Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературных источников по влиянию минеральных удобрений и стимуляторов роста на рост и развитие сорго 9
2 Методика и схема проведения полевых опытов 20
2.1 Методика проведения 20
2.2 Описание почвенных условий 24
2.3 Климатические особенности в годы исследований 26
2.4 Характеристика изучаемых сортов сахарного сорго 34
3 Агробиологические особенности сахарного сорго в зависимости от фона удобрений и стимуляторов роста 37
3.1 Первоначальные запасы почвенной влаги и водопотребление сахарного сорго 37
3.2 Комплексное воздействие удобрений и стимуляторов роста на полевую всхожесть и сохранность сахарного сорго 45
3.3 Фенофазы развития сахарного сорго в зависимости от совместного применения удобрений и стимуляторов роста 49
3.4 Фотосинтетическая продуктивность Кинельское 3» и «Сажень» в зависимости от удобрений и стимуляторов роста 63
4 Продуктивность сахарного сорго в зависимости от удобрений и стимуляторов роста 70
4.1 Зависимость урожая надземной массы от применения азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста 70
4.2 Качественный состав зеленой массы в зависимости от удобрений и стимуляторов роста 80
5 Энергетическая и экономическая эффективность технологий выращивания сахарного сорго 89
Заключение 100
Перспектива разработки темы исследований 102
Предложения производству 103
Список литературы 104
Приложения 124
- Обзор литературных источников по влиянию минеральных удобрений и стимуляторов роста на рост и развитие сорго
- Фенофазы развития сахарного сорго в зависимости от совместного применения удобрений и стимуляторов роста
- Зависимость урожая надземной массы от применения азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста
- Энергетическая и экономическая эффективность технологий выращивания сахарного сорго
Введение к работе
Актуальность исследований. Интенсификация животноводческой деятельности на территории Калмыкии при производстве мясомолочной продукции, как одного из важных продуктов данного региона определяет актуальность данных исследований, направленных, прежде всего, на оптимизацию технологии возделывания кормовых культур, благодаря чему стало возможным получение более стабильных урожаев зеленой массы сахарного сорго при минимальных ресурса затратах.
Степень разработанности темы. Технологии выращивания сорговых культур в основных и промежуточных посевах изучались и ранее в различных климатических и почвенных условиях. Сорговые культуры в зоне Нижнего Поволжья были хорошо изучены в разные годы и нашли отражение в трудах И.П. Кружилина, Т.Н. Дроновой, Л.В. Рудневой, В.И. Филина, Ю.П. Даниленко, П.П. Бегучева, В.Н. Чурзина, А.А. Артемьева, Д.С. Кадралиева, М.М. Оконова, В.И. Янова, Э.Б. Дедовой, А.З. Большакова, Б.А. Гольдварга и др. В тоже время исследования по изучению совместного влияния удобрений и стимуляторов роста на урожайность сахарного сорго ранее не проводились.
Цель и задачи исследований заключалась в обосновании
дифференцированного применения азотно-фосфорных удобрений и
стимуляторов роста при возделывании сахарного сорго на зеленый корм при оптимальном использовании ресурсов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
- изучить влияния азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста
на агробиологические особенности сахарного сорго;
- определить наиболее рациональные дозы применения азотно-
фосфорных удобрений и стимуляторов роста на светло-каштановой почве,
установить зависимость урожая от фона минерального питания и применения
стимуляторов роста;
изучить сравнительную продуктивность сортов сахарного сорго при различных сочетаниях удобрений и стимуляторов роста, а так же дать качественную оценку зеленой массы.
дать экономическую и энергетическую оценку технологическому приему возделывания сахарного сорго.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые на светло-каштановых почвах Калмыкии проведены исследования по разработке комплексного использования азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста, определены дозы внесения минеральных удобрений, а
так же схемы и сорта, обеспечивающие значительную урожайность зеленой массы.
В результате проведенных научно-полевых опытов была разработана адаптивная технология выращивания сахарного сорго для условий сухостепной центральной зоны Калмыкии.
Теоретическая и практическая значимость заключается в научном подтверждении комплексного использования азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста, как ресурсосберегающих элементов при производстве сахарного сорго. Благодаря чему, стало возможным получение от 18…20 т/га зеленой массы сахарного сорго, где экономическая рентабельность производства от применения ресурсосберегающей технологии составила от 101...106%.
