В варианте с режимом орошения 70% НВ на образование 1 тонны товарной продукции было затрачено минимальное количество оросительной воды, которое изменялось в среднем за три года исследований по сортам от 250,0 до 235,2 м3/т.
На основании вышеизложенного следует, что с улучшением водообеспеченности озимой ржи коэффициент водопотребления и затраты оросительной воды повышались.
В четвертой главе «Изучение сочетания факторов, влияющих на получение планируемой урожайности зерна озимой ржи» рассматриваются фенологические наблюдения, динамика накопления биомассы посевами озимой ржи при орошении дождеванием, изменение фотосинтетических показателей при различных режимах орошения, внесения доз минеральных удобрений у сортов озимой ржи Чулпан 7 и Короткостебельная 69.
На весь период вегетации растениям озимой ржи при орошении в вариантах с поддержанием предполивной влажности почвы 70, 80 и 90% НВ, в среднем за три года исследований потребовалось 143, 146 и 145 дней. На контроле продолжительность вегетационного периода озимой ржи в среднем составляла 140 дней.
Оптимизацией водного режима почвы при орошении нами формировались наиболее оптимальные условия для роста и развития растений озимой ржи. В фазе молочной спелости у сорта озимой ржи Короткостебельная 69, в среднем за три года исследований, в варианте с режимом орошения 70% НВ надземная масса абсолютно сухого вещества растения составляла 7,3 т/га. При повышении предполивных порогов влажности до 80 и 90% НВ она возросла на 8 и 9% соответственно.
У сорта Чулпан 7 в фазе молочной спелости, в среднем за годы исследований, на фоне режима орошения 70% НВ надземная масса абсолютно сухого вещества растения составляла 8,3 т/га, а при повышении предполивных порогов влажности почвы до 80 и 90% НВ она возросла на 9 и 14% соответственно.
Основную часть ассимиляционной поверхности озимой ржи составляют листья, именно в них осуществляется фотосинтез. Во время роста и развития растений с применением минеральных удобрений существенно увеличивается площадь листовой поверхности. В частности, при наступлении фазы выхода в трубку площадь листьев у сорта Короткостебельная 69 на контроле без удобрений в среднем за три года исследований составляла 26,2 тыс. м2/га (рис. 3), а внесение минеральных удобрений в дозе N45P20K15 привело к увеличению площади листьев в 1,6 раз.
Рисунок 3 - Влияние режимов орошения на площадь листьев озимой ржи сорта Короткостебельная 69, тыс. м2/га (в среднем за 2009–2011 г. г.)
На посевах озимой ржи Чулпан 7 в эту фазу площадь листьев на контроле была равна 21,6 тыс. м2/га (рис. 4), а внесение минеральных удобрений дозой N60P25K20 привело к увеличению площади листьев в 1,7 раз.
В фазу колошения прослеживается заметное уменьшение площади листовой поверхности, что связано с подсыханием нижних листьев у растений озимой ржи.
В наших исследованиях величина фотосинтетического потенциала посевов изменялась в зависимости от режимов орошения, условий минерального питания и сортов озимой ржи. В посевах сорта Чулпан 7 на фоне удобрений дозой N60P25K20, предполивной влажности почвы 80% НВ сформировался самый большой фотосинтетический потенциал - 2447,9
дней/га. В посевах сорта Короткостебельная 69 он был несколько ниже - 2421,3дней/га.
Рисунок 4 - Влияние режимов орошения на площадь листьев озимой ржи сорта Чулпан 7, тыс. м2/га (в среднем за 2009 – 2011 гг.)
Для характеристики работы листовой поверхности использовали величину чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). В среднем за вегетацию ЧПФ по вариантам изменялась в пределах 3,84 - 4,93 г/м2 для сорта Чулпан 7 и 3,45 - 4,74 г/м2 для сорта озимой ржи Короткостебельная 69. Максимального значения ЧПФ достигала в межфазный период фазы колошения – цветения и изменялась в зависимости от изучаемых вариантов от 5,30 до 8,18 г/ м2 сутки.
