Агроэкономическая эффективность возделывания озимого рапса на семена в Терско-Сулакской подпровинции Дагестана (стр. 1 )

На правах рукописи

Сулейманов Джанбул Юсупович

Агроэкономическая эффективность возделывания

озимого рапса на семена в Терско-Сулакской

подпровинции Дагестана

Специальность: 06.01.01 – общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Махачкала - 2012

Работа выполнена в отделе земледелия ГНУ «Дагестанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» РАСХН в гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, заместитель директора ГНУ Дагестанский НИИСХ

Магомедов Нурулислан Раджабович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. лабораторией биогеохимии ФГБУН «Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН»

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства и селекции с/х культур КБГСХА

Магомедов Камалудин Газимагомедович

Ведущая организация: ГНУ «Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии.

Защита диссертации состоится 17 мая 2012 г. вчасов на заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 220.026.01 при ФГБОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия имени » РД, г. Махачкала, ул., М. Гаджиева, 189, зал заседаний ученого совета, тел./

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ДГСХА»

Автореферат разослан «___» _________ 2012 г. и размещен на сайтах ВАК Министерства образования и науки РФ http://*****/ и академии www.dgsha.ru.

Отзывы на автореферат, заверенные гербовой печатью, просим направлять Республика Дагестан, г. Махачкала, ул., М. Гаджиева, 180, ФГБОУ ВПО «ДГСХА», ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.026.01.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор с.-х. наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Для достижения рентабельности растениеводства в условиях рыночной экономики необходимо расширять номенклатуру выращиваемых культур, уделяя особое внимание тем из них, которые пользуются постоянным и высоким потребительским спросом. Такая культура в условиях орошения Терско-Сулакской подпровинции Дагестана – озимый рапс. Он обеспечивает не только высокий выход масла с единицы площади, но и получение жмыха и шротов, способных восполнить дефицит кормового белка в рационах животных. Однако в республике озимый рапс в этом направлении не используют и единственная масличная культура, выращиваемая для производства растительного масла– подсолнечник.

Поэтому важный резерв увеличения производства растительного масла здесь – выращивание озимого рапса на семена. Рапс, как никакая другая культура, удачно сочетает в себе высокую потенциальную урожайность семян (более 3,0 т/га) с содержанием в них до 40-45 % масла (столько же, сколько и в подсолнечнике) и 30-33 % белка (столько же, сколько и в горохе). Рапсовое масло по своим достоинствам приближается к арахисовому. В нем содержится 62 % олеиновой кислоты, которая играет главную роль в кислородном обмене нервных клеток. При включении этого продукта в рацион питания человека находящиеся в масле ненасыщенные растительные триглицериды уменьшают тромбообразование в организме и содержание холестерина в крови.

Важно отметить, что посевы рапса резко снижают засоренность полей, особенно злаковыми сорняками, такими как куриное просо, гумай, амброзия и немного меньше щетинник, осот шероховатый и щирица.

Ввиду значительного сокращения численности и силы роста сорных растений рапс – хороший предшественник многих культур, в том числе свеклы, а также картофеля и других пропашных.

Посевы озимого рапса в 90-е годы в республике занимали 12-14 тыс. га, к 2010 г. намечалось довести их до 20-25 тыс. га. Однако, к большому сожалению, его посевные площади, наоборот, сократились до 4-5 тыс. га, а урожайность снизилась до 1,2-1,5 т/га.

Поэтому исследования по разработке ресурсосберегающей, экологически безопасной и экономически эффективной технологии возделывания озимого рапса на семена на луговой тяжелосуглинистой почве Терско-Сулакской подпровинции являются актуальными.

Цель исследований сводилась к изучению влияния предшественников и способов основной обработки почвы, а также сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на рост, развитие и формирование урожайности семян озимого рапса на луговой тяжелосуглинистой почве Терско-Сулакской подпровинции.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

- изучить агрофизические свойства почвы в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы;

- определить особенности роста и развития озимого рапса в зависимости от изучаемых приемов возделывания;

- определить влияние предшественников и способов обработки почвы на засоренность и фотосинтетическую деятельность посевов;

- установить оптимальные сроки сева и способы внесения минеральных удобрений;

- определить величину урожая семян озимого рапса в зависимости от изучаемых приемов возделывания;

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемым приемам возделывания озимого рапса на семена.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые на луговых тяжелосуглинистых почвах Терско-Сулакской подпровинции изучено влияние предшественников и способов основной обработки почвы на агрофизические свойства почвы и урожайность семян озимого рапса. Установлено влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на рост, развитие, засоренность, фотосинтетическую деятельность и формирование урожайности семян озимого рапса.