Методология и методы исследований. При проведении полевых экспериментов использовались современные научно - технические методы проведения и планирования полевых и лабораторных опытов, выполнялись все необходимые наблюдения и учеты по общепринятым методикам (Б.А. Доспехова (1985), А.А. Ничипоровича (1980) и др.).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- особенности изменения агробиологических свойств сахарного сорго в
зависимости от азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста;
- закономерности развития посевов сахарного сорго, динамика
формирования основных показателей в зависимости от фона минерального
питания и стимуляторов роста;
- сравнительная оценка сахарного сорго «Кинельское 3» и «Сажень» в
зависимости от минерального питания и стимуляторов роста на светло-
каштановой почве;
- энергетическая и экономическая оценка использования изучаемых
факторов возделывания сахарного сорго.
Степень достоверности результатов исследований подтверждается экспериментальными данными, полученными в результате полевого опыта с использованием методов корреляционного и дисперсионного анализа результатов полевых опытов и положительными результатами внедрения в производственные условия.
Апробация работы научных исследований. Основные
диссертационные положения работы были одобрены и доложены на
международных научно-практических конференциях ФГБОУ ВО
«Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова» (2010, 2013 гг.), ФГБОУ ВО Ставропольский ГАУ (2011 г.), ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ (2012 г.), ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ (2012 г.),
ФГБОУ ВО Краснодарский ГАУ (2014 г.), ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ (2016 г.).
Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, выборе методик проведения полевых опытов, разработке схем, обработке и анализе результатов исследований, подготовке диссертационной рукописи и автореферата, выводов и предложений производству.
Реализация научных исследований. Производственная проверка и внедрение результатов исследования проводилась в производственных условиях в 2012…2013 годах в СПК «Первомайское» Приютненского района на площади 38 га, подтвердила комплексность использования азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста, как ресурсосберегающего элемента при производстве сахарного сорго с величиной чистой прибыли 3,4…4,2 тыс. рублей с одного гектара.
Публикация результатов исследований. По теме диссертационной работы опубликовано 11 научных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых изданиях ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, библиографического списка и приложений. Содержание работы изложено на 157 страницах машинописного текста, включает 31 таблицу, 17 рисунков и 27 приложений, а так же акт о внедрении результатов научно-исследовательской работы. Список использованной литературы содержит 190 источника, в том числе 8 иностранных авторов.
Обзор литературных источников по влиянию минеральных удобрений и стимуляторов роста на рост и развитие сорго
В настоящее время основной проблемой земледелия является повышение урожайности сельхозкультур, а так же повышение качества продукции и уменьшение ее себестоимости без отрицательного воздействия на экологию и человека.
Внесение удобрений и внедрение продуктивных технологий в производство, позволяют увеличить уровень урожайности сельхозкультур во многих регионах Российской Федерации. Однако с ростом урожайности происходит увеличение уровня выноса макро и микроэлементов, а именно увеличивается хозяйственный и биологический вынос, нарушается баланс питательной среды культурных растений. Превышение допустимой концентрации или недостаток в трофической среде необходимых макро или микроэлементов питания может резко отразится как на увеличение или уменьшение урожая, так и на его качественные характеристики.
Согласно исследованиям А.З. Большакова [36]; А.И. Галичкина [53]; В.В. Захарова [91]; М.М. Оконова [144]; В.И. Янова [182] и др., доказывали немаловажный фактор, как использование минеральных удобрений, которые существенным образом влияют на урожайность сахарного сорго.
Многочисленные исследования доказывали, что макро и микроэлементы между собой взаимодействуют и определяют конечную урожайность сельскохозяйственных культур. Благодаря чему, первостепенным фактором обусловливающим получение качественного и полноценного урожая, является оптимизация уровня питания растений за счет сбалансированного применения доз минеральных веществ. По результатам российских и зарубежных ученых, использование микроэлементов и стимуляторов роста при посевной обработке, обеспечивает полноценную полевую всхожесть, развитие корневой системы и листовой поверхности, повышает стрессоустойчивость растений, увеличивает урожайность и качество возделываемых культур в более сжатые сроки, чем в обычных условиях. Микроэлементы играют первостепенную роль в физиологобиохимических процессах, протекающих непосредственно внутри растений. Их участие не только в регулировании процессов синтеза, но и в передвижении углеводов, белковов и жиров, напрямую влияющие на повышение засухоустойчивости и жароустойчивости, а так же устойчивость к инфекционным и не инфекционным заболеваниям. Сорговые культуры, как и многие растения чувствительны к недостатку меди, магния, марганца, а также цинка и молибдена. Недостаток микроэлементов вызывает множественные нарушения азотного и углеводного обмена, а так же синтеза белковых веществ, в результате чего снижается стрессоустойчивость растений, тем самым повышает риски заболевания: сухой пятнистости, различным видам головни, фузариозу и т.д.
