Технология получения запрограммированных урожаев зерна кукурузы на орошаемых землях юга Казахстана (стр. 7 )

Посев проводился в оптимальные сроки (вторая декада апреля) при нагревании почвы на глубине заделки семян (6-8 см во  влажный слой) до 10-120С. Вся агротехнология возделывания кукурузы была направлена на интенсивное поглощение поступающей фотосинтетически активной радиации.

Повышение норм минеральных удобрений, влагообеспечения и густота стояния растений способствовали увеличению площади листовой поверхности, фотосинтетического потенциала, которые, в свою очередь, содействовали интенсивному поглашению поступающей солнечной энергии агрофитоценизом.

Размеры ассимиляционной поверхности кукурузы в зависимости от уровня питания растений изменялись в широких пределах. Так, на варианте без внесения удобрений площадь листовой поверхности колебалась от 36,7 до 42,1 тыс. м2/га. Причем с увеличением оптической плотности растений площадь листовой поверхности возросла с 36,7 до 41,4 тыс. м2/га при оптимальной водоснабжении (70-70-70% от НВ), а при более высоком уровне (70-80-70 от НВ) эти показатели были несколько выше (от 37,4 до42,1 тыс. м2/га). Внесение расчетных норм удобрений способствовали увеличению листовой поверхности на 15,7-19,1 тыс. м2/га в сравнении с неудобренными посевами при оптимальной уровне водообеспеченности. Такая же зависимость наблюдалась при дифференцированном режиме орошения 70-80-70% от НВ, т. е. с улучшением условий питания, увеличением густоты стояния растений возрастала площадь листовой поверхности, максимальное значение которой (64,2 тыс. м2/га) формировалась на варианте с загущенной оптической плотностью посева (90тыс/га растений), с повышенным фоном питания (N210-230 Р100-115К60). Аналогичная зависимость отмечается и при сопоставлении интегрального показателя работы ассимиляционного аппарата фотосинтетического потенциала (ФП), который возрастал с 2,29 до 4,01 млн. м2дней/га, или на 75,1%, с улучшением уровня влагообеспечности, минерального питания густоты стояния растений.

Образование мощного фотосинтезирующего органа в загущенных посевах кукурузы приводит к снижению продуктивности фотосинтеза. Так, на варианте без удобрений с увеличением густоты стояния растений с 60 до 90 тыс/га размер листового аппарата возрастал с 36,7 до 41,4 тыс. м2/га и увеличивался их фотосинтетический потенциал – с 2,29 до 2,58  млн м2дней/га, а величина чистой продуктивности фотосинтеза снижалась с 6,0 до 5,5 г/ м2 сутки. Это обусловлено сильным затенением листьев в нижних ярусах, потере пигментов и преждевременным их отмиранием при уплотнении посевов. При оптимальной густоте стеблестоя растений 75тыс/га даже на неудобренных вариантах отмечался более высокий уровень продуктивности фотосинтеза 6,2-6,3 г м2 сутки.

В наших исследованиях наиболее оптимальный ход фотосинтезирующих органов наблюдался при внесении расчетных норм минеральных удобрений (N160-170P60-80К40) и повышенном фоне водообеспеченности (70-80-70 от НВ). Так, при вышеуказанном сочетании изучаемых факторов площадь ассимиляционной поверхности колебалась с 56,0 до 60,8 тыс/га в зависимости от густоты стояния растений и соответствовала фотосинтетическому потенциалу 3,50-3,80 м2дней/га. При подобном сочетании водно-пищевого режима наивысшая величина продуктивности фотосинтеза составила 7,1 г/ м2 сутки при оптимальной густоте стеблестоя (75 тыс/га). Как изреживание (6,6 г/ м2 сутки), так и загущение посевов кукурузы (6,8 г/ м2 сутки) приводит к снижению  эффективности работы фотосинтезирующих систем. При таком ходе фотосинтетической деятельности посевов формируется довольно высокая продуктивность агрофитоценозов (118,0 ц/га зерна и 260,1 ц/га общей сухой биомассы) кукурузы.

Нами установлено, что на лучшем по урожайности зерна кукурузы 121,6 ц/га (влажность почвы -70-80-70 от НВ, фон питания N210-230 Р100-115К60) варианте опыта с формированием оптической плотности растений -75,0 тыс/га, фотосинтетическтий потенциал за вегетационный период позднеспелого гибрида Казахстанский 43ТВ достигал – 3,92 млн м2дней/га, с максимальной продуктивностью фотосинтеза порядка 7,1 г/ м2 сутки. При формировании густоты  стояния  растений 60тыс/га наблюдалось снижение фотопотенциала (3,56 млн м2дней/га) и величины продуктивности фотосинтеза( 6,8 г/ м2 сутки), а с формированием повышенного стеблестоя растений кукурузы (90тыс/га ) продуктивность фотосинтеза снизилась до 6,9 г/ м2 сутки, хотя на этом варианте опыта были сформированы максимальные показатели фотосинтетического потенциала 4,01 млн м2дней/га.