Исследования являются составной частью тематического плана НИР отдела земледелия ГНУ Дагестанский НИИСХ, номер государственной регистрации 02.01.03.02.

На защиту выносятся следующие положения:

- агрофизические свойства почвы в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы;

- рост, развитие и формирование густоты стояния растений озимого рапса;

- влияние предшественников и способов основной обработки почвы на засоренность, фотосинтетическую деятельность и урожайность семян озимого рапса;

- влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на фотосинтетическую деятельность и формирование урожайности семян озимого рапса;

- биоэнергетическая и экономическая эффективность возделывания озимого рапса в зависимости от изучаемых приемов возделывания.

Степень обоснованности и достоверности результатов исследований, выводов, предложений производству подтверждается теоретическим обоснованием достижений российских и зарубежных ученых в познании закономерностей воздействия исследуемых факторов на продуктивность озимого рапса на семена, общепринятой методикой, данными трехлетних полевых экспериментов на опытных полях и в производственных условиях, успешной апробацией предложенных соискателем научно-практических рекомендаций, подтвержденных актом производственного испытания и внедрения.

Практическая значимость работы. Освоение результатов исследований позволят реализовать в производстве основные элементы технологии возделывания озимого рапса на семена, обеспечивающие оптимизацию почвенных условий, снижение засоренности посевов, улучшение фотосинтетической деятельности посевов и повышение урожайности семян озимого рапса в 1,4-1,6 раза.

Реализация результатов исследований.Производственное испытание результатов исследований проведено на полях » Хасавюртовского района на площади 35 га и ОПХ «Путь Ленина» Кизлярского районана площади 50 га. Полученные результаты полностью подтвердили обоснованность полученных экспериментальных данных.

Материалы диссертационной работы использованы при составлении практического руководства по ресурсосберегающей технологии возделывания семян озимого рапса в условиях орошения Терско-Сулакской подпровинции.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 95-летию со дня рождения Фрида ГасановичаКисриева«Повышение эффективности земледелия и растениеводства – одна из главных задач развития сельского хозяйства»(Махачкала, 2011); Межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения «Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельского хозяйства Дагестана» (Махачкала,2012),а также на ежегодных отчетных сессиях ГНУ Дагестанский НИИСХ в гг.

По результатам исследований опубликовано 5 научных работ, в том числе 3 работы в изданиях, вошедших в список ВАК РФ.

Декларация личного участия в выполнении работы. Работа выполнялась в отделе земледелия ГНУ Дагестанский НИИСХ, а ее основная полевая экспериментальная часть – на опытном поле ОПХ «Путь Ленина» Кизлярского района ГНУ Дагестанский НИИСХ. Автором совместно с научным руководителем разработана программа исследований и схема опытов, отбор почвенных и растительных образцов, их анализ в аналитической лаборатории института. Более 80 % данных получены самим автором, часть данных имеет соавторство с сотрудниками отдела земледелия Дагестанского НИИСХ. Соискатель выражает глубокую благодарность всем сотрудникам отдела земледелия и специалистам », оказавшим научно-методическую и практическую помощь в проведении исследований.

Особую признательность и благодарность автор выражает научному руководителю, зам. директора ГНУ Дагестанский НИИСХ, зав. отдела земледелия, доктору сельскохозяйственных наук .

Экспериментальные исследования автора по диссертационной работе проведены с использованием современных аналитических методов. Полученные данные обработаны статистически с использованием компьютера (с помощью электронных таблиц MicrosoftExcel) и достоверны по существу.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 191странице компьютерного набора, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она включает 8 рисунков, 21 таблицу в тексте и 21 приложение. Список использованной литературы включает 249 наименований, в том числе 8 иностранных авторов.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Приводится аналитический обзор научных исследований в стране и за рубежом по вопросам влияния предшественников и способов основной обработки почвы, а также сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на продуктивность и качество семян озимого рапса.

2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

Исследования проводились в отделе земледелия ГНУ «Дагестанский НИИСХ» в гг.

Для решения поставленных вопросов в ОПХ «Путь Ленина» Кизлярского района ГНУ Дагестанский НИИСХ были заложены два полевых опыта.

Опыт №1. «Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на урожайность семян озимого рапса».

Схема двухфакторного опыта (3×3)

Предшественник	Способ основной обработки почвы
Озимая пшеница	Отвальный (контроль)
Плоскорезный
Поверхностный
Кукуруза на силос	Отвальный (контроль)
Плоскорезный
Поверхностный
Овес на зеленый корм	Отвальный (контроль)
Плоскорезный
Поверхностный

Площадь делянки – 108 м2 (7,2 м × 15 м), учетной – 100 м2 (7,2 м × 14 м), повторность – четырехкратная.