При недостатке азота сорго формируют неполноценный листовой аппарат, как и большинство культурных растений, что соответственно отражается на свойстве и содержании необходимых веществ. Множественные исследования подтверждают первостепенную роль питания азотом в повышении продуктивности и снижении его негативного действия при дробном внесении на растения в виде подкормки в периоды закладки, а так же в формировании элементов урожая [17, 48, 161,176].
Для получения содержания белка 14% и более растения должны получать азота больше, чем 3,4…3,7 кг/ц, т.е. требуется больше для формирования необходимого урожая.
Так же как и азот, фосфор играет важную роль, он является составной частью белковых соединений - нуклеопротеидов, которые в свою очередь являются частью клеточных ядер. Его роль так же неоценима, благодаря фосфору в растениях в результате физиологических процессов, происходит оплодотворение, превращения и множество химических процессов происходящих внутри растения.
Предпосевное одноразовое внесение фосфора обеспечивает прибавку к контролю (1,24т/га) соответственно дозам – 11,0…22,3%. При разбросном внесении фосфора от 60…90 кг/д.в. повышается урожайность в течение всего периода проведения полевых исследований. Потребление растениями фосфора пропорционально увеличивалось с повышением доз удобрений.
В почвенных горизонтах содержание фосфора находиться в недоступных или труднодоступных для растений формах, в особенности его основная часть -валовая. Однако большее количество продуктивного или же легкодоступного фосфора, т.е. подвижного, находится в пахотном слое, где находиться длительное время без перемещения в глубину почвенного горизонта.
Калий преимущественно находится в больших концентрациях в молодых вегетативных и генеративных органах растений. В больших количествах в водорастворимой форме, калий содержиться в органах размножения, в листьях, в плазме, в клеточном соке. В растении калий легко передвигается из старых органов в более молодые, так как находится только в составе минеральных соединений. В течение всей жизни растений он участвует в развитии, прежде всего калий способствует передвижению и образованию углеводов. При оптимальном содержании калия в растениях повышается засухоустойчивость и холодостойкость, а так же резистентность к патогеннам. При усиленной транспирации и отсутствии калия в почве растения очень быстро завядают и теряю тургор, происходит нарушение всего азотного обмена, так как приостанавливается синтез белка в растениях, и как следствие снижение урожайности.
Содержание в почве больше всего калия и меньше всего фосфора и азота. Большое количество калия содержится в тяжелых почвах, он так же входит в состав многих минералов. Основная часть калия находится в почве в малоусвояемой и нерастворимой для растений форме. Больше всего калия содержится в алюмосиликатах, а так же в полевом шпате, этот минеральный калий практически не усвояем растениями. Надо отметить, что валовое содержания калия в супесчаных и суглинистых почвах составляет - 0,7…1,4% . При этом обменный калий играет первостепенную роль в питании и развитии растений.
Растворимые формы в воде составляют 1/4...1/9 часть от обменных или же на 100 г почвы 0,1 мг-экв калия. Они являются результатом гидролиза минералов, которые образуются благодаря процессу нитрификации, а так же в результате разрушения выделениями корневыми растений, азотной кислотой, присутствующей в почве, высвобождением обменного калия.
Большое содержание перегноя и извести ускоряют переход в необменную форму калия, а при разрушение гумуса и подкисление снижается связывание калия с почвой. Периодически удобрявшиеся калием почвы, при повторном его внесении связывают слабее.
В изучаемых почвах избыточное содержание калия, дополнительное внесение в каштановую почву минеральных удобрений в виде подкормок неимеет смысла. Калийные соли попадают в растения совместно с атмосферными осадками.
Оптимизация условий питания минеральными веществами ведет, прежде всего, к увеличению размеров суммарного поверхностного фотосинтетического потенциала, т.е. площади листьев, благодаря чему увеличивается оптическая и геометрическая плотность посевов, а, следовательно, более максимальному использованию приходящей энергии солнца.