Зависимость урожая зерна кукурузы от фотосинтетического потенциала может быть выражена уравнением регрессии вида:

У=32,2 ФП,

где каждая единица ФП (1 млн м2дней/га) при оптимальном сочетании регулируемых факторы жизни растений (пищевой, световой, водный режимы) обеспечивает получения 32,2ц/га зерна гибрида Казахстанский 43ТВ.

Результаты наших исследований позволили установить, что  с улучшением режима питания, водоснабжения  и густоты  стояния растений возрастает коэффициент использования ФАР, что, в свою очередь, положительно  сказывается  на продукционном процессе. И это правомерно, так как регулируемые факторы (орошение, удобрение, густота стеблестоя,  сроки посева, уход за растениями и т. д.) направлены,  в основном, на усиленное наращивание фотосинтезирующих органов, способных в  дальнейшем активно поглащать энергию солнца при фотосинтезе. Так, на варианте без внесения удобрений уровень усвоения КПД ФАР во всех изучаемых  сочетаниях водно-пищевого режима был невысоким (1,66-1,93%). Наивысшие  коэффициенты его использования получены при густоте стояния 75 тыс/га (1,93%) с образованиям  общей  сухой биомассы 160,5ц/га. Внесение расчетных норм удобрений на уровень урожайности 100ц/га, с оптимальным водоснабжением (70-70-70% НВ),  способствовало увеличению коэффициента использования ФАР от 2,47 до 2,71%, а на фоне повышенных норм удобрений N210-230 Р100-115К60  показатели возросли от 2,56 до 2,91% причем наибольшие величины КПД ФАР отмечены при оптической плотности листьев 75тыс/га. Дальнейшие уплотнение посевов (90 тыс/га) привело к снижению усвоения лучистой энергии солнца и соответственно к меньшему накоплению сухого вещества урожая 215,4 и 239,4 ц/га по сравнению с оптимальной густотой стеблестоя(225,8 и 241,7 ц/га по фонам удобрений).

2.2.5. Потенциальная продуктивность различных гибридов кукурузы в предгорных условиях ее возделывания

Формирование высокопродуктивных  агрофитоценозов кукурузы находится в тесной связи с величиной поступления солнечной радиации на данную поверхность. Солнечная радиация является одним из важнейших факторов, обуловливающих развитие и произрастание сельскохозяйственных культур и, в конечном итоге, урожая. Поэтому сведения о ресурсах солнечной  радиации  и особенно ее  фотосинтетически активной части, является основной агрометеорологического обеспечения сельского хозяйства. Посредником, связывающим лучистую энергию Солнца с жизнью человека, как отмечает является зеленое растение.

Благодаря усвоению солнечной энергии зелеными пигментами до 90-95% урожая органической массы растений создается в процессе фотосинтеза.

Обычно в условиях производства коэффициент полезного действия (КПД) ФАР достигает 0,9-1,5%, что дает возможность получать урожай зерна кукурузы на уровне 1-2,5т/га.

Чтобы эффективнее использовать солнечную энергию при возделывании кукурузы, необходимо выращивать гибриды (сорта), способные аккумулировать значительное количество ФАР.

Выполнена большая работа по определению интегральной и фотосинтетический активной радиации, поступающей от солнца поверхности почвы. В зависимости от продолжительности периода вегетации возделываемых гибридов (сортов) кукурузы величины приходящей ФАР сильно различаются на территории юга Казахстана

  Из данных таблицы 8  видно, что с продвижением с юго-востока на юг республики приход поступающей фотосинтетической активной радиации за теплый период (апрель-сентябрь) увеличивается. Например, в Алматинской области за период апрель –сентябрь величина падающей солнечной радиации равна 1847 МДж/м2,за этот же период  средние показатели радиационного фона в Жамбылской составили 1889 МДж/м2 и в условиях  Южно-казахстанской области была наибольшая 1931 МДж/м2.

Таблица 8- Приход фотосинтетической активной радиации за вегетационный период в условиях юга Казахстана, МДж/м2.

Административные области	Приход ФАР за теплый период года МДж/м2	Южный 3ТВ	ВИР156	Казахстанский 43ТВ	Узбекская зубовидная
Длина вегетационного периода, дней	Приход ФАР, МДж/м2	Длина вегетационного периода, дней	Приход ФАР, МДж/м	Длина вегетационного периода, дней	Приход ФАР, МДж/м	Длина вегетационного периода, дней	Приход ФАР, МДж/м
Алматинская	1847	129	1290	143	1405	-	-	-	-
Жамбыл кая	1889	126	1360	-	-	-	-	-	-
Южно-Казахстанская	1931	-	-	-	138	1442	153	1577

Известно, что солнечная радиация, поглощаемая поверхностью почвы, преобразуется в тепло. Поскольку приход ФАР на изучаемую поверхность, как нами было отмечено, неодинаков в южных регионах республики, то и температура воздуха изменяется в широких пределах и соответственно сумма температур за теплый период изменялась согласно прихода солнечной инсоляции (среднее значение ее в Алматинской области составила 34290С, Жамбылской  - 34550С и в Южно-Казахстанской области возросла до 38210С.)

Как же конкретно учитывать энергию солнечной радиации и на какой уровень продуктивности ориентироваться при формировании высокопродуктивных агрофитоценозов кукурузы?