Повышение продуктивности свекловичных севооборотов и плодородия лугово-сероземных почв юга Казахстана (стр. 1 )

УДК. 631.581:633.63 На правах рукописи

КУЛКЕЕВ ЕРЛАН ЕЛИБАЕВИЧ

Повышение продуктивности свекловичных севооборотов и плодородия лугово-сероземных почв юга Казахстана

06.01.01 – Общее земледелие

Автореферат

диссертаций на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

Республика Казахстан

Алмалыбак, 2008

Работа выполнена в РГКП «Жамбылская сельскохозяйственная опытная станция»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных

наук АЛЬДЕКОВ Н. А.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор КИРЕЕВ А. К.

кандидат сельскохозяйственных

наук КАШКАРОВ А. А.

Ведущая организация: Казахский Национальный аграрный университет.

Защита диссертаций состоится 05 ноября 2008 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета ОД 55.05.01 при ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация» МСХ РК, по адресу: Алматинская обл., Карасайский район, пос. Алмалыбак, КазНИИЗиР, .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОО «Казахский НИИ земледелия и растениеводства»

Автореферат разослан 03 октября 2008 г.

Ученый секретарь объединенного

диссертационного совета,

ОД. 55.05.01. доктор с.-х. наук.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Сахарная свекла в нашей стране – одна из важнейших технических культур. Возделывается она с 30-х годов прошлого столетия на орошаемых землях юга и юго-восточных областей Казахстана (Алматинской, Жамбылской). Она имеет большое народнохозяйственное значение, как основное сырье для производства сахара. Сахарная свекла дает не только ценное сырье для производства важнейшего, незаменимого продукта питания – сахар, но и побочные продукции: жом, патоку и зеленую ботву.

В последние годы в связи с новой ориентацией страны произошли серьезные изменения в сельском хозяйстве, в том числе и в свекловодстве Республики. Снижались не только площади посева и урожайность сахарной свеклы, но и сахаристость при одновременном росте трудозатрат и себестоимости продукции, свекловодство постепенно превратилось из доходной отрасли крайне невыгодную.

В период с 1990 по 2005 годы посевные площади сахарной свеклы сократились с 43,6 до 14,9 тыс. гектар, урожайность ее уменьшилась с 242 до 209 центнеров. Из собственного сырья выработано около 22,5 тыс. тонн сахара, что составляет 4-5 % годовой потребности Республики.

Сложившее негативное положение в отрасли в значительной мере обусловлено тем, что раздробленные мелкие сельхозформирования не могут использовать на малых площадях высокопроизводительную технику и вводить научно-обоснованные севообороты, не располагают необходимыми финансовыми средствами для приобретения сельскохозяйственной техники, транспортных средств, удобрений, химических средств защиты растений и др.

Приоритетным направлением в получении высоких урожаев сахарной свеклы, является разработка короткоротационных свекловичных севооборотов с использованием пожнивных нетрадиционных культур и оптимальных доз органо-минеральных удобрений, где основным показателем, наряду с высоким урожаем сахарной свеклы и других с.-х. культур в севообороте, является также воспроизводство плодородия и улучшения фитосанитарного состояния почв, что считается актуальным для юга Казахстана.

Связь с общенаучными и общегосударственными программами. Исследования по теме диссертации проводились в соответствии с государственными и отраслевыми планами и программами НИР: 02.01.04.02. Н2 "Разработать специализированные свекловичные севообороты (с укороченной ротацией) с применением оптимальных доз органо-минеральных удобрений, обеспечивающих повышение продуктивности возделываемых сельскохозяйственных культур, повышения плодородия почв и их фитосанитарное состояние". Номер Гос. регистрации 0101РК00225.

Цель и задачи исследований. Разработать 3-х польные свекловичные севообороты с подбором основных и пожнивных нетрадиционных культур, обеспечивающих получение двух урожаев в год, воспроизводство плодородия почв и продуктивности культур севооборота.

В задачу исследований входило:

- изучить влияние 3-х польных севооборотов и органо-минеральных удобрений на водно-физические и агрохимические свойства орошаемых лугово-сероземных почв;

- определить поступление в почву элементов питания с корневыми и пожнивными остатками культур свекловичного севооборота;

- изучить степень поражаемости растений сахарной свеклы корнеедом и корневой гнилью;

- определить влияние предшественников и действие органо-минеральных удобрений на продуктивность сахарной свеклы и последействие их на последующие культуры свекловичного севооборота;

- установить экономическую эффективность возделывания пожнивных культур и применения органо-минеральных удобрений в свекловичном севообороте.

Научная новизна. Впервые в условиях юга республики на орошаемых лугово-сероземных почвах установлено совместное влияние пожнивных культур и органо-минеральных удобрений на плодородие почвы, продуктивность основных и пожнивных культур свекловичных севооборотов.