Повышенная скорость фотосинтеза будет лишь только в том случае, когда оптимальная концентрации элементов питания позволяет осуществлять все жизненно необходимые обменные процессы. Поэтому малое содержание или отсутствие одного или нескольких элементов трофики в малой или большей степени способно снижать интенсивность, как фотосинтеза, так и дыхания в целом.
Процесс фотосинтеза непосредственно связан с обменными процессами в растениях, и сбалансированное поступление минерального азота, значительно влияет на формирование и интенсивную активность фотосинтеза [35,131,172].
Один из основных показателей максимального роста растений, является процесс накопление веществ, так как создается до 90% сухой массы урожая (процесс ассимиляции).
Учитывая главную роль фотосинтеза в формировании урожая и качества зеленой массы, необходимым является условие для научного подтверждения применение стимуляторов роста, как приема продвижения агротехники при возделывании сахарного сорго на данной территории. Применение стимуляторов роста Прорастина, «Полистина», Альбита, а так же других биологически активных веществ, является актуальной научно-исследовательской задачей при выращивании сахарного сорго.
Фенофазы развития сахарного сорго в зависимости от совместного применения удобрений и стимуляторов роста
Каждое растение, в своем онтогенезе, начиная с прорастания и до образования семян, не может развиваться полноценно, не пройдя все фенофазы начиная от всходов, кущения, выхода в трубку, выбрасывание метелки, молочной, восковой и полной спелость.
При учете каждой фазы развития сорговых кукльтур, отмечали ее начало, когда в фазу массово вступило 10% растений и полную, когда в данную фазу вступило около 75% растений [4,7,26]. Даты наступления фенофаз в зависимости от использования стимуляторов роста представлены в таблице 3.3.1.
Фенологические фазы сахарного сорго и период их наступления между собой значительно отличались. Обработанные стимуляторами роста семена Поли-стином и Альбитом значительно быстрее проходили фенологические фазы в отличие от обработанных семян Прорастином. Эта разница, прежде всего, становилась заметней в фазе кущения, выбрасывания метелки, в фазе восковой и полной спелости. Заметные различия в прохождении фенологических фаз развития сахарного сорго начинали проявляться с фазы выхода в трубку, при этом существенную роль в этом процессе отводилось удобрениям.
Анализ таблиц 3.3.1…3.3.2 показывает, что даты наступления фенологических фаз были различны и колебались в зависимости от доз удобрений, так и от стимуляторов роста. При действии доз удобрений с N30…90 Р30…90 и обработке семян «Кинельское 3» стимуляторами роста, наблюдалась оносительно ранняя всхожесть с ростостимулятором - Альбит с 19.05…21.05., затем Полистином с 21.05…27.05. и Прорастином с 21.05…28.05. Более ранние всходы были получены при использовании удобрений в дозах N90 P90 с 19.05…21.05., затем при использовании N60 P60 с 20.05…23.05. и N30 P30 с 22.05…25.05. Все основные фено-фазы наступали раньше на 2…5 суток по онтношению контролю, где всходы были на уровне от 24.05…29.05., взависимости от года проведения опыта.
Следует отметить, что, не смотря на столь запоздалую фазу у «Кинельское 3» развития листьев и начало выметывания было отмечено в июле, с разницей 18...24 суток, что дает понимание о низком транспирационном коэффициенте. Это дает преимущество «Кинельское 3» перед другим сортом «Сажень», благодаря чему сохраняется жизненно необходимая энергию в суровых аридных условиях.
Фаза семи, восьми листьев у сорта «Кинельское 3» - наступала раньше на 9…11 суток по отношению к сорту «Сажень». Кущение на контроле у «Кинель-ское 3» наступало – 23.06., что на 9 суток позже по отношению к контролю с дозой удобрения N90Р90 и на 10 суток по отношению к сорту «Сажень». Выход в трубку и выбрасывание метелки наступало 24.07…28.08., что на 12..16 суток позднее в вариантах с ипользованием расчетных доз удобрений и стимуляторов роста. Молочная спелость у «Кинельское 3» наступала 07.09., полная спелость наступает раньше -19.09.
Действие доз удобрений с N30…90 Р30…90 и обработка семян сорта «Сажень» стимуляторами роста, дает понимание, что наблюдалось аналогичное действие на всхожесть с ростостимулятором - Альбит с 20.05…22.05. с разницей в 2…3 суток по отношению к сорту «Кинельское 3», затем Полистином с 18.05…25.05. и Про-растином с 16.05…24.05. Более ранние всходы были получены при использовании удобрений в дозах N90 P90 с 16.05…22.05., затем при использовании N60 P60 с 20.05…24.05. и N30 P30 с 20.05…25.05. Все основные фенофазы наступали раньше от 3…6 суток по онтношению контролю, где всходы были на уровне от 21.05…31.05., взависимости от года проведения опыта.
