Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1 Биологические особенности столовой свеклы 9
1.2 Обработка почвы 12
1.3 Гербициды 16
2. Характеристика климата и почвенного покрова
2.1 Климатические условия 22
2.2 Почвенная характеристика 26
2.3 Характеристика почвы опытного участка и метеоусловия в период проведения исследований 27
3. Цели, задачи, схема опыта, методика ироведенния исследований. агротехника возделывания столовой свеклы 32
3.1 Схема опыта 32
3.2 Методика проведения исследования 33
3.3 Агротехника возделывания столовой свеклы 38
4. Влияние обработки почвы на структурно агрегатный состав и условия роста и развития растений 42
4.1 Агрегатный состав почвы 42
4.2 Водно-физические свойства пахотного слоя
4.2.1 Плотность почвы 46
4.2.2 Пористость почвы 48
4.2.3 Водопроницаемость почвы
4.3 Фактический режим орошения в период вегетации столовой свеклы 54
4.4 Полнота всходов и выживаемость растений 57
4.5 Динамика роста и развития растений 58
4.6 Фотосинтетическая деятельность посевов 59
4.7 Водопотребление
4.7.1 Суммарное водопотребление 64
4.7.2 Среднесуточное водопотребление 67
4.7.3 Коэффициент водопотребления
4.8 Влияние гербицидов на засоренность посевов столовой свеклы 69
4.9 Микробиологические процессы в активном слое почвы 72
4.10 Динамика питательных веществ в почве 75
5. Урожайность и качество корнеплодов столовой свеклы 77
6. Экономическая эффективность возделывания столовой свеклы в зависимости от технологических приемов 81
Заключение 83
Предложения производству 88
Список используемой литературы
- Обработка почвы
- Почвенная характеристика
- Методика проведения исследования
- Фактический режим орошения в период вегетации столовой свеклы
Введение к работе
Актуальность. Среди овощных культур столовая свекла при орошении занимает большой удельный вес, однако урожай этой культуры в последние годы равняется 35-40 т/га, хотя почвенно -климатические условия, производственный опыт и результаты научных исследований свидетельствуют, что урожайность этой культуры в этом регионе может быть увеличена в 2-2,5 раза.
В связи с изменением экономических условий и возможностей сельскохозяйственного производства на сегодняшний момент определялась необходимость модернизации агротехнических приемов при возделывании овощных культур. В условиях повышения расходов на энергетические затраты возникла необходимость переоценки этих приемов в первую очередь с позиции экономики и сохранения почвенного плодородия.
Научно обоснованная система обработки почвы в орошаемых севооборотах должна предусматривать возможность внедрения ресурсосберегающих технологий, минимализацию предпосевных обработок и обработок по уходу за пропашными культурами, применения гербицидов и удобрений. Одной из наиболее доступных направлений минимализации обработки светло - каштановых почв -уменьшение глубины и замена традиционных обработок более производительными - плоскорезной и поверхностной.
Модернизация технологии обработки почвы и возделывания сельскохозяйственных культур должна обосновываться принципами ресурсосбережения. Это связано с большими затратами труда, времени, топлива на обработку почвы.
Степень разработанности темы. Вопросами
совершенствования технологии возделывания столовой свеклы на орошаемых светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья, такие как совершенствование режима орошения, рассмотрены в работах Григоров М.С. (2003г), Григоров СМ. (2007г), Мелихова Е.В. (2006г). Цель и задачи исследования. Цель исследования сводилась к разработке более эффективных способов основной обработки почвы в сочетании с применением гербицидов при возделывании столовой свеклы в условиях орошения на светло-каштановых почвах Волгоградской области.
Для выполнения поставленной цели решались задачи:
Выявить действие основной обработки на
агрофизические свойства в активном слое почвы;
Определить засоренность посевов столовой свеклы в зависимости от совместной обработки почвы и внесения гербицидов;
Установить совместное влияние основной обработки почвы и применения гербицидов на урожайность столовой свеклы;
Дать экономическое обоснование технологии выращивания столовой свеклы в связи с изучаемыми приемами.
