Возделывание кукурузы в технологиях аптивного земледелия юго-запада центрального Нечерноземья (стр. 4 )

протеина 0,60- 0,66 т/га получен при густоте стояния растений кукурузы 40 тыс./га на вариантах с внесением органических и минеральных удобрений. На вариантах без средств химизации сбор кормовых единиц снижался в 2,1- 2,5 раз, переваримого протеина в 1,4- 1,5 раза.

Наибольший выход обменной энергии получен на вариантах с совместным внесением органических и минеральных удобрений в сочетании с пестицидами и максимальной величины достигал при густоте стояния растений 100 тыс./га - 154,5- 175,3 тыс. МДж/га.

На вариантах технологий с применением органических и минеральных удобрений N120-130P110-120К10 N80P80K10 и N 50-60 P40-50K0 содержание нитратов в биомассе урожая варьировало в пределах 167,4- 203,2 мг/кг, что было ниже уровня предельно допустимой концентрации. На биологической технологии без внесения минеральных удобрений содержание нитратов в биомассе не превышало 113,2- 118,8 мг/кг, а в зерностержневой смеси было низким и составляло 53,5- 58,6 мг/кг и не зависело от густоты стояния растений, систем удобрений и средств защиты растений.

Химический состав и питательность силоса. По содержанию протеина, БЭВ, золы преимущество принадлежит силосу, приготовленному из растений кукурузы, возделываемых в технологиях с внесением органических удобрений и минеральных удобрений и пестицидов. Наибольшее содержание сырого протеина 15,0- 17,5 % получено на варианте с густотой стояния растений 70тыс./га, а безазотистых экстрактивных веществ 9,22-11,29 при густоте 40 тыс./га, при оптимальных показателях рН 3,7-3,8 и органических кислот в среднем 1,02-1,17%. В силосе полностью отсутствовала масляная кислота, а на долю молочной приходилось 75,9- 86,4 %.

Экономическая и энергетическая эффективность. Возделывание кукурузы на силос наиболее выгодно на технологиях с совместным использованием органических, минеральных удобрений и пестицидов при густоте растений 100 тыс./га. Прибыль на этих вариантах технологий с густотой растений 100 тыс./га составила 30,57- 33,36 тыс. руб./га, при 70 тыс./га 23,96-27,85 тыс. руб./га, а при 40 тыс./га лишь 20,55- 23,99 тыс. руб./га, что в 1,5- 1,6 раза меньше. Рентабельность с уменьшением густоты стояния растений кукурузы также уменьшалась и при 40 тыс./га растений она составила 183,8- 328,8%, что в 1,6-1,7 раза ниже, чем при густоте растений 100 тыс./га.

Наибольшее накопление энергии в урожае было на варианте с совместным внесением органических и минеральных удобрений с пестицидами при густоте посева 100 тыс./га и составило: – 183,2-218,3 тыс. МДж/га, при 70 тыс./га – 157,7-175,9 тыс. МДж/га, при 40 тыс./га -129,8-155,3 тыс. МДж/га, тогда как на вариантах с внесением органических удобрений без использования средств химизации оно снижалось до 61,9-98,3 тыс. МДж/га. Возделывание кукурузы в технологиях с применением органических и минеральных удобрений в сочетании с пестицидами обеспечивало получение высокого коэффициента энергетической эффективности при густоте растений 100 тыс./га - 5,0- 5,8, 70 тыс./га - 4,2- 4,8 и 40 тыс./га - 3,6- 4,0. На технологиях без средств химизации они были минимальными 1,9- 3,3.

5. Влияние гибридов кукурузы, удобрений и средств защиты

растений на агрономические свойства почвы, засоренность и

продуктивность посева

Эффективность гибридов кукурузы определяется применением удобрений и средств защиты растений, способностью к формированию высокопродуктивных посевов и положительным влиянием на агрономические свойства серой лесной почвы. Для наиболее полного выявления зависимости реализуемой эффективности гибридов кукурузы от метеорологических условий, комплексного влияния удобрений и средств защиты растений мы изучали агрофизические, биологические, агрохимические свойства почвы и засоренность при её возделывании на зерностержневую смесь.