Линейным прирост растений напрямую влиял на формирование урожая сахарного сорго. В первое время развития «Кинельское 3» и «Сажень» отмечался очень медленный рост посевов.
Для формирования пяти первых листьев потребовалось 4…5 недель.
Первичный медленный рост объясняется тем, что в это время растение закреплялось и начинало развивать хорошую систему корней. Суточный прирост биомассы в высоте составил за период от всходов до фазы кущения за период исследования 4…15 мм/сутки. С завершением фазы кущения, можно было наблюдать значительное ускорение роста растений, но самое стремительное ускорение наблюдалось в середине фазы, а так же в конце фазы развития трубкования. Лучший рост растений по вариантам полевого опыта в период наблюдения с 2009…2012 года отмечался при использовании азото-фосфорных удобрений в дозе N60 P60 и N90 P90 (40…55 мм/сутки) с использованием «Полистина» и Альбита. Наименьший линейный рост был отмечен за аналогичный период у «Кинельское 3» и «Сажень» в 2010 году, в период максимальных температур. В зависимости от доз удобрений и стимуляторов роста линейный рост составил 34…47 мм/сутки, что меньше на 8…10 мм/сутки, по отношению к 2009 году.
Полевые опыты в течение четырех летнего периода показали, что преимущество посевов «Кинельское 3» и «Сажень» при использовании удобрений с дозами N60 P60 и N90 P90 при использовани стимуляторов роста «Полистина» и Альбита во всех основных показателях.
В течение всего полевого опыта было отмечено, что динамичный линейный рост у сорта «Сажень» зависел в основном от фона проведенных агротехнических приемов. Самые высокие растения изучаемой культуры сформировались в укосную спелость в 2009 году - 1,18…1,79 м, что на 0,26…0,38 м выше, чем в 2010…2011 году и на 0,14…0,18 м, чем в 2012 году.
В таблице 3.3.4. по межфазным периодам и в целом за вегетацию приведены гидротермические коэффициенты (отношение суммы осадков к сумме эффективных температур) в период вегетации «Кинельское 3» и «Сажень» в годы проведения исследований.
Основной укос урожая в посевах изучаемых однолетних сорговых культур создавался в течение 53…61 суток вегетации, в результате чего, в зависимости от погодных условий, потребовалось от 1556…1595 0С суммарно активных температур, при выпавших суммарных осадков от 103,0…131,0 мм (см. таблицу 3.3.4).
Полученные результаты полевых опытов показали определенную зависимость сроков прохождения основных фаз роста и онтогенеза растений, заметно во все года, прежде всего, влияли гидротермические условия. В результате чего, была отмечена определенная зависимость, как от погодных условий в начальных периодах вегетации, так и небольшие различия в сроках прохождения посевами фенологических фаз развития.
Сохранность растений варьировала по вариантам опытов и была максимальной с минеральными удобрения N60 P60 и N90 P90 и стимуляторами роста Полистин и Альбит. У сорта «Кинельское 3» за весь период проведения опыта она составила от 78,8…86,4 %. У сорта «Сажень» от 69,9…77,4 %. На вариантах с азотно-фосфорными удобрениями и стимуляторами роста густота стояния была существенно лучше и была на уровне от 124…132 тыс. шт./га, а сохранность растений от 65,8…78,3 %.
Также незначительное влияние оказывало на сохранность растений, во время уборки сахарного сорго, механическое повреждение сельскохозяйственными машинами. Растения с удобренными вариантами и стимуляторами роста меньше подвергались инфекционными повреждениями. Проведенные полевые наблюдения и учеты показали, что оптимальные условия внесение азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста способствовали повышению сохранности растений на 2…5 %.
В таблице 3.3.5. при использовании дозы удобрений N60 P60 и N90 P90 с стимуляторами роста Полистин и Альбит у сорта «Кинельское 3» за весь период проведения опыта были получены самые высокие растения на 10…17 % выше по отношению к контролю.
На всех вариантах полевого опыта количество листьев у растений «Кинельское 3» было больше, чем у сорта «Сажень», так на контроле составило - 34,5 %, у «Сажень» - 31,7 %.