Научная новизна исследования. Впервые для подзоны светло-каштановых почв Волгоградской области при возделывании столовой свеклы в условиях капельного орошения разработан и научно-обоснован комплекс агротехнических и химических мер для борьбы с сорняками, а также влияние гербицидов на процессы роста и развития корнеплодов и качества получаемой продукции.
Предлагаемый контроль за сорняками при возделывании корнеплодов столовой свеклы при оптимальном режиме орошения зарекомендовал себя как эффективное средство повышения рентабельности технологии возделывания культуры в зависимости от изучаемых приемов.
Практическая значимость исследования. Разработаны и предложены к внедрению научно обоснованные рекомендации для борьбы с сорняками на основе совместного влияния гербицидов и основной обработки почвы при выращивании столовой свеклы в условиях капельного орошения. Обработка почвы КПШ-9 на 0,14-0,16м и применение почвенного гербицида Гезагард в дозе 1,5л/га повышает урожайность корнеплодов столовой свеклы на 70%, а рентабельность технологии составляет 339%.
Методы исследования. При разработке программы и задач исследования были использованы результаты ранее проведенных исследований, информационные издания, научные статьи и другие материалы по технологии выращивания столовой свеклы. При выполнении работы использовался комплекс методов, включающий лабораторные и полевые исследования, которые проводились в соответствии с требованиями методики полевого опыта (Б. А. Доспехов, 1985).
Положения выносимые на защиту:
-
Состояние водно-физических свойств активного слоя светло-каштановых почв в зависимости от обработки почвы;
-
Эффективность использования оросительной воды при оптимальном сочетании обработки почвы и применении гербицидов;
-
Оптимальное сочетание обработки почвы и применения гербицидов на засоренность посевов столовой свеклы;
-
Особенности формирования урожая столовой свеклы при совместном действии обработки почвы и применения гербицидов;
5. Рентабельность технологии возделывания столовой свеклы на фоне совместного действия изучаемых приемов.
Апробация работы. В основу диссертационной работы положены результаты исследований в период с 2011г по 2013г. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференции «Интеграция науки и производства стратегии устойчивого развития АПК России в ВТО» 2013г, VIII международной научно-практической конференции, посвященной 70 - летию Волгоградского государственного аграрного университета, 2014г., международной научно-практической конференция «Научные основы стратегии АПК и сельских территорий в условиях ВТО» 2014г, Міжнародна науково - практична Інтернет конференція «АГРОХІМІЧНІ АГРОЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ ПІДВИЩЕННЯ РОДЮЧОСТІ ГРУНТІВ І ВИКОРИСТАННЯ ДОБРИВ»// ПРИСВЯЧЕНА 150-РІЧЧЮ ВІД ДНЯ НАРОЖДЕНИЯ АКАДЕМІКА Д.М. ПРЯНИШНИКОВА ТА МІЖНАРОДНОМУ ДНЮ АГРОХІМІКА// Дублни 8-Ю червня 2015 року.
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 6 статей, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, предложений производству и приложений. Работа изложена на 120 страницах, содержит 16 таблиц, 5 рисунков, 14 приложений. Список использованной литературы включает 146 источников, в том числе 3 иностранных.
Обработка почвы
Волго-Донское междуречье, которое входит в состав Нижнего Поволжья, находится на юго-востоке европейской части России в степной зоне светло-каштановых почв. Волго-Донское междуречье является одним из наиболее сложных по почвенно-климатическим условиям районов нашей страны.
От всей площади Волгоградской области 35,74 тыс. га или 31,69% занимают светло-каштановые почвы.
Определяющим признаком местных климатических условий Волго-Донского междуречья считается более высокая по сравнению с другими климатическими зонами страны обеспеченность солнечной радиацией и тепловыми ресурсами. В среднем за вегетацию показатели солнечной радиации по данным агрометеорологической станции Волгоградского ГАУ находятся в пределах 375 кДж/см
Почвенный рельеф довольно разнообразен и выделяется глубокими сетями оврагов и балок, но также представлен более равнинным Донским склоном Волго-Донского водораздела.