В результате проведенных исследований нами отмечена положительная корреляция между урожайностью и ФП сорта озимой ржи Чулпан 7 (r = 0,86), сорта Короткостебельная 69 (r = 0,58); между урожайностью и ЧПФ озимой ржи Чулпан 7 (r = 0,51), а также урожайностью и ЧПФ сорта Короткостебельная 69 (r = 0,18).
В пятой главе «Структура урожая и урожайность озимой ржи» приведены данные по урожаю и его структуре, качеству зерна ржи.
Равновесием между основными органами растения, которые определяют продуктивность посевов зерновых культур и долей участия товарной части в общей величине урожая является структура урожая. В зависимости от режимов орошения структурные показатели урожая зерна озимой ржи за годы наших исследований отличались.
Наилучшие показатели структуры урожая озимой ржи в среднем за три года исследования наблюдались при поддержании влажности почвы 80% НВ при внесении минеральных удобрений дозой N60P25K20 как у сорта Короткостебельная 69, так и у Чулпан 7.
Так, густота стояния растений озимой ржи в период восковой спелости по сортам изменялась от 238 до 386 штук и от 239 до 476 штук, высота растений в фазу восковой спелости составляла 1,17 - 1,36 и 1,26 - 1,56 м, длина колоса 0,10 - 0,13 и 0,11 - 0,13 м, число зерен в колосе 30 - 32 и 33 - 34 штук, масса зерна колоса составляет 0,82 - 0,87 г и 0,86 - 0,92 г, масса 1000 зерен составляет 27,0 - 27,4 г и 27,0 - 28,8 г.
Урожайность зерна озимой ржи изменялась в зависимости от уровня обеспеченности растений влагой (табл. 2). Так при предполивном пороге влажности почвы 70% НВ в среднем за три года исследований она составила 2,48 т/га.
Повышение предполивной влажности почвы до 80% НВ способствовало увеличению урожайность зерна озимой ржи в среднем по факторам до 2,69 т/га, а до 90% НВ не приводило к повышению урожайности.
Внесение расчетных доз минеральных удобрений также способствовало увеличению урожая. Так при внесении минеральных удобрений в дозе N30P15K10 урожайность зерна озимой ржи в среднем по изучаемым факторам повысилась и составила 2,24 т/га, внесение удобрений в дозе N45P20K15 и N60P25K20 увеличило урожайность до 2,66 - 2,87 т/га зерна соответственно.
На контрольном варианте была получена наименьшая урожайность озимой ржи - 1,81 т/га зерна.
Таблица 2 - Влияние режимов орошения и доз удобрения на урожайность озимой ржи, т/га
Режим орошения (фактор А) | Дозы внесения минеральных удобрений, кг. д.в./га (фактор С) | Сорт озимой ржи (фактор В) | Среднее по факторам | ||||||
Короткостебельная 69 | Чулпан 7 | А | В | С | АВ | АС | ВС | ||
контроль | контроль | 1,57 | 1,64 | 1,78 | 2,33 | 1,81 | 1,76 | 1,61 | 1,76 |
N30P15K10 | 1,70 | 1,72 | 2,46 | 2,24 | 2,43 | 1,71 | 2,19 | ||
N45P20K15 | 1,86 | 1,90 | - | 2,66 | 2,59 | 1,88 | 2,61 | ||
N60P25K20 | 1,89 | 1,92 | 2,87 | 2,55 | 1,91 | 2,76 | |||
70 | контроль | 1,80 | 1,86 | 2,48 | - | 1,79 | 1,83 | 1,86 | |
N30P15K10 | 2,26 | 2,39 | 2,53 | 2,33 | 2,28 | ||||
N45P20K15 | 2,68 | 2,87 | 2,79 | 2,78 | 2,71 | ||||
N60P25K20 | 2,97 | 3,01 | 2,72 | 2,99 | 2,98 | ||||
80 | контроль | 1,85 | 1,97 | 2,69 | - | 1,91 | - | ||
N30P15K10 | 2,43 | 2,53 | 2,48 | ||||||
N45P20K15 | 2,97 | 3,09 | 3,03 | ||||||
N60P25K20 | 3,13 | 3,56 | 3,35 | ||||||