Агрофизические, водные и биологические свойства почвы. По нашим наблюдениям гибриды БЕМО – 181СВ и РОСС – 191МВ практически одинаково влияли на плотность и скважность почвы. Системы удобрений органо - минеральная и органическая оказывали положительное влияние на плотность и общую скважность серой лесной почвы. На вариантах технологий с совместным внесением навоза (40 т/га), зеленого удобрения (11-13 т/га) и соломы (4-5 т/га) без минеральных удобрений отмечено снижение плотности почвы и увеличение общей скважности, что способствовало получению и на этой технологии довольно высокого урожая зерностержневой смеси кукурузы. Установлена высокая прямая корреляционная связь урожайности сухого вещества зерностержневой смеси кукурузы от плотности сложения в слое почвы 0-30 см. Эта зависимость прямолинейна и в фазу молочно- восковой спелости зерна выражается уравнением регрессии:

У= -254,9+213,12Х, при r= +0,74 (11)

Исследованиями установлено, что в начале вегетации растений запасы продуктивной влаги были довольно высокими у гибрида БЕМО - 181СВ в слое почвысм– 55,1- 58,8 мм, в слоесм – 179,6-191,7 мм, РОСС - 191МВ – 60,4- 62,6 мм и 189,4- 194,2 мм соответственно, при этом они были несколько выше на биологической технологии с применением навоза (40 т/га), сидерата (11-13 т/га) и соломы (4-5 т/га). Эти различия являются, видимо, следствием наименее интенсивного физического испарения влаги менее мощными растениями кукурузы. Следует отметить, что к концу вегетации растений запасы продуктивной влаги уменьшились по профилю почвысм у гибрида БЕМО - 181СВ до 39,9- 42,5 мм,см – до 109,8- 113,2 мм, у гибрида РОСС - 191МВ до 41,2- 43,2 мм и 110,1- 112,6 мм. Особенно значительное снижение этого показателя в слоях почвы отмечено в засушливом 2000 г.

Биологическая активность почвы была практически одинаковой у изучаемых технологий. В первой половине вегетации интенсивность разложения клетчатки достаточно высокая и идентичная у гибрида БЕМО - 181СВ– 22,4- 24,9 %, РОСС - 191МВ– 22,1- 24,9 %. Во второй половине вегетации растений разложения клетчатки у гибридов практически одинаково снижалось до 20,7-23,8 и 20,8-23,4 %. Значительное влияние на биологическую активность почвы оказывали технологии с применением минеральных удобрений и пестицидов, на которых интенсивность разложения клетчатки была выше на протяжении всего периода вегетации гибридов кукурузы. Установлена высокая корреляционная связь урожайности сухого вещества зерностержневой смеси кукурузы от интенсивности разложения клетчатки в слое почвы 0-20 см. Эта зависимость прямолинейная и во второй половине вегетации выражается уравнением регрессии:

У= 37,5+2,35Х, при r= + 0,93 (12)

Агрохимические свойства почвы. Исследования показали, что содержание нитратного азота в начале вегетационного периода растений гибридов кукурузы было довольно высокое. К концу вегетации количество N - NO3 уменьшалось, что связано с интенсивным потреблением его растениями во второй половине вегетации растений. Разные гибриды кукурузы БЕМО - 181СВ и РОСС-191МВ существенного влияния на содержание нитратного азота в технологиях не оказывали. Применение минеральных удобрений способствовало увеличению количества нитратного азота в почве. Аналогичные закономерности на протяжении всего периода вегетации гибридов кукурузы отмечены и по содержанию аммонийного азота.

Содержание фосфора в слое почвы 0-30 см в фазе всходов растений гибридов кукурузы было высоким 231-269 мг/кг почвы у гибрида БЕМО-181СВ и практически одинаковым 2мг/кг у гибрида РОСС - 191МВ. К концу вегетации содержание подвижного фосфора несколько снижалось, но оставалось довольно высоким 2и 2мг/кг почвы, а больших различий у гибридов в его содержании по технологиям не установлено. Однако следует отметить, что на технологиях с совместным внесением органических и минеральных удобрений, содержание подвижного фосфора было выше по сравнению с биологической технологией, как в фазу всходов, так и перед уборкой урожая гибридов кукурузы. Аналогичные закономерности в технологиях отмечаются и по содержанию обменного калия, уровень которого у кукурузы оставался довольно высоким как в начале вегетации у гибрида БЕМО - 181СВ 1мг/кг, РОСС - 191МВ 1мг/кг, так и в конце вегетационного периода 143-181 мг/кг и 155-183 мг/кг почвы. Содержание К2О на вариантах технологий с совместным применением органических и минеральных удобрений на протяжении всей вегетации гибридов кукурузы было выше, чем на биологических без применения средств химизации.