Климатическая зона Волго-Донского междуречья отличаются резкой континентальностью и характеризуются точной ротацией сезонных периодов со свойственными особенностями погодных условий, степенью увлажнения и другими атмосферными явлениями. Очень выраженная засушливость климата объясняется близостью Волго-Донского междуречья к пустыням Средней Азии и достаточно высокой удаленностью от океанов [109]. Континентальность климата Волго-Донского междуречья, как и всего Нижнего Поволжья, увеличивается с северо-запада на юго-восток, данное обстоятельство подтверждается увеличением годовой амплитуды колебаний температуры воздуха до 3... 4 С. Размер колебаний экстремальных температур воздуха в течение года находится в пределах 60... 65 С [67].
По наиболее распространённой классификации, территории Волгоградской области можно отнести к Восточно-Европейской климатической провинции.
Континентальность климата подтверждается высокими суточными и годовыми колебаниями температуры воздуха, частой запыленностью воздуха, жёстким режимом метеорологических величин, сравнительно малым количеством и непостоянным годовым ходом осадков.
Солнечная радиация является главным источником энергии, в связи с этим, благодаря характеристики солнечного режима получается объективное представление о климатических ресурсах региона, необходимых для протекания всех природных процессов.
По мнению Кружилина И.П. и Филина В.И. регион Нижнего Поволжья (Волгоградская, Астраханская области и республика Калмыкия) обеспечивается достаточно высокими радиационными (17,24 - 20,1 109 КДж/га ФАР) и тепловыми ресурсами (сумма температур выше +10 С 2700 - 3000 С). По расчётам метеорологической станции ВолГАУ приход общей радиации в Волго-Донском междуречье имеет очень устойчивый характер, и в среднем за вегетацию сельскохозяйственных культур равняется 375 КДж/га [67,68, 69, 70, 126, 127].
Поэтому, суммарные радиационные ресурсы в Волго-Донском междуречье рассматривают как недооценённый резерв повышения уровня продуктивности всех сельскохозяйственных культур, в том числе и овощей, возделываемых на поливных участках.
Температурные условия устанавливаются в соответствии с годовым режимом солнечной радиации. Температура воздуха в значительной мере связана с циркуляцией атмосферы или преобладающим переносом воздушных масс. Например, годовые колебания экстремальных температур находится в пределах 19 С.
В некоторые дни летнего периода температуратурные колебания могут повышаться до +19...+45 С, а в холодный суровый зимний период возможны понижения до -35...-41С. По средним величинам температур статистика сводится к следующим заключениям: зима холодная (-8,1С), весна прохладная (+7,6С), лето жаркое и засушливое (+23,0С), а наиболее жаркий месяц - это июль, среднегодовая температура воздуха составляет +24,2С.
Метеорологическое лето наступает в те дни, когда среднесуточная температура переходит порог 15 С. Заморозков уже не наблюдается. Когда среднесуточная температура воздуха снижается до 10 С и сельскохозяйственные культуры прекращают активно вегетировать наступает метеорологическая осень. Как правило, данная дата приходится на начало второй декады октября. Продолжительность безморозного периода в Волго-Донском междуречье по среднемноголетним метеоданным составляет 169 дней.
За вегетационный период на территории региона сумма активных температур составляет 3000 - 3300С.
Когда согласно среднемноголетних данных температура становится отрицательной, наступает метеорологическая зима. В Волго-Донском междуречье она наступает обычно 15 ноября, а устойчивый снежный покров образуется к 14 декабря. Снежный покров составляет 15-25 см и из-за сильных ветров он перераспределяется по поверхности и накапливается в ямах и балках. В среднем снежный период составляет 96дней, а высота снежного покрова составляет около 0,10 м. Почва промерзает в среднем на глубину 0,60м.
Среднегодовое количество осадков в Волго-Донском междуречье равняется 310 мм, в том числе за летний период их в среднем выпадает 185мм..