Дана экономическая оценка возделывания основных и пожнивных культур в свекловичных севооборотах.

Основные положения, выносимые на защиту:

- обоснование посева нетрадиционных предшественников сахарной свеклы и применение органо-минеральных удобрений в севообороте на лугово-сероземных почвах юга Казахстана;

- научное обоснование возделывания пожнивных культур (просо и гречиха) в 3-х польном свекловичном севообороте;

- изучение поступления в почву элементов питания с органическими остатками культур свекловичного севооборота;

- влияние предшественников и органо-минеральных удобрений на водно-физические и агрохимические свойства орошаемых лугово-сероземных почв;

- экономическая эффективность возделывания основных и нетрадиционных пожнивных культур в севообороте.

Практическая ценность работы. Разработаны новые схемы короткоротационных свекловичных севооборотов (с удельным весом основных культур 25,0-33,0%) и оптимальные дозы органо-минеральных удобрений и их влияние на продуктивность основных и пожнивных культур.

Установлено эффективность однократного внесения органо-минеральных удобрений за ротацию 3-х польных свекловичных севооборотов, что обеспечило экономию энергоресурсов.

Определено влияние предшественников и эффективность действия, последействия органо-минеральных удобрений на продуктивность основных и пожнивных культур.

Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планам, программой и методикой, утвержденными ученым советом НПЦЗиР. Полевые опыты ежегодно апробировались и признаны методически выдержанными.

Основные положения, изложенные в работе, докладывались и обсуждались на: ученом совете НПЦЗиР ( гг.), районных агрономических совещаниях и конференциях в 2004 и 2005 гг. Международной конференций «Достижения аграрной науки в области земледелия, селекции и растениеводства» – (Алмалыбак, изд. «Нурлы Алем», 2004 г.), III региональной студенческой научной конференций, посвященной 60-летию Великой Победы, (Таразский государственный университет им. , Тараз, 2005 г.), ІІІ-ей Международной конференции молодых ученых и аспирантов. (Актуальные проблемы земледелия и растениеводства, Алмалыбак, 2007 г.).

Личный вклад соискателя. Соискателем лично закладывались полевые опыты и велись предусмотренные программой исследований сопутствующие наблюдения и необходимые учеты. На основании этого, автором обобщены результаты исследований, проведенных в течение гг.

Публикация. Основные результаты исследований опубликованы в 11 научных работах, в том числе 4 публикации в изданиях, рекомендованных Комитетом по контролью в сфере образования и науки.

Содержание работы также отражено в рекомендациях по проведению агроэкологического мониторинга в земледелии.

Объем и структура работ. Диссертация изложена на 95 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 25 таблицами, 6 рисунками, 12 приложениями. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения и рекомендаций производству. Список использованных источников включает 198 наименований, в том числе 8 зарубежных.

Автор искренне признателен и выражает благодарность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук за научную и методическую помощь, оказанную в ходе выполнения и оформления работы, а также кандитату с.-х. наук и лаборантам РГКП «Жамбылская с.-х. опытная станция» принимавшим участие в полевых и лабораторных исследованиях.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Условия, объект и методика исследований. Экспериментальная работа выполнялось на стационарном полевом опыте отдела земледелия Жамбылской с.-х. опытной станции ныне Жамбылский филиал «КазНИИЗиР» в гг.

Климатические условия

По данным Таразской гидрометеостанции средняя годовая температура воздуха за годы исследования 2003, 2004 и 2005 г. г. равна соответственно 13,5; 11,7 и 12,20С, годовая сумма осадков - 438,1; 408,5 и 357,1 мм или на 121,0; 91,5 и 40,1 мм больше многолетних.

С равномерным распределением по сезонам на весенние месяцы (март, апрель, май) за годы исследования соответственно приходится 190,7; 130,8 и 106,6 мм или 43,5; 32,0 и 29,8 % от суммы годовых осадков. В летние периоды выпадает наименьшее количество осадков, так за годы проведения опытов 2003, 2004 и 2005 гг. за три летних месяца сумма осадков составила соответственно 59,6; 49,4 и 98,2 мм, что составляет 13,6; 12,1 и 27,5 % от годовой суммы осадков.

Почва опытного участка – лугово-сероземные, среднесуглинистая. Уровень залегания грунтовых вод находится на глубине 75-120 см. Они характеризуются низкой минерализацией.

Содержание гумуса в пахотном слое составляет 1,21-1,46%, общего азота 0,106-0,127%, а валового фосфора 0,135-0,153%. Вниз по профилю идет уменьшение этих показателей. Содержание нитратов (NО3) 7,3-10,2; подвижного фосфора (Р2О5) 12,3-26,7 и обменного калия (К2О) 250,0-360,0 мг/кг.