Установлена высокая корреляционная связь урожайности сухого вещества кукурузы от содержания в слое почвы 0-30 см нитратного азота (N-NО3), подвижного фосфора (Р2О5) и обменного калия (К2О), Эта зависимость прямолинейна и в фазу молочно - восковой спелости зерна выражаются уравнениями регрессии:

У= -16,97+ 9,87Х, при r= +0,74 (N - NО3) (13)

У= -47,03+ 0,27Х, при r= +0,87 (Р2О5) (14)

У= -18,41+ 0,20Х, при r= +0,79 (К2О) (15)

Засоренность посевов. Урожайность кукурузы в значительной мере определялась уровнем засоренности посевов. В годы исследований в посевах гибридов кукурузы доминировали однолетние злаковые, поздние яровые сорняки, просо куриное, щетинник сизый и многолетние бодяк полевой и осот жёлтый. Учет засоренности посевов показал, что количество сорняков на технологиях с применением гербицидов снижалось в 1,5- 1,6 раза по сравнению с контролем.

Изучаемые гибриды БЕМО - 181 СВ и РОСС - 191 МВ оказывали практически одинаковое влияние на засоренность посева. Отрицательного влияние органических удобрений – навоза, сидерата, соломы на засоренность посевов кукурузы нами не выявлено.

Особенности роста и развития гибридов кукурузы. Фенологические наблюдения показали, что наступление основных фаз развития растений, а также продолжительность межфазных периодов и вегетационного в целом, изменялись в зависимости от складывающихся погодных условий и технологий возделывания. Если период посев-всходы у раннеспелых гибридов кукурузы БЕМО - 181СВ и РОСС - 191МВ различался по годам незначительно и составлял дней, продолжительность периода всходы - выметывание, вымётывание - восковая спелость зерна имела различия по годам. Самыми продолжительными были в 2000 году и составляли 67 и 54 дня, 2001 году - 65 и 52 дня, а в 1999 году самыми короткими - 62 и 52 дня по технологиям.

Высота растений гибридов кукурузы также заметно варьировала в зависимости от складывающихся погодных условий и технологий возделывания. Самыми высокорослыми 188,9-227,4 см растения были в благоприятных с достаточным и равномерным распределением осадков 1999 и 2001 годах. В менее благоприятном 2000 году линейный рост растений в изучаемых технологиях существенно ниже 172,4- 203,4см. Наибольшие различия по высоте растений проявлялись в фазу молочно-восковой спелости зерна и составляли от 10 до 20 %. Значительное влияние на линейный рост растений оказали системы удобрений в сочетании с пестицидами. В технологиях с совместным применением органических, минеральных удобрений и пестицидов линейный рост растений был выше, чем на вариантах без применения средств химизации, и к концу вегетации достигал максимума 23,5-29,9 см.

На накопление абсолютно сухого вещества значительное влияние оказывали удобрения и средства защиты растений. Масса сухого вещества одного растения кукурузы в фазе вымётывания на технологиях с их применением увеличивалась у гибрида БЕМО-181СВ до 91,4- 94,9 г и РОСС-191МВ до 93,5- 96,3 г, а к концу вегетации достигала максимальных значений 238,0-253,7г и 258,7- 265,3 г соответственно. Наибольшее положительное влияние на процессы накопления сухого вещества наблюдались на технологиях с использованием навоза, сидерата, соломы с умеренным применением минеральных удобрений и средств защиты растений, а наименьшее - в вариантах технологии без средств химизации.

В течение вегетации у гибридов кукурузы сохранялась высокая фотосинтетическая активность листьев. Однако растения формировали неодинаковую площадь листовой поверхности. При довольно высоком среднесуточным приросте совместное применение органических, минеральных удобрений и средств защиты растений способствовало увеличению площади листьев кукурузы в фазе 7- 9 листьев на 21,6- 28,3 % , а в фазу выметывания на 14,9- 18,3 и 13,9- 19,9 % соответственно, по сравнению с биологическими вариантами без применения минеральных удобрений и пестицидов. К концу вегетации происходило снижение фотосинтетической поверхности у гибридов кукурузы. Это обусловливалось естественным процессом старения и подсыхания листьев нижнего яруса, что в большей степени отмечалось на вариантах без средств химизации. При улучшении условий питания увеличилась продолжительность фотосинтетической деятельности листьев у гибридов БЕМО - 181 СВ и РОСС - 191 МВ. Так, при совместном внесении органических, минеральных удобрений и пестицидов, уменьшение площади листьев у гибридов кукурузы составило лишь 10,7 и 10,9 %, а без применения минеральных удобрений и средств защиты растений 11,6 и 13,5 %. При этом продолжительность фотосинтетической деятельности листьев обоих гибридов была выше на технологиях с внесением как традиционных удобрений – навоза, так и не традиционных- сидерата и соломы и их сочетаний с минеральными, по сравнению с использованием одних органических удобрений. Особенно выделилась технология с внесением полного набора органических удобрений и умеренным применением средств химизации. На величину фотосинтетического потенциала также оказывали значительное влияние удобрения и средства защиты растений. Более высокие показатели имели варианты опыта с применением навоза, сидерата, соломы и умеренных норм минеральных удобрений и пестицидов, которые способствовали формированию максимального показателя ФП у гибрида БЕМО - 181СВ – 1850,5 тыс. м2 дней/га и гибрида РОСС - 191МВ – 1902,2 тыс. м2 дней/га. На биологических технологиях эти показатели были минимальными 1536,8 тыс. м2дней/га и 1596,4 тыс. м2дней/га соответственно.