С поверхности водоемов из-за больших положительных температур в течении года испаряется 810-840мм. В летний период характерен ливневый характер осадков, оказывающий слабую роль в пополнении запасов в почве, так как их значительная часть остаётся на поверхности почвы, а при наличии уклона стекает за пределы поля в овражки. В течение нескольких часов может выпасть от 20 до 25 процентов от среднегодового количества осадков, а в отдельные летние или весенние месяцы дождей может не быть вовсе. Самое малое количество дождей согласно среднемноголетним данным бывает весной -18,3 процента и зимой -23,8 процента, а наибольшее количество осадков выпадает в тёплое время года - летом (31,2 процентов) и осенью (26,7 процентов). Летом особенно часто дуют суховеи которые способствуют сильному иссушению почвы.
Для определения влагообеспеченности чаще всего используется гидротермический коэффициент (ГТК), показывающий степень избытка или недостаточности влаги в отношении к количеству тепла, которое имеется на данной территории и в математическом виде записывается как отношение суммы осадков за период со среднесуточной температурой выше 10С к сумме температур за данный промежуток времени, уменьшенный в 10 раз
Почвенная характеристика
Волго-Донское междуречье, которое входит в состав Нижнего Поволжья, находится на юго-востоке европейской части России в степной зоне светло-каштановых почв. Волго-Донское междуречье является одним из наиболее сложных по почвенно-климатическим условиям районов нашей страны.
От всей площади Волгоградской области 35,74 тыс. га или 31,69% занимают светло-каштановые почвы.
Определяющим признаком местных климатических условий Волго-Донского междуречья считается более высокая по сравнению с другими климатическими зонами страны обеспеченность солнечной радиацией и тепловыми ресурсами. В среднем за вегетацию показатели солнечной радиации по данным агрометеорологической станции Волгоградского ГАУ находятся в пределах 375 кДж/см
Почвенный рельеф довольно разнообразен и выделяется глубокими сетями оврагов и балок, но также представлен более равнинным Донским склоном Волго-Донского водораздела.
Климатическая зона Волго-Донского междуречья отличаются резкой континентальностью и характеризуются точной ротацией сезонных периодов со свойственными особенностями погодных условий, степенью увлажнения и другими атмосферными явлениями. Очень выраженная засушливость климата объясняется близостью Волго-Донского междуречья к пустыням Средней Азии и достаточно высокой удаленностью от океанов [109]. Континентальность климата Волго-Донского междуречья, как и всего Нижнего Поволжья, увеличивается с северо-запада на юго-восток, данное обстоятельство подтверждается увеличением годовой амплитуды колебаний температуры воздуха до 3... 4 С. Размер колебаний экстремальных температур воздуха в течение года находится в пределах 60... 65 С [67].
По наиболее распространённой классификации, территории Волгоградской области можно отнести к Восточно-Европейской климатической провинции.
Континентальность климата подтверждается высокими суточными и годовыми колебаниями температуры воздуха, частой запыленностью воздуха, жёстким режимом метеорологических величин, сравнительно малым количеством и непостоянным годовым ходом осадков.
Солнечная радиация является главным источником энергии, в связи с этим, благодаря характеристики солнечного режима получается объективное представление о климатических ресурсах региона, необходимых для протекания всех природных процессов.
По мнению Кружилина И.П. и Филина В.И. регион Нижнего Поволжья (Волгоградская, Астраханская области и республика Калмыкия) обеспечивается достаточно высокими радиационными (17,24 - 20,1 109 КДж/га ФАР) и тепловыми ресурсами (сумма температур выше +10 С 2700 - 3000 С). По расчётам метеорологической станции ВолГАУ приход общей радиации в Волго-Донском междуречье имеет очень устойчивый характер, и в среднем за вегетацию сельскохозяйственных культур равняется 375 КДж/га [67,68, 69, 70, 126, 127].
Поэтому, суммарные радиационные ресурсы в Волго-Донском междуречье рассматривают как недооценённый резерв повышения уровня продуктивности всех сельскохозяйственных культур, в том числе и овощей, возделываемых на поливных участках.
Температурные условия устанавливаются в соответствии с годовым режимом солнечной радиации. Температура воздуха в значительной мере связана с циркуляцией атмосферы или преобладающим переносом воздушных масс. Например, годовые колебания экстремальных температур находится в пределах 19 С.