В посевах сорго первостепенно было значение отражающее количество листьев у растений и, прежде всего, это показатель урожая и фотосинтетического потенциала, который напрямую влиял на качество и питательность получаемого корма.
Зависимость урожая надземной массы от применения азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста
В процессе своего развития каждая сельскохозяйственная культура является итогом множественного взаимодействия факторов, при этом основа полагающим фактором является экопластичность культуры, ее биологическая особенность и непосредственное влияние абиотических, биотических и агротехнических приемов. В определенный период один из этих факторов способен не только сдерживать рост растений, но и коренным образом изменить продуктивность сельскохозкультуры. В аридных условиях на светло-каштановых почвах очень трудно создать благоприятные условия, поэтому очень важно в периоды межфазного развития сохранить почвенные влагоза-пасы, которые формируются весенними и летними осадками, а так же температурным режимом, с использованием современных, адаптивных, технологических приемов возделывания сельхозкультур.
Большинство авторов, анализируя биологические особенности сорго-вых культур, подчеркивали их засухоустойчивость, хотя надо отметить, что первоначальные фазы вегетации у них замедленные.
В результате чего, порой очень сложно в жестких климатических условиях возделывать данную культуру, несмотря на е засухоустойчивость и «пластичность» [12,25,32,34,39,40,68,79,95].
Проведенные полевые исследования в течение четырех лет по изучению сортов сахарного сорго: «Кинельское 3» и «Сажень» в 2009...2012 году показали, что широкорядный посев 300 тыс. семян на один гектар сахарного сорго является оптимальным, благодаря чему возможно получить высокий урожай надземной массы, при этом норма высева должна быть в комплексе с использованием удобрений и стимуляторов роста.
Из данных таблиц 4.1.1…4.1.2 видно, что высота растений и масса одного растения заметно менялась в зависимости от величины дозы удобрений и стимулятора роста и максимально достигала у сорта «Кинельское 3» - 1,07 м и 1130,0 гр. и соответственно - 1,06 м и 1125,0 гр. у сорта «Сажень». Масса одного растения на контроле (без обработки) составила у «Кинельское 3» и «Сажень» от 720,5… 574,1 гр., что на 10...15% меньше по сравнению с обработанными растениями стимуляторами роста.
На всех удобренных вариантах с использованием стимуляторов роста наблюдалась положительная динамика в формировании урожая сахарного сорго. В течение всего периода полевых исследований использование минеральных удобрений давало в значительной мере, как повышение роста, так и развития растений.
Исходя из данных полевого опыта, можно сформулировать вывод, что минеральные удобрения в сочетании с стимуляторами роста способствовали повышению урожая надземной массы от 1,2…1,9 раза. К сожелению из-за низкого содержания в доступной форме элементов питания в подзоне светло-каштановых почв продуктивность кормовых культур была реализована не в полной мере и на неудобренных вариантах, даже при использовании стимуляторов роста. Только при внесении азотно-фосфорных удобрений в дозе N30…90P30…90 на всех вариантах способствовало значительному повышению урожая зелной массы, а так же сухой с 1 гектара.
Анализируя результаты таблицы 4.1.1…4.1.2 можно заметить, что сухая масса и площадь листьев изменялась в зависимости от стимуляторов роста и фона удобрений и максимальную величину она достигала у сорта «Кинельское 3» - 3,3 т/га и 44,50 тыс. м2, у сахарного сорго «Сажень» сухая масса и площадь листьев была ниже 3,1 т/га и 44,22 тыс. м2 с обработкой Альбитом. Эти показатели немного отличались с Прорастином и Полисти-ном и не превышали показателей стимулятора роста Альбит, у сорта «Ки-нельское 3» они составили 1,4…2,9 т/га и 40,95…42,75 тыс. м2, у сорго «Сажень» 1,3…2,8 т/га и 37,58…42,94 тыс. м2.
При совместном использовании минеральных удобрений и стимуляторов роста продуктивность зеленой массы возрастала от 5…8%. Придейст-вие стимулятора роста и азотно-фосфорных удобрений максимальные значения были отмечены со стимулятором роста Альбит, как у сорта «Сажень», так и у сорта «Кинельское 3». Продуктивность при совместном действии двух факторов составляла от 18,2…19,3 т/га. Из полученных данных урожайности зеленой массы, можно увидеть, что продуктивность возрастала в зависимости от удобрений и стимуляторов роста. При действии дозы удобрений N30…60 P30…60 урожайность сорта «Кинельское 3» и «Сажень» заметно менялась и была на уровне от 12,4…16,7 т/га. (см. таблицу 4.1.4…4.1.5).