Максимальные значения чистой продуктивности фотосинтеза растений кукурузы отмечали в межфазный период 8 – 9 листьев – выметывание и составили у гибрида БЕМО – 181 СВ – 11,8-13,3 г/м2∙сутки и РОСС – 191МВ 11,7-13,3 г/м2∙сутки, а в период выметывание – восковая спелость зерна этот показатель снижался по технологиям до 6,4-9,6 г/м2∙сутки и 8,0-10,2 г/м2∙сутки соответственно. Значительное влияние на чистую продуктивность фотосинтеза оказывали минеральные удобрения и средства защиты растений, выше она была у гибридов БЕМО -181СВ на 17,7%, РОСС -191МВ на 17,3 % по сравнению с биологической технологией без внесения минеральных удобрений и пестицидов.

Содержание сухого вещества в урожае гибридов БЕМО-181СВ 9,7- 16,8т/га и РОСС-191МВ 10,9- 17,9 т/га, на долю зерностержневой смеси приходится 3,5-6,8 т/га и 3,9-6,9 т/га, что составляет 35,6-40,5% и 34,5-37,9% соответственно. Совместное внесение органических, минеральных удобрений и средств защиты растений способствовало увеличению выхода сухого вещества зерностержневой смеси гибридов кукурузы до 5,6- 6,8т/га и 5,9- 6,9т/га соответственно (табл. 4). Особенно благоприятные условия создавались на вариантах с использованием органических удобрений: навоза, сидерата, соломы

Таблица 4 - Урожайность сухого вещества кукурузы в зависимости от технологий возделывания

(ср. гг.)

Вариант техно-логии	Ведущие звенья технологий	Всего, т/га	В том числе
зерностержневая смесь	листостебельная масса
т/га	%	т/га	%
1	БЕМО - 181СВ + NРК+ солома + сидерат + пестициды	15,7	5,6	35,6	10,1	64,4
2	БЕМО - 181СВ + NРК+ навоз + пестициды	15,9	6,1	38,4	9,8	61,6
3	БЕМО - 181СВ + NРК+ навоз + солома + сидерат + пестициды	16,8	6,8	40,5	10,0	59,5
4	БЕМО - 181СВ + навоз + солома + сидерат (контроль)	9,7	3,5	36,0	6,2	64,0
5	РОСС - 191МВ + NРК+ солома + сидерат + пестициды	17,1	5,9	34,5	11,2	65,5
6	РОСС - 191МВ + NРК+ навоз + пестициды	16,9	6,4	37,9	10,5	62,1
7	РОСС - 191МВ + NРК+ навоз + солома + сидерат + пестициды	17,9	6,9	38,5	11,0	61,5
8	РОСС - 191МВ + навоз + солома + сидерат (контроль)	10,9	3,9	35,8	7,0	64,2

Примечание: зерностержневая смесь НСР05 1999 г. – 0,72; 2000 г.- 0,81; 2001 г.- 0,62

при умеренном применении минеральных удобрений и средств защиты растений, где доля зерностержневой смеси со­ставляла у гибридов БЕМО-181СВ 6,8 т/га и РОСС-191МВ 6,9 т/га или 40,5 и 38,5 % от общей биомассы растений.