90 | контроль | 1,82 | 1,98 | 2,63 | 1,90 | ||||
N30P15K10 | 2,39 | 2,46 | 2,43 | ||||||
N45P20K15 | 2,93 | 2,99 | 2,96 | ||||||
N60P25K20 | 3,06 | 3,44 | 3,25 | ||||||
Чулпан г. НСР05 = 0,178 ; 2010 г. НСР05 = 0,142 ; 2011 г. НСР05 = 0,151 Короткостебельнаяг. НСР05 = 0,149 ; 2010 г. НСР05 = 0,142 ; 2011 г. НСР05 = 0,209 | |||||||||
Максимальная урожайность зерна озимой ржи в среднем за три года исследований получена при возделывании сорта Чулпан 7 - 2,79 т/га, а по сорту Короткостебельная 69 средняя урожайность составила 2,59 т/га.
Математическая обработка данных зависимостей урожайности зерна озимой ржи сорта Чулпан 7 и сорта Короткостебельная 69 от суммарного водопотребления и оросительной нормы позволила их описать уравнением полиномиального вида у = - 0,28х2 + 1,36х + 1,12; r2 = 0,9433 и - 0,19х2 + 1,11х + 1,51; r2 = 0,9441, соответственно.
Существенное влияние на рентабельность производства зерна озимой ржи оказывают качественные показатели.
При поддержании предполивного порога влажности в активном слое почвы не ниже 70% НВ содержание основных питательных веществ в зерне озимой ржи в среднем за три года исследований было следующим: белка - 11,6%, крахмала - 87,8, сырого жира - 2,0, сырой золы - 2,6 и клетчатки - 2,3%. На вариантах с режимами орошения 80 и 90% НВ качественные показатели зерна озимой ржи значительно не отличались: сырой жир - 2,1, клетчатка - 2,5 - 2,3%, белок - 12,0 и 11,9%, крахмал - 88,2 и 88,1% соответственно. На контрольном варианте отмечены следующие показатели качества зерна: белок - 10,6%, крахмал - 87,5, сырого жира - 2,0, сырая зола - 2,0 и клетчатка - 2,0%.
Внесения расчетных доз минеральных удобрений способствовало повышению содержания питательных веществ в зерне озимой ржи. Так в среднем за три года исследований белок повысился на 0,8%, а крахмал - на 0,2%.
Содержание крахмала и белка в зерне озимой ржи сорта Короткостебельная 69 в среднем за годы исследований составило соответственно 88,0 и 11,9%, а по сорту Чулпан 7 - 88,2 и 12% соответственно.
На основании вышеизложенных данных можно сделать следующий вывод, что наилучшие технологические качества зерна получены на посевах озимой ржи сорта Чулпан 7 с предполивным порогом влажности почвы 80% НВ, при внесении минеральных удобрений дозой N60P25K20.
В шестой главе «Экономическая и энергетическая эффективность озимой ржи при орошении» рассмотрена энергетическая и экономическая оценка вариантов режима орошения, доз удобрений различных сортов озимой ржи согласно рекомендуемой технологии возделывания. Для возделывания озимой ржи в условиях южной зоны Амурской области экономически выгодным является выращивание сорта Чулпан 7 при поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 80% НВ в сочетании с внесением минеральных удобрений дозой N60P25K20, уровень рентабельности производства зерна при этом составил 55,5%, дополнительный чистый доход – 5,718 тыс. руб./га, а коэффициент энергетической эффективности – 2,21. Уровень рентабельности зерна при выращивании озимой ржи Короткостебельная 69 составил 44,4%. При этом дополнительный чистый доход снизился до 3,907 тыс. руб./га, а коэффициент энергетической эффективности – до 1,82.