Профиль среднесуглинистых почв характеризуется следующими показателями: объемная масса 1,30-1,55 г/см3, удельная масса 2,53-2,75 г/см3. предельно полевая влагоемкость (П. П.В) 18,6-19,2%. Реакция почвенного раствора слабощелочная, рН равна 7,2-7,3.

Объектом исследований служит сахарная свекла, кукуруза, фасоль, картофель, озимая пшеница, пожнивные культуры (просо и гречиха), а также удобрения на лугово-сероземных почвах Жамбылской области.

Программой предусматривалось изучить влияние предшественников и органо-минеральных удобрений на продуктивность сахарной свеклы и последействие на урожай кукурузы, фасоли, картофеля и озимой пшеницы + пожнивные культуры (просо и гречиха), в трехпольных свекловичных севооборотах (гречиха включена в севооборот с 2003 г.).

На изучение поставлены следующие 3 схемы трехпольных свекловичных севооборотов (таблица 1).

Таблица 1 – Схемы трехпольных свекловичных севооборотов

1-я схема	2-я схема	3-я схема
Озимая пшеница	Озимая пшеница + гречиха (пожнивная)	Озимая пшеница + просо (пожнивное)
Сахарная свекла	Сахарная свекла	Сахарная свекла
Фасоль	Картофель	Кукуруза

На вышеуказанных трехпольных свекловичных севооборотах непосредственно под сахарную свеклу применялись следующие дозы внесения органо-минеральных удобрений: 1. Без удобрений (контроль) 2. Расчетная доза NРК (фон) 3. Фон + навоз 60 т/га 4. Навоз 60 т/га

Органо-минеральные удобрения – вносились один раз за ротацию трехпольного севооборота. Стационарный опыт заложен в 2001 г. в 4-х кратной повторности, общая площадь опытного участка – 3,6 га, одной делянки – 180-200 м2, учетная площадь – 100 м2. Расчетная доза N300 Р95 К120 минеральных удобрений определялась по балансовому методу фактического содержание NРК в почве и навоз 60 т/га эквивалентный минеральному фону.

Исследования проводились путем постановки стационарных опытов и лабораторных анализов почвенных и растительных образцов. В основу изучения положена методика полевого опыта, выполнений которого руководствовались методическими положениями , (1979), методика в модификации , Н. Ш.Саввинова (1965) и др. А также методикой исследований по сахарной свекле Всесоюзного научно-исследовательского института сахарной свеклы (ВНИИС) (1977; 1986).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Органические остатки. По результатам исследований установлено, что за ротацию трехпольные свекловичные севообороты в зависимости от предшественников и органо-минеральных удобрений, способствовали положительному влиянию на накопление органических остатков. Так, при применении одних минеральных и органических удобрений за ротацию севооборота озимой пшеницы + просо – сахарная свекла - кукуруза было накоплено корневых и пожнивных остатков 196,8 и 206,0 ц/га, что на 24,7 и 30,5% больше чем по сравнению с контрольным вариантом (таблица 2).

Таблица 2 – Накопление органических остатков в слое 0-40 см за ротацию в трехпольных свекловичных севооборотах (средние за гг.)

Чередование культур	Фон	Органи-ческие остатки, ц/га	Прибавки от
добрений	схем севооборотов
ц/га	%	ц/га	%	ц/га	%
Озимая пшеница Сахарная свекла - Фасоль	Без удобрений	109,3	-	-	-	-	-	-
Расчетная доза NPK (Фон)	129,3	20,0	18,3	-	-	-	-
Фон + навоз 60 т/га	144,1	34,8	31,8	-	-	-	-
Навоз 60 т/га	134,0	24,7	22,6	-	-	-	-
Озимая пшеница + гречиха - Сахарная свекла - Картофель	Без удобрений	133,1	-	-	23,8	21,7	-	-
Расчетная доза NPK (Фон)	165,6	32,5	24,4	36,3	28,1	-	-
Фон + навоз 60 т/га	183,8	50,7	38,1	39,7	27,6	-	-
Навоз 60 т/га	172,9	39,8	29,9	38,9	29,0	-	-
Озимая пшеница + просо - Сахарная свекла - Кукуруза	Без удобрений	157,8	-	-	48,5	44,4	24,7	18,6
Расчетная доза NPK (Фон)	196,8	39,0	24,7	67,5	52,2	31,2	18,8
Фон + навоз 60 т/га	217,9	60,1	38,0	73,8	51,2	34,1	18,6
Навоз 60 т/га	206,0	48,2	30,5	72,0	53,7	33,1	19,1

Наибольшее накопление органических остатков - 217,9 ц/га отмечено на варианте от совместного применения органических и минеральных удобрений, что на 38,0% больше в сравнении с контрольным вариантом. Тогда как, на контрольном варианте содержание корневых и пожнивных остатков составило 157,8 ц/га.