В некоторые дни летнего периода температуратурные колебания могут повышаться до +19...+45 С, а в холодный суровый зимний период возможны понижения до -35...-41С. По средним величинам температур статистика сводится к следующим заключениям: зима холодная (-8,1С), весна прохладная (+7,6С), лето жаркое и засушливое (+23,0С), а наиболее жаркий месяц - это июль, среднегодовая температура воздуха составляет +24,2С.
Метеорологическое лето наступает в те дни, когда среднесуточная температура переходит порог 15 С. Заморозков уже не наблюдается. Когда среднесуточная температура воздуха снижается до 10 С и сельскохозяйственные культуры прекращают активно вегетировать наступает метеорологическая осень. Как правило, данная дата приходится на начало второй декады октября. Продолжительность безморозного периода в Волго-Донском междуречье по среднемноголетним метеоданным составляет 169 дней.
За вегетационный период на территории региона сумма активных температур составляет 3000 - 3300С.
Когда согласно среднемноголетних данных температура становится отрицательной, наступает метеорологическая зима. В Волго-Донском междуречье она наступает обычно 15 ноября, а устойчивый снежный покров образуется к 14 декабря. Снежный покров составляет 15-25 см и из-за сильных ветров он перераспределяется по поверхности и накапливается в ямах и балках. В среднем снежный период составляет 96дней, а высота снежного покрова составляет около 0,10 м. Почва промерзает в среднем на глубину 0,60м.
Среднегодовое количество осадков в Волго-Донском междуречье равняется 310 мм, в том числе за летний период их в среднем выпадает 185мм..
С поверхности водоемов из-за больших положительных температур в течении года испаряется 810-840мм. В летний период характерен ливневый характер осадков, оказывающий слабую роль в пополнении запасов в почве, так как их значительная часть остаётся на поверхности почвы, а при наличии уклона стекает за пределы поля в овражки. В течение нескольких часов может выпасть от 20 до 25 процентов от среднегодового количества осадков, а в отдельные летние или весенние месяцы дождей может не быть вовсе. Самое малое количество дождей согласно среднемноголетним данным бывает весной -18,3 процента и зимой -23,8 процента, а наибольшее количество осадков выпадает в тёплое время года - летом (31,2 процентов) и осенью (26,7 процентов). Летом особенно часто дуют суховеи которые способствуют сильному иссушению почвы.
Для определения влагообеспеченности чаще всего используется гидротермический коэффициент (ГТК), показывающий степень избытка или недостаточности влаги в отношении к количеству тепла, которое имеется на данной территории и в математическом виде записывается как отношение суммы осадков за период со среднесуточной температурой выше 10С к сумме температур за данный промежуток времени, уменьшенный в 10 раз ЕР гтк = ю х =f (і) где - Y,V - сумма осадков за период с температурой выше 10С мм; t- сумма положительных температур за тот же период.
При значении гидротермического коэффициента - 0,5 и ниже климат засушливый, при гидротермическом коэффициенте от 0,6 до 1,0 засушливый и при гидротермическом коэффициенте равном 1,1-1,5 год считается влажный. В Волго-Донском междуречье ГТК исчисляются на уровне 0,3-0,7 единиц.
Методика проведения исследования
Поливные нормы составляли в зависимости от предполивного уровня влажности - 350 м /га, а оросительные нормы равнялись 3700 - 4500 м /га.
Динамика влажности почвы в связи с режимом орошения зависела от количества осадков и предполивного порога влажности в активном слое почвы. В приложении 5 предствлены сроки определения запасов влаги, на основании, которых устанавливалось время проведения поливов.
Столовая свекла является теплолюбивой культурой, семена прорастают при температуре +4... +5С, но при длительном периоде с такой температурой полевая всхожесть снижается и может задержаться до 20-25 дней, а при прогревании почвы до +13...+17С появляются более дружные всходы. В Нижнем Поволжье при летнем севе полные всходы получают к 20 июню, где то через 6-8 дней после посева. Более высокий урожай получается при густоте стояния растений к уборке до 80 - 85%. Жизнеспособность всходов можно увеличить до 85% качественном посевном материале и хорошей агротехники возделывания.