Опыт №2. «Влияние сроков сева и способов внесения минеральных удобрений на урожайность семян озимого рапса».

Варианты:

1. Посев озимого рапса в третей декаде августа с внесением минеральных удобрений под вспашку;

2. Посев озимого рапса во второй декаде сентября с внесением минеральных удобрений под вспашку;

3. Посев озимого рапса в первой декаде октября с внесением минеральных удобрений под вспашку;

4. Посев озимого рапса в третьей декаде августа с внесением минеральных удобрений под предпосевную культивацию;

5. Посев озимого рапса вовторой декаде сентября с внесением минеральных удобрений под предпосевную культивацию;

6. Посев озимого рапса в первой декаде октября с внесением минеральных удобрений под предпосевную культивацию.

Площадь делянки –108 м2 (7,2 м × 15 м), учетной – 100 м2 (7,2 м × 14м), повторность – четырехкратная.

Программой исследований, в зависимости от целей и задач полевых опытов, предусматривалось проведение систематических наблюдений за изменением метеорологических факторов, основных фаз роста и развития культур, показателями агрофизических и агрохимических свойств почвы, суммарного водопотребления, позволяющими установить основные закономерности функционирования агрофитоценозов в изменяющихся условиях их возделывания, изложенных в общепринятых методических рекомендациях (ГОСТ ; ГОСТ , Практикум по земледелию, и др. 1987; «Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур», 1971; Методические рекомендации по топливно-энергетической оценке сельскохозяйственной техники, технологических процессов и технологии в растениеводстве, ВАСХНИЛ, 1982). Математическая обработка результатов исследований проводилась по (1979).

Почва опытного участка луговая тяжелосуглинистая. Содержание в пахотном слое гумуса – 2,5 %, подвижного фосфора – 2,7 мг/100 г почвы гидролизуемого азота 6 мг, обменного калия 32 мг/100 г почвы. Реакция среды слабощелочная (рН=7,2), грунтовые воды слабоминерализованыи залегают на глубине 1,8-2,0 м.

Структурно-агрегатный состав почвы определяли по , плотность – по Качинскому, водопроницаемость – прибором ПВН; нормы поливов по трапециодальному водосливу; фотосинтетическую деятельность (ФПП, ЧПФ) с определением площади листовой поверхности – по . Содержание гумуса определяли по Тюрину, гидролизуемого азота – по Тюрину-Кононовой, нитратного азота – по Грандвалю и Ляжу, подвижного фосфора – по Мачигину, обменного калия – по Протасову, дозы удобрений – по (1987).

Технология возделывания соответствовала принятой методике исследований и существующим в зоне рекомендациям. Сорт – Дракон. Вегетационные поливы проводили при достижении влажности почвы в метровом слое 70-75 % НВ.

3. ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН ОЗИМОГО РАПСА

3.1. Структурно-агрегатный состав пахотного слоя почвы

Одним из важнейших элементов плодородия почвы является ее структурное состояние. Со структурой связаны многие агрофизические и технологические свойства почвы. Многочисленными исследованиями установлено, чем меньше рыхлится почва, тем лучше сохраняется и быстро восстанавливается ее структура ( и др., 1977).

Исследования показали, что динамика структурно-агрегатного состава в целом была более благоприятной по плоскорезному с почвоуглублением способу основной обработки почвы. Так, в среднем за 2008…2011 гг. после кукурузы на силос, коэффициент структурности составил 1,83, а количество агрономически ценных агрегатов 64,7 %, что значительно превышала все остальные варианты. После озимой пшеницы коэффициент структурности составил 1,64, а количество агрономически ценных агрегатов 62,2 %.После овса на зеленый корм по оптимальному способу обработки почвы эти показатели составили соответственно – 1,72 и 63,3 %, что также значительно ниже, чем после кукурузы на силос. Большая часть водопрочных агрегатов, независимо от предшественника и способа основной обработки, приходится на агрономически малоценную фракцию – частицы менее 0,25 мм. Водопроницаемость почвы при плоскорезной обработке с почвоуглублением на 30-35 см была соответственно на 46,0-43,4 % выше, чем при отвальной и поверхностной обработках.