С Прорастином она составляла от 13,2…14,8 т/га, с Полистином -13,6…15,3 т/га и Альбитом – 14,3…15,8 т/га. При использовании расчетных доз удобрений N90 P90 и стимуляторов роста была получена наибольшая урожайность у сорта «Кинельское 3» -18,1 т/га с Полистином и 19,3 т/га с Альбитом, наименьшая с Прорастином – 17,9 т/га.
Проводя анализ продуктивности двух разных сортов сахарного сорго, можно заметить, что сорт «Сажень» сравнительно немного уступал сорту «Кинельское 3». За четыре года урожайность у «Сажень» составила от 13,2…14,3 т/га с Прорастином и Полистином, при воздействии Альбитом – 14,0…14,6 т/га, при дозах удобрений N30 P30 и N60 P60. Однако самая наибольшая урожайность зеленой массы, так же как и у «Кинельское 3», была получена при использовании расчетной дозы удобрений N90 P90 и стимуляторов роста, где средняя урожайность за весь период проведения опытов составила – 17,4… 18,2 т/га с Прорастином, Полистином и Альбитом.
Благодаря чему средняя разница между сортами с 2009…2012гг. составила от 0,2 т/га…1,1 т/га. Действие стимуляторов роста усиливалось при дозе удобрений N60…90 P60…90 от 1,6…5,5 т/га у сорта «Кинельское 3» и от 1,8…4,9 т/га у сорта «Сажень».
По результатам наших многолетних полевых исследований были проведены корреляционно - дисперсионный и регрессионный анализы данных опытов, проведенных в аридной зоне Республики Калмыкия. Была установлена взаимосвязь урожая сахарного сорго с дозами азотно фосфорных удобрений и влиянием стимуляторов роста, в результате чего были получены коэффициенты парной корреляции, которые оказались преимущественно высокими и были отмечены на уровне 0,83…0,98. После чего были составлены уравнения линейной регрессии, которые и определили формулы урожая посевов сахарного сорго, возделываемые на тяжелосуглинистых светло-каштановых почвах в условиях сухостепи (см. таблицу 4.1.6).
Энергетическая и экономическая эффективность технологий выращивания сахарного сорго
Каждый день в современном мире все большое внимание уделяется полевому кормопроизводству, а так же разработке и освоению рационалистических технологий возделывания сельхозкультур. В процессе многих полевых опытов было выяснено, что при возделывании сорговых культур, основная часть затрат приходится на обработку почвы, удобрения, и уборку урожая.
Эффективность используемых агротехнических приемов при возделывании сельхозкультур наряду с экономической оценкой, используют также и энергетическую оценку, которая позволяет детализировать затраты и более детально разобрать всю технологическую цепочку от начала и до конца. Энергетический анализ используется чаще всего как дополнение к обычной оценке выраженных в деньгах, когда нет абсолютной цены на растениеводческую продукцию, и есть необходимость оценить значения наиболее энергетически насыщенных логических операций. Все основные расчты по энергетической эффективности выращивания однолетних кормовых культур были выполнены по общепринятой методике ВНИИК им. В.Р. Вильямса. В основе расчтов так же использовались рекомендации ученых Волгоградского ГАУ [94] и Калмыцкого ГУ [126].
В процессе фотосинтеза посевов в урожае накапливается энергия, которая является продуктом, зависящем, прежде всего, от интенсивности продукционного процесса и погодных условий. Чаще всего расчет производится в результате умножения энергетического эквивалента по виду товарной продукции на полученную продукцию.
Коэффициент энергетической эффективности (Кэз) выражается следующим условиям: Qу Q сэ и Кэз 1,0
Многолетние эксперементальные исследования позволяют увидеть полное и убедительное подтверждение тому, что наиболее качественная и действенная мера по снижению энергетических затрат, один из лучших способ - это использование расчтного метода. Профессором В.И. Филиным была разработана технология использования минеральных удобрений, регламентированная с увязкой фенологических фаз вегетации выращиваемых культур по норме и срокам на основе дифференцированного возмещения питательных веществ, которая существенным образом позволяет сократить энергозатраты. Затраты энергии также существенно можно сократить и за счт совмещения множественных технологических операций, используя прежде всего комбинированные машины, а так же орудия, как РВК - 3,6, АКП - 2,7; и другие. Энергетические затраты суммарно также можно снизить за счт более широкого использования высоко отавных культур, не требующих сверх затрат как на посевной материал, так на проведение посева и обработку почвы [142,158].