При слишком мелкой, либо слишком глубокой заделки семян, образуются корки или выветривается верхний слоя почвы, а также растения поражаются болезнями и сорняками, в связи с этим увеличение нормы высева должно компенсировать данные факторы и норма высева должна быть 500 тыс. семян на 1 Га. Для осуществления междурядной культивации и механизированной уборки ширина междурядий составляет 0,7 м.
Опытами установлено (приложение 7), что полнота всходов в среднем за 2011 - 2013гг. равнялась 94,0 - 97,0%. В начальный период развития корнеплодов столовой свеклы наблюдаются наибольшие потери, что связано с тем, что растения в начальный период развиты плохо.
Выживаемость корнеплодов свеклы к уборке в зависимости от погодных условий и составила на варианте со вспашкой - 80,0 %, обработкой КПШ - 9 58 78,0 % и дискованием 73,0 %. Следует отметить, что факторы внешнего воздействия приводят к гибели растений.
Взаимодействие растений со внешней средой отражается в росте и развитии. Рост - процесс увеличения какого-либо качества в течении времени. Развитие - необратимое, направленное изменение материи, а также структуры и функции растительного организма и его частей.
Накопление органического вещества и формирование урожая происходит в процессе роста растений. В процессе вегетации растений для установления режим орошения и системы минерального питания необходимо знать динамику прироста сухого вещества.
Главным критерием в формировании хорошего урожая корнеплодов столовой свеклы служит продолжительность периода вегетации. Погодные условия оказывают ощутимое влияние на сроки прохождения и продолжительность межфазных периодов. Сроки прохождения фаз развития столовой свеклы в разные годы неодинаковы. Посев столовой свеклы проводили в период с 8 по 15 июня. В 2011 г посев был проведен 10 июня, в 2012 г. - 15 июня, а в 2013г. - 8 июня. Различия в сроках посева объясняется метеорологическими условиями вегетационного периода. В зависимости от погодных условий года период «посев - всходы» был разным от 6 до 10 дней. Период «всходы - 2 лист» составляет 2 недели. Влияние обработки почвы и гербицидов начинает проявляться во время появления четвертого - пятого листа (приложение 8).
Количество дней между фазами 7 лист - техническая спелость - уборка: составляет 30 - 33 дня. Период вегетации столовой свеклы равняется в среднем 121 день, что соответствует паспорту качества. Сумма биологически активных температур оказывает значительное воздействие на продолжительность периода вегетации. Согласно полученным данным самый короткий период вегетации был в 2011г. - 120 дней с суммой температур 2817,2С. Периоды вегетации 2012 - 2013 гг. были равные по продолжительности вегетационного периода - 121 день, а по сумме температур 2806,6 С и 2911,7С соответственно.
Для получения всходов столовой свеклы требуется сумма температур равная 111 - 150С. Период «всходы - 2 лист» длится в 2011г. 6 дней, а в 2012 -2013гг. - 8 дней, при этом сумма температур составляла 225 - 246С. Для похождения периода «2-5 лист» наибольшее количество тепла потребовалось в 2011гю - 662С (30 дней), в 2012г. - 639С (28 дней), в 2013г. - 645С (25 дней). Фаза «5-7 лист» длится в среднем 19 дней при сумме активных температур 560 - 627С. Период «7 лист - техническая спелость» составляет от 24 до 29 дней и суммой температур от 700С до 753С. А период «техническая спелость -уборка» составляет 25-31 день с суммой температур 480 -540С.
Таким образом период вегетации столовой свеклы гибрид «Кастрел» на орошении в условиях Нижнего Поволжья равен 121 день, а сумма активных температур за этот период составляет 2854С.
Фотосинтез - это образование в клетках растений углеводов из углекислоты и воды под действием света, поглощаемого хлорофиллом растений. В процессе фотосинтеза растения усваивают энергию солнечной радиации и синтезирует неорганические вещества в органические. Корень и лист занимают ведущую роль в формировании качественного урожая.
