
Личный вклад автора состоит в обобщении результатов теоретических исследований, концептуальных подходов и экспериментальном обосновании технологических элементов возделывания горчицы сарептской в рисовых чеках как сопутствующей культуры севооборота. Автор непосредственно участвовал в организации и проведении исследований, внедрении ее результатов в трех хозяйствах Октябрьского района Республики Калмыкия. Доля личного участия автора в получении результатов исследований составляет не менее 80%.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретический вклад работы в развитие сельскохозяйственной науки заключается в определении закономерностей роста и развития горчицы в зависимости от сроков посева, нормы высева семян при разных уровнях минерального питания, установлении закономерностей суммарного испарения воды посевами горчицы сарептской и формировании водного режима почвы, построении математических взаимосвязей критериев эффективности и основных элементов технологических приемов возделывания горчицы в рисовых чеках, экономически обоснованы технологические приемы возделывания горчицы в рисовых чеках по показателям инвестиционной привлекательности потенциальных проектов.
Разработаны рекомендации по технологии возделывания горчицы сарептской на семена с учетом биологических особенностей культуры и агроклиматических ресурсов региона, которые могут быть использованы как проектными организациями, так и сельскохозяйственными предприятиями разных форм собственности.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по возделыванию горчицы сарептской на семена в рисовых чеках в ГУП «Восток» Октябрьского района Республики Калмыкия на площади 80 га подтвердила возможность получения семян горчицы 1,50-1,61 т/га, в ГУП «50 лет Октября» на площади 50 га урожайность семян горчицы составила 1,54-1,72 т/га, в ОАО «Калмыцкий» на площади 100 га урожайность семян горчицы 1,48-1,63 т/га.
Основные положения, выносимые на защиту:
закономерности роста, развития и формирования семян горчицы в зависимости от срока посева, нормы высева семян и доз внесения минеральных удобрений;
закономерности формирования водного режима активного слоя почвы и водопотребления горчицы при возделывании в рисовых чеках;
комплексная оценка основных урожаеобразующих факторов, обеспечивающих получение до 2,0 т/га семян горчицы в рисовых чеках.
Достоверность результатов исследований подтверждается достаточным объемом экспериментальных данных, полученных с применением стандартных методик, применением общепринятых методов и результатами производственной проверки.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались ежегодно на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА, международных научно-практических конференциях «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ, 2009-2010 г.), «Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия» (Волгоград, 2008 г.), «Повышение эффективности мелиорации и сельскохозяйственного использования мелиорированных земель» (Минск: институт мелиорации, 2009 г.), «Новые направления в решение проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих, инновационных технологий» (Волгоград: ВГСХА, 2010 г.), «Мелиорация и водное хозяйство XXI века. Наука и образование» (Горки: БелГСХА, 2010 г.), «Инновационные технологии в мелиорации и сельскохозяйственном использовании мелиорированных земель» (Минск: институт мелиорации, 2010 г.), «Современные проблемы, перспективы и инновационные тенденции развития аграрной науки, посвященной 85-летию со дня рождения чл.-корр. РАСХН, д.в.н. М.М.Джамбулатова» (Махачкала: ДГСХА, 2010 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объемы работ. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 250 страницах компьютерного текста, в том числе основного текста 130 страниц, 38 таблиц, 55 рисунков, 44 приложения. Список литературы включает 145 наименования, в т.ч. 7 иностранных источников.