3.2. Плотность почвы

Плотность почвы является одной из основных функций структуры почвы. Показатель ее для определенного типа почвы является относительно постоянной величиной. Плотность сложения пахотного слоя луговой тяжелосуглинистой почвы Терско-Сулакской подпровинции зависит от способов ее обработки. Перед посевом озимого рапса, когда был проведен весь комплекс агротехнических мероприятий по подготовке почвы, включающий различные способы обработки почвы, плотность сложения в слое 0-10 см по всем вариантам опыта соответствовала оптимальной. И тем не менее, самое низкое значение плотности почвы 0,95-1,05 г/см3 было отмечено в вариантах поверхностной и отвальной обработок почвы.

Слой почвы 10-20 см, по сравнению с вышерасположенным горизонтом имел более плотное сложение особенно по поверхностной обработке почвы. По отвальной и плоскорезной обработкам значение плотности почвы находилась в пределах ошибки опыта. По поверхностной же обработке почвы этот показатель составил 1,24 г/см3, что по данным (1977) является равновесной плотностью для луговой тяжелосуглинистой почвы. По нашему мнению, многолетние поверхностные и отвальные обработки на одну и ту же глубину формируют в слое почвы 10-20 см так называемую «плужную подошву».

За период вегетации озимого рапса под действием различных факторов происходит уплотнение пахотного слоя и к моменту уборки урожая в почве устанавливается своя равновесная плотность, характерная для луговой тяжелосуглинистой почве.

3.2. Режим орошения и водопотребление растений озимого рапса

Получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур в засушливых условиях юга России возможно только на фоне орошения. Поэтому изучение влагообеспеченности растений озимого рапса и путей ее регулирования занимает важное место для равнинной орошаемой зоны Дагестана, где коэффициент увлажнения (Ку) колеблется в пределах 0,14-0,45. В рассматриваемых условиях, характерных для полупустынной зоны, применение оптимального поливного режима способствует повышению урожайности всех сельскохозяйственных культур, в том числе и озимого рапса.

Режим орошения озимого рапса по годам исследований менялся незначительно, так как сказывалось почти одинаковое количество осадков. Согласно зональным рекомендациям, влажность активного слоя почвы под озимым рапсом поддерживали на уровне 70-75 % НВ. Для поддержания влажности почвы на требуемом уровне проводили предпосевной влагозарядковый полив из расчета 800-850 м3/га и два вегетационных полива, в зависимости от климатических условий, поливной нормой 600-650 м3/га.

Поскольку вслед за подготовкой почвы проводился предпосевной влагозарядковый полив, а в весенне-летний период – вегетационные поливы, то существенной разницы по влажности почвы по вариантам за период вегетации озимого рапса не отмечено.

В наших исследованиях основной приходной статьей водного баланса за изучаемый период была поливная вода. На ее долю в зависимости от года исследований и вариантов приходилось в среднем 34,6-42,0 % от общего расхода. Необходимо отметить, что режим орошения в меньшей степени влиял на долю оросительной воды в структуре суммарного водопотребления, так как различие между вариантами не превышало 3,2-4,6 %. Доля поливной воды в структуре водного баланса составляла 52,4-55,8 %.

В оценке режима орошения и суммарного водопотребления объективным показателем является коэффициент водопотребления (табл. 1). Анализируя приведенные данные можно отметить, что в варианте, где был достигнут наибольший урожай озимого рапса – 3,45 т/га, в среднем за годы проведения исследований, суммарное водопотребление составило 3220 м3/га, а коэффициент водопотребления 933, против 1126 на контроле, или на 13,3 % меньше.

Анализируя суммарное водопотребление и коэффициент водопотребления можно отметить, что наиболее эффективно вода расходуется при выращивании озимого рапса по кукурузе на силос на фоне плоскорезной обработки почвы, где было израсходовано наименьшее количество воды – 933 м3 на выращивание 1 т семян.

Таблица 1 – Коэффициент водопотребления озимого рапса на семена в зависимости от предшественников и способов обработки почвы

в среднем за гг.

Предшест-венник	Отвальный (контроль)	Плоскорезный	Поверхностный
суммар-ное водо-потреб-ления	урожай-ность, т/га	коэффи-циент водопот-ребления	суммар-ное водо-потреб-ления	урожай-ность, т/га	коэффи-циент водопот-ребления	суммар-ное водо-потреб-ления	урожай-ность, т/га	коэффи-циент водопот-ребления
Озимая пшеница	3220	2,86	1126	3210	3,15	1019	3190	2,70	1181
Кукуруза на силос	3210	3,23	994	3220	3,45	933	3210	3,02	1063
Овес на зеленый корм	3200	2,95	1085	3210	3,22	997	3210	2,82	1138

3.3. Рост, развитие и формирование густоты стояния растений