В процессе фотосинтеза образуются 90-95% сухой массы урожая и аккумулируется 100% энергии солнечной радиации. Динамика фотосинтетической деятельности растении в посевах является основой всех мероприятий по повышению функционировании сельскохозяйственных культур. Главным органом утилизирующим солнечную энергию является лист. В агрофитоценозах величина КПД ФАР ниже и в формирование урожая сельскохозяйственных культур в зависимости от периода развития посевов накапливается от 0,5 до 5,0% энергии солнечных лучей. В процессе фотосинтеза листья утилизируют 80...85% энергии ФАР. В искусственно создаваемых человеком посевах культурных растений удается повысить этот показатель до 90...95%, при этом КПД использования фотосинтетически активной радиации может теоретически достигать, как отмечает в своих работах А. А. Ничипорович[34, 88, 89, 89, 90, 91, 92], 12... 14%.
Повышение эффективности использования фотосинтетически активной радиации и увеличения уровня продуктивности сельскохозяйственных культур является создание благоприятных условий для протекания процесса фотосинтеза.
Продолжительность светового дня и спектральный состав света являются главными задачами для роста, развития и урожайности сельскохозяйственных культур. Для улучшения процесса фотосинтеза необходимо уменьшение затенения культурных растений сорняками.
Увеличение площади листьев не всегда положительно влияет на увеличения урожайности сельскохозяйственных культур. Со временем продуктивность фотосинтеза снижается, что приводит к снижению урожая. Критерием для формирования высоких фотосинтетических потенциалов и урожая корнеплодов служит большая площадь листьев.Урожай посевов определяется площадью листьев, продолжительностью и интенсивностью их работы. Это показано в работах Г.П. Устенко, А.С. Кружилин, А.А. Ничипорович[66, 67, 88, 89].
Фактический режим орошения в период вегетации столовой свеклы
Геторогенность пахотного горизонта, при которой основные запас пищи размещены в поверхностном, быстро пересыхающем слое на 40% снижает урожай возделываемой культуры по сравнению с вариантами, где питательные вещества располагаются в нижней части пахотного горизонта. [97] также отмечает, что нет оснований считать дифференциацию пахотного слоя по плодородию явлением, благоприятным для урожая. Наоборот, ограничивается объем почвы, охватываемый корнями культуры. Этот фактор уменьшает возможность растений в использовании влаги и пищи. В то же время [95] и указывают, что дифференциация пахотного слоя по плодородию полезна. Она является одной из причин обуславливающих прибавки урожая при бесплужной обработке. Концентрация факторов плодородия в верхнем 15-ти сантиметровом слое, в том числе посевном, способствует лучшей всхожести семян, большей стартовой скорости всходов, повышенной энергии кущения, лучшей закалке озимых в предзимний период.
Биологическая активность почв - понятие суммарное. Оно включает такие показатели, как плотность населенности микрофлорой, дыхание, ферментативную активность, а также аммонифицирующую, нитрофицирующую и азотфиксирующую способность почвы.
Почвенное плодородие определяется биологическими факторами, главным образом деятельностью микроорганизмов. По мнению Мишустина Е.Н. [81] биологическая активность почвы является важнейшим показателем почвенного плодородия, так как при ее участии в почве протекают сложные биохимические процессы. Под влиянием микроорганизмов происходит минерализация органических веществ в почве, в результате питательные вещества переходят из недоступного состояния в усвояемую форму.
При механической обработке почвы органические вещества находящиеся в почве перемешиваются и распределяются равномерно. Механическая обработка улучшает условия для роста и развития корневой системы растений., а биологический режим почвы нарушается. Многие ученые отмечали наличие положительной зависимости между величиной урожая и биологической активностью почвы. При обработке почвы количество микроорганизмов существенно выше, чем в необрабатываемой и целинной, микроорганизмы расположены на у поверхности почвы, а в более глубоких слоях развиваются слабо. [106, 107]. Отсюда многими исследователями сравнивалась биологическая активность почвы при различных способах обработки по общему количеству микроорганизмов и их групповому и видовому составам [24].
В наших исследованиях биологической активности почвы изучалась по интенсивности разложения льняной ткани в зависимости от способов основной обработки почвы [6].