ВЫВОДЫ
1. Почвенно-климатические ресурсы южной зоны Амурской области в сочетании с регулированием условий водного режима и минерального питания растений позволяют формировать урожай до 3,5 т/га зерна озимой ржи сорта Чулпан 7.
2. В условиях региона основной приходной статьей водного баланса орошаемых посевов озимой ржи является приход влаги от атмосферных осадков – от 69,0 до 89,8 %, на долю используемых запасов почвенной влаги приходится от 1,92 до 2,6 %, а доля оросительной воды в водном балансе изменяется от 8 до 28%.
3. Для поддержания преполивной влажности почвы в посевах озимой ржи на уровне 70% НВ требуется проведение 1 – 2 поливов поливной нормой 450 м3/га. Повышение предполивного порога до 80% сопровождается увеличением количества поливов до 2 – 4 нормой 300 м3/га, при предполивной влажности почвы 90% НВ количество поливов возрастает до 5 – 9 поливной нормой 150 м3/га.
4.Среднесуточный расход воды по межфазным периодам роста и развития озимой ржи изменяется в пределах 19,5 – 77,7 м3/га, достигая максимальных показателей в период "колошение - цветение".
5. Установленные по межфазным периодам и в среднем за вегетацию биоклиматические коэффициенты испарения влаги позволяют во взаимосвязи с характеристиками дефицита влажности воздуха проанализировать динамику водопотребления посевов озимой ржи и использовать их для управления водным режимом почвы с выходом на запланированную урожайность.
6. Внесение возрастающих доз минеральных удобрений с N30P15K10 до N60P25K20 увеличивает фотосинтетический потенциал посева до 2037,5 – 2447,9 тыс. м2·дней/га. Уровень формируемой урожайности зерна озимой ржи тесно коррелирует с основными показателями фотосинтетической деятельности посевов. Урожай зерна озимой ржи 3,5 т/га формируется при средних значениях площади листьев 26,3 тыс. м2/га, чистой продуктивности фотосинтеза 4,93 г/м2·сутки, накопления сухой биомассы порядка 10 т/га.
7. Урожайность озимой ржи на уровне 3,5 т/га обеспечивалась при поддержании порога предполивной влажности почвы 80% НВ в слое почвы 0,4 м при внесении минеральных удобрений дозой N60P25K20. В условиях дефицита водных и сельскохозяйственных ресурсов возможно снижение порога предполивной влажности почвы до 70% НВ (0,4 м) и внесения минеральных удобрений дозой N60P25K20 при этом формируется урожайность зерна озимой ржи на уровне 3 т/га.
8. Наилучшие показатели структуры урожая наблюдались при поддержании влажности расчетного слоя почвы не ниже 80% НВ. Густота стояния растений озимой ржи сорта Чулпан 7 в период восковой спелости составила 295 штук/ м2, высота растений в фазу восковой спелости составляла 1,56 м, длина колоса 0,13 м, число зерен в колосе 34 штуки, масса зерна одного колоса 0,892 г., масса 1000 зерен составляет 28,8 г.
9. Качественные показатели зерна озимой ржи повышались с улучшением водообеспеченности посевов. Лучшие технологические качества получены на посевах озимой ржи сорта Чулпан 7 с предполивным порогом влажности почвы до 80% НВ, дозами минеральных удобрений N60P25K20: сырой жир - 2,1, клетчатка - 2,5%, белок - 12,0%, крахмал - 88,2%.