При установлении энергетической эффективности выращивания сахарного сорго с использованием минерального питания и стимуляторов роста исходили, прежде всего, из суммарных энергозатрат по всем вариантам, которые были примерно равными, за исключением внесенных доз удобрений. Структура энергетических затрат возделывания сорговых культур складывалась следующим образом, наибольшие энергозатраты приходились на удобрения (42…46%) и наименьшие с использованием стимуляторов роста (25…36%).
Методика оценки продуктивности качества кормов и посевов по содержанию обменной энергии предусматривала максимальное количество доступной с единицы площади энергии необходимой для животных. Питательность корма оценивалась по международной системе энергетической оценки, в расчте использовался на 1 кг сухого вещества различных видов кормов (по эквивалентам энергетическим) по определенным фенофазам уборки урожая (ОЭ, ГДж/кг СВ) и по процентному соотношению сырого протеина, кг/СВ. В данных расчтах нами был использован энергетический эквивалент обменной энергии на зеленую массу в фазе вымтывания метлки у «Кинельское 3» и «Сажень» принят из расчта 12 % – выход сырого протеина и 10,0 ГДж/кг сухого вещества [145,150].
В представленных данных в таблице 5.1 были учтены все проделанные затраты по факторам технологической цепочки, а так же по технологии выращивания сахарного сорго суммарные затраты при использовании стимуляторов роста с дозами минерального питания на светло-каштановой почве.
В полевых опытах в течение четырех лет учитывались не только затраты на приобретение и внесение азотно-фосфорных удобрений, но и использование стимуляторов роста, уборку урожая, а так же все необходимые затраты на другие виды работ (затраты на доставку, семена, посев, обработку почвы) были равноценными. В общем объеме затрат на удобрения приходилось до 34…38%, 20…26 % на технологические операции, связанные с посевом, обработкой почвы и уборкой урожая - 32…42 % затрат.
Энергетические затраты были практически одинаковыми, прежде всего связанные с покупкой семян и высевом, а так же обработкой почвы. Из чего следует, что в повышении технологической эффективности выращивания сорговых культур более продуктивный способ снижения энергозатрат является разумное использование азотно-фосфорных удобрений на фоне использования стимуляторов роста. Так, совокупные энергетические затраты на фоне стандартных условий с применением удобрений на контроле без стимуляторов роста составили 18,021…18,884 ГДж/га, при использовании стимуляторов роста возрастали до 18,480…19,695 ГДж/га. При использовании расчетных доз удобрений на варианте с максимальной дозой удобрения N90P90 в полевом опыте и использованием стимулятора роста Альбит суммарные энергозатраты возросли от 18,581…19,695 ГДж/га. В результате чего коэффициент энергетической эффективности (Кэ.э.) у сортов сахарного сорго составил на контроле 0,95…0,99 (Кэ.э. 1), а при использовании расчетных доз удобрений и стимулятора роста Альбит от 1,05…1,15 «Кинельское 3» и от 1,05…1,10 «Сажень» (Кэ.э. 1). Затраты энергетической эффективности соотнеснные к продуктивности посевов в зависимости от доз минеральных удобрений и стимуляторов роста существенно повышались, так как затраты совокупной энергии на единицу урожая снижались. В результате чего, энергомкость одной тонны кормовой единицы без стимуляторов роста при дозе удобрения N90P90 составила 9,526…9,644 ГДж, то при использовании стимуляторов роста она была на уровне 11,568…11,591 ГДж, у «Кинельское 3» и 11,565…11,587 ГДж у сорта «Сажень».
По результатам полевых опытов 2009…2012 годов себестоимость производства кормов с использованием минеральных удобрений и стимуляторов роста в засушливых условиях Республике Калмыкия составила 12…16 тыс. рублей, при средней реализационной цене 1400 рублей за одну тонну сена, то чистый доход составил 3,4…4,2 тыс. рублей на один гектар.
В таблице 5.2 представлена совокупная энергии затрат, при производстве сахарного сорго в особености от доз минеральных удобрений и стимуляторов роста.
Из данных таблицы можно заметить, что используемые нами дозы азотно-фосфорных удобрений и стимуляторов роста агроэнергитически и экономически себя окупают, обеспечивая при этом большой выход протеина (переваримого) и кормовых единиц из расчта на один гектар.