Содержание питательных веществ в зерностержневой смеси гибридов кукурузы достаточно устойчиво и незначительно изменялось в зависимости от технологий, отмечено практически одинаковое содержание питательных веществ сырого протеина у гибрида БЕМО-181МВ на уровне 8,20-8,54%; сырого жира - 2,54-2,70%; сырой клетчатки - 10,02-10,28%; сырой золы - 1,53-1,60% и БЭВ - 77,14-77,54%, у РОСС-191МВ - 8,24-8,62%; 2,64-2,79%; 9,98-10,12%; 1,45-1,52% и 77,09-77,62% соответственно. Агротехнологии с применением органических и минеральных удобрений, средств защиты растений способствовали некоторому увеличе­нию содержания сырого протеина в сухой массе и зерностержневой смеси кукурузы. Наиболее высокое содержание сырого протеина у гибридов кукурузы отмечено в варианте с внесением органических удобрений, навоза (40 т/га), сидерата (11-13 т/га), соломы (5т/га), минеральных удобрений и пестицидов. По изучаемым агротехнологиям содержание кормовых единиц в 1 кг сухого вещества гибридов кукурузы было высоким - 0,86- 0,90, а питательность зерностержневой смеси гибридов кукурузы была еще выше и составила 1,12 - 1,14 кормовых единиц.

Накопление обменной энергии урожаем гибридов кукурузы определялось сбором сухого вещества и сырой клетчатки в корме. При уборке в фазу восковой спелости зерна оно было высоким и варьировало у растений БЕМО-181СВ от 11,25 до 11,30 МДж/кг, РОСС-191MB от 11,28 до 11,30 МДж/кг, и от 39,4 до 76,5 тыс. МДж/га и от 44,1 до 77,8 тыс. МДж/га (табл. 5).

Наряду с повышением протеина в растениях кукурузы при со­вместном применении органических и минеральных удобрений, появляется вероятность накопления нитратов. Их содержание в растениях кукурузы на технологиях было практически одинаковым и составило у гибрида БЕМО-181СВ - 180,6-270,5 мг/ кг, у РОСС-191MB было - 176,1 -272,1 мг/кг, что в 2,5 раза ниже ПДК, более низкое содержание нитратов 51,2 - 68,6 мг/кг отмечено в зерностержневой смеси гибридов кукурузы. Такое содержание нитратов связано с их перераспределением и восстановлением нитратов в ходе формирования генеративных органов до аммонийной формы и включением в состав аминокислот.

Экономическая и энергетическая эффективность. Экономический анализ показывает, что возделывание гибридов кукурузы на зерностержневую смесь наиболее экономически выгодно по тех­нологиям с внесением навоза, сидерата и соломы в сочетании с использованием минеральных удобрений и пестицидов. Прибыль в этих вариантах технологий составила 23,32 - 27,87 тыс. руб./га, а уровень рентабельности 191,,8%, тогда как с внесением одних органических удобрений навоза, сидерата и соломы, лишь 11,57 - 13,87 тыс. руб./га и 122,,1% соответственно.

Использование сидерата и соломы в сочетании с минеральными удобрениями и пестицидами по нетрадиционной технологии обеспечили высокую

Таблица 5- Кормовая ценность зерностержневой смеси кукурузы в зависимости от гибридов, удобрений и

средств защиты растений (ср. гг.)

Вариант технологии	Ведущие звенья технологий	Сбор, т/га	Питательность 1кг сухого вещества, корм. ед.	Обеспеченность 1 к. ед. переваримым протеином, г	Обменная энергия
кормовых единиц	переваримого протеина	МДж/кг	тыс. МДж/га
1	БЕМО - 181СВ + NРК+ солома + сидерат + пестициды	6,3	0,30	1,13	47,6	11,28	63,2
2	БЕМО - 181СВ + NРК+ навоз + пестициды	6,9	0,37	1,14	53,6	11,30	68,9
3	БЕМО - 181СВ + NРК+ навоз + солома + сидерат + пестициды	7,7	0,38	1,13	49,4	11,25	76,5
4	БЕМО - 181СВ + навоз + солома + сидерат (контроль)	4,0	0,18	1,13	45,0	11,27	39,4
5	РОСС - 191МВ + NРК+ солома + сидерат + пестициды	6,7	0,33	1,13	49,3	11,30	66,7
6	РОСС - 191МВ + NРК+ навоз + пестициды	7,2	0,34	1,12	47,2	11,30	72,3
7	РОСС - 191МВ + NРК+ навоз + солома + сидерат + пестициды	7,8	0,37	1,12	47,4	11,28	77,8
8	РОСС - 191МВ + навоз + солома + сидерат (контроль)	4,4	0,20	1,12	45,5	11,30	44,1

прибыль 24,37 и 26,87 тыс. руб./га, у обоих гибридов кукурузы и самую высокую их рентабельность у БЕМО-181СВ-229,2%, РОСС-191МВ-252,8%, что существенно выше, чем по традиционной технологии с внесени­ем навоза, минеральных удобрений и средств защиты растений.