10. В условиях южной зоны Амурской области экономически выгодным является выращивание озимой ржи сорта Чулпан 7 при поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 80% НВ в сочетании с внесением минеральных удобрений дозой N60P25K20. Уровень рентабельности производства зерна в этом варианте составил 55,5%, дополнительный чистый доход – 5,718 тыс. руб./га, а коэффициент энергетической эффективности – 2,21.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В условиях юга Амурской области для получения урожайности озимой ржи на уровне 3,5 т/га следует поддерживать предполивной порог влажности почвы в слое 0,4 м на уровне 80% НВ путем проведения 2 - 4 поливов поливной нормой 300 м3/га на посевах сорта Чулпан - 7.
2. Для оперативного планирования сроков и норм поливов следует применять биоклиматический метод определения суммарного водопотребления на основании установленных в исследованиях температурных модулей расхода влаги, позволяющий эффективно управлять процессами формирования водного режима почвы при получении планируемой урожайности зерна и рациональном использовании водных ресурсов.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Кондрашова, технология возделывания ржи при орошении / // Молодежь 21 Века: шаг в будущее – материалы X-ой региональной межвузовской конференции, посвященной Году молодежи в Российской Федерации. – Благовещенск: Изд-во Поли-М, 2009. Книга 3. – С.193 – 195.
2. Кондрашова, орошения озимой ржи в условиях южной зоны Приамурья / // Молодежь XXI века: шаг в будущее. материалы XI региональной научно-практической конференции, посвященной 65 годовщине обеды в Великой Отечественной войне: в 4-х ч. – Благовещенск: Изд-во АмГУ, 2010. – Ч.3. – С.258 – 259.
3. Кондрашова, минеральных удобрений и режима орошения на урожайность озимой ржи в условиях южной зоны Приамурья / // Молодежь XXI века: шаг в будущее: материалы XXI-й региональной научно-практической конференции с межрегиональным и международным участием, посвященной 50-летию полета в космос : в 8 томах. – Благовещенск: Полиграфическая компания «Макро-С», 2011. Том 7. – С.17 – 18.
4. Кондрашова, озимой ржи на лугово-черноземовидных почвах южной зоны Приамурья при орошении / // Современные проблемы устойчивого развития агропромышленного комплекса России. Материалы восьмой Всероссийской дистанционной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – пос. Персиановский, ДонГАУ, 2011. – С.7 – 9.
5. Кондрашова, минерального питания и режимов орошения на возделывание озимой ржи в южной зоне Приамурья / // Наука и молодежь: новые идеи и решения: материалы V международной научно-практической конференции, г. Волгоград, 11 – 13 мая 2011г. Часть I. – Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2011. – С.225 – 227.
6. Кондрашова, оптимального ресурсосберегающего режима орошения при возделывании озимой ржи в условиях южной зоны Приамурья / // Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве – залог успешного развития АПК. Материалы международной научно-практической конференции, г. Волгоград, 25-27 января 2011г. Том 1. – Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2011. – С.341 – 344.
7. Боровой, озимой ржи на орошении в Амурской области / , // Проблемы развития мелиорации, природообустройства и пути их решения: материалы научно-практической конференции (2-3 июня 2011 года, г. Благовещенск). – Благовещенск: ДальГАУ, 2011. – С. 25 – 27.
8. Кондрашова, водопотребления и затраты оросительной воды при орошении озимой ржи в условиях южной зоны Приамурья / // Водное хозяйство и земельные ресурсы: сб. науч. тр. ДальГАУ. – Благовещенск: ДальГАУ, 2011.-Вып. 1. – С.11 – 14.
9. Кондрашова, озимой ржи в зависимости от режимов орошения и доз удобрений в условиях южной зоны Амурской области / // Аграрная наука – основа успешного развития АПК и сохранения экосистем. Материалы международной научно-практической конференции. Том 2. – Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2012. – С.284 – 286.
10. Кондрашова, озимой ржи при орошении в условиях южной зоны Приамурья / // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2011. – №9. – С. 24–27.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 |