Из данных таблицы 15 видно, что самая высокая биологическая активность, интенсивность разложения льняного полотна обеспечивается независимо от обработки почвы в слое 0,10 -0,20м Интенсивность разложения полотна снижается и в период технической спелости равняется на фоне обработки почвы в среднем за три года исследований 16,4 - 17,4%. Самая высокая биологическая активность в течении трех лет наблюдается на варианте со вспашкой и обработкой почвы КПШ - 9, а самая низкая при дисковании почвы на глубину 0,10-0,12 м.
При выращивании сельскохозяйственных культур, по мнению многих ученых [33, 123], количество потребляемой воды растениями уменьшается, а урожайность и качество продукции повышается при применении минеральных удобрений. Для получения высокого урожая возделываемой культуры необходимо вносить удобрения, для устранения разрыва между нужным количеством питательного вещества потребляемого культурой.
Светло - каштановые почвы Волгоградской области обладают невысоким эффективным плодородием. При поливе растений происходит вынос питательных веществ, а именно в 1,5 раза больше, чем без орошении. Азотный фон истощается наиболее быстро, что связано с возрастанием минерализации, потерями гумуса и минеральных соединений азота. Поэтому на территории Волгоградской области, как одну из важных можно выделить проблему с азотом на орошаемых земельных угодьях [13, 14, 15, 64, 143].
Азот растениями потребляется больше, чем любой другой элемент корневого питания. Он является основной частью всех белков, алкалоидов, аминокислот, хлорофилла, нуклеиновых кислот, гормонов и других биологически активных веществ. Вся жизнь связана с белками и нуклеиновыми кислотами, поэтому азот это необходимый элемент жизни. Азот больше всего преобладает в молодых листьях, а в процессе их созревания и старения азотистые вещества большую активность проявляют к вновь прорастающим листьям и побегам. На следующем этапе происходит перемещение азота его соединений в репродуктивные органы, накапливаясь в форме белков. Хорошо обеспеченные азотом растения быстро растут, их листья отличаются становятся темно-зелеными и большими.
Азот находящейся в почве имеет форму нитрата и солей аммония. Обеспеченность калием светло - каштановых почв Нижнего Поволжья -высокая. Для повышения высоких урожаев и качественной продукции сельскохозяйственных культур необходимо контролировать калийный режим почв.
Из данных в 2011 -2013гг. (приложение 10) видно, что внесение минеральных удобрений в дозе N140P120K100 на планируемую урожайность 65,0 т/га, обеспечивает содержание в слое 0,4 м нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в фазе 2х листьев в среднем за 2011 - 2013гг в зависимости от обработки почвы соответственно на уровне 42,8- 45,0 мг/кг. почвы, 59,7 - 62,1 и 503,5 - 510,0 мг/кг почвы.
По мере роста растений столовой свеклы запас питательных веществ в почве снижается и к фазе 5листьев содержание нитратного азота на фоне различных способов обработки снижается до 30,1-31,0 подвижного фосфора -38,8 -40,1 и обменного калия до 469,9 - 473,8 мг на 1 кг почвы. К концу вегетации столовой свеклы содержание нитратного азота снижается до 25,0 -25,7 мг/кг почвы, подвижного фосфора до 32,8 -33,9 мг/кг почвы, и обменного калия до 422,9 -425,6 мг/кг почвы.
Для сезонной динамики нитратов при выращивании столовой свеклы при внесения минеральных удобрений характерным является постепенное снижение концентрации их от начала вегетации к созреванию культуры.
В период вегетации столовой свеклы содержание подвижного фосфора снижалось в фазе пятого листа и технической спелости корнеплодов, что связано с увеличением потребления фосфора растениями в это время. корнеплоды столовой свеклы убирают в первой декаде октября, чтобы успеть закончить ее до наступления морозов. Долгое время даже на больших площадях столовую свеклу убирали вручную и в среднем затраты труда составляли 100 -130чел.-дней на гектар. Для уборки корнеплодов столовой свеклы в последнее время стали применять свеклоуборочные комбайны. Урожайность столовой свеклы представлены в таблице 16.