Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Теоретическое обоснование и разработка инновационных технологий возделывания ярового рапса в Северном Казахстане

Теоретическое обоснование и разработка инновационных технологий возделывания ярового рапса в Северном Казахстане

Инновационные приемы возделывания ярового рапса на зеленый корм. Влияние уровней минерального питания на биометрические показатели и продуктивность рапса ярового. Продуктивность рапса по различным предшественникам и его последействие в севообороте.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 01.05.2018
Размер файла 536,8 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Установлено, что имеется положительная корреляционная связь в среднем за годы исследований между густотой стояния растений в фазу всходов и урожайностью ярового кормового рапса: r=+0,58±0,23. Оценивая величину коэффициента детерминации dYX=0,34, видно, что густота растений в период всходов имеет долю влияния на урожайность в размере 34% от всех вместе взятых влияний. Корреляционный анализ связи между густотой стояния растений в период уборки и урожайностью ярового кормового рапса показал довольно значительную взаимосвязь (r=+0,79±0,17). Доля влияния признака на урожайность составляла 62% (dYX=0,62). В среднем за годы исследований сухая масса сорняков в период уборки в посевах рапса составила: однолетних - 18,7-23,3 г/м2, многолетних - 2,08-2,59 г/м2 (рис. 4).

В опытах отмечено снижение численности сорняков от ранних сроков сева к поздним: однолетних на 3,7 шт./м2, многолетних - на 0,07 шт./м2. Нормы высева также оказали влияние на количество сорняков и их сухую массу. Загущенные посевы ярового рапса подавляли развитие сорных растений и снижали массу однолетних сорняков в среднем на 1,2-4,8 г/м2, многолетних - на 0,14-0,53 г/м2.

Рисунок 4. Корреляционная взаимосвязь урожая зеленой массы ярового рапса с густотой стояния растений (всходы, уборка, шт./м2), среднее за 2004-2006 гг.

Период вегетации ярового рапса на зеленый корм. В наших опытах за годы исследований первые всходы ярового кормового рапса появились на 7-9 день после посева, затем через 2-5 дней наблюдалось полное наступление фазы всходов. От появления полных всходов до фазы розетки листьев, т.е. когда растения ярового рапса, представляющие собой розетку из четырех листьев, постепенно начинают разрастаться, проходит в среднем 2-4 дня. Продолжительность периода «розетка листьев - стеблевание» по годам и вариантам колебалась от 4 до 10 дней. В фазу «стеблевание - бутонизация» происходит дальнейшее развитие листового аппарата ярового рапса.

В среднем за годы исследований вегетационный период кормового рапса составил 45-54 дней. На продолжительность вегетационного периода также оказали влияние и нормы высева. В загущенных посевах в условиях конкуренции за влагу и элементы питания длительность межфазных периодов сокращалась в среднем на 1-2 дня. изучаемые сроки сева и нормы высева, а также сложившиеся погодные условия оказали большое влияние на продолжительность вегетационного периода ярового рапса на зеленый корм. Наибольшая длина вегетационного периода отмечена в 2005 г. на втором сроке сева - 56 дней. Этот год был отмечен хорошей влагообеспеченностью. Напротив, в более засушливые 2004 и 2006 годы был отмечен самый короткий вегетационный период - при посеве первым сроком 42 и 46 дней соответственно.

Пищевой режим почвы в посевах ярового рапса на зеленый корм. В результате проведенных исследований было установлено, что содержание элементов питания NO3, P2O5, K2O в почве по годам резко колебалось в зависимости от сроков посева и погодных условий года. Содержание нитратов в почве в большей степени зависело от указанных условий. содержанию элементов питания имел второй срок, т.к. растения этого периода были обеспечены стабильными запасами почвенной влаги в течение всей вегетации. На втором сроке перед посевом в сравнении с другими вариантами содержание NO3 было больше на 7,3-15,3%, P2O5 - на 5,3-13,6%, K2O - на 4,9-13,9%. Нормы высева не оказали существенного влияния на количество элементов питания в почве (табл. 8).

Содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве определялось на глубине 0-20 см (по шкале Чирикова) и характеризовалось в среднем за годы исследований по фосфору как среднее и по калию - высокое.

Таблица 8 - Содержание NO3 (слой почвы 0-40 см), P2O5 и K2O (слой почвы 0-20 см) по периодам развития ярового рапса на зеленый корм в зависимости от сроков посева и норм высева, мг/кг почвы, среднее за 2004-2006 гг.

Вари

ант

10-20 мая

21-31 мая

1-10 июня

2,2

2,5

2,8

3,1

3,4

2,2

2,5

2,8

3,1

3,4

2,2

2,5

2,8

3,1

3,4

перед посевом

NO3

33,7

33,0

33,3

31,1

32,4

36,7

40,4

39,9

39,0

37,4

35,0

35,3

37,6

37,1

34,2

P2O5

62,5

61,3

61,8

57,8

60,1

68,1

75,1

74,0

65,3

69,5

64,9

65,5

69,9

68,8

63,5

K2O

124,1

121,8

122,8

114,8

119,3

135,3

149,1

146,9

131,7

138,0

128,8

135,4

138,7

136,6

126,0

перед уборкой (фаза начало цветения)

NO3

14,0

13,4

11,5

12,9

13,9

15,8

15,6

14,5

15,7

14,9

15,8

15,6

17,5

14,7

13,9

P2O5

55,3

52,6

52,9

50,2

54,0

59,5

66,0

64,8

56,7

61,4

56,7

56,4

61,4

59,1

55,2

K2O

112,0

108,8

109,4

102,3

107,7

122,5

137,0

132,3

118,2

124,1

116,1

121,9

126,6

121,8

112,7

В исследованиях наблюдалась следующая закономерность - максимальный вынос элементов питания отмечен на вариантах с высокой урожайностью зеленой массы ярового рапса. На первом и втором сроках с нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га общий вынос составил соответственно: NO3 - 21,8 и 25,4 мг/кг; P2O5 - 8,9 и 9,2 мг/кг; K2O - 13,4 и 14,6 мг/кг. На третьем сроке наибольший вынос элементов питания (мг/кг) зафиксирован на варианте с нормой высева 3,1 млн. всх. семян/га: азот - 22,4, фосфор - 9,7 и калий - 14,8. Таким образом, уровень потребления элементов питания растениями был прямо пропорционален продуктивности растений.

Высота растений и облиственность ярового рапса на зеленый корм.

В исследованиях высота растений в фазу стеблевания составила в зависимости от изучаемых факторов 37,4-38,2 см, причем второй и третий сроки сева незначительно опережали (на 2,1%) первый срок.

На всех вариантах опыта в фазу цветения отмечены близкие показатели высоты растений. Однако по срокам сева выделился второй срок с высотой растений 78,1-79,9 см, что на 1,7-4,8% больше по сравнению с другими вариантами.

Изучаемые нормы высева также оказали определенное влияние на рост растений. На первых двух сроках наибольший прирост высоты во все периоды развития растений отмечен на варианте с нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га - в фазу цветения этот показатель составил 79,4 и 79,9 см соответственно. Третий срок с нормой высева 3,1 млн. всх. семян/га также отличился высотой растений: в фазу стеблевания - 39,0 см, бутонизации - 59,8 см, цветения - 78,0 см. В результате проведенных исследований установлено, что показатель высоты растений коррелирует в средней степени с урожаем зеленой массы ярового рапса (r=+0,50±0,24) и влияет на него в размере 25% (dYX=0,25) от всех вместе взятых влияний.

За годы исследований наибольший показатель облиственности по всем трем срокам обнаружен в фазу ветвления - 88,5-93,0%, когда основную массу растения составляют листья. Так, второй срок с нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га отмечен в этот период максимальной облиственностью по сравнению с другими вариантами - 93,7%, т.к. масса листьев с одного растения составила 6,41 г.

Нормы высева также влияли на показатель облиственности - в загущенных посевах растения подавляли друг друга, развиваясь в более сжатые сроки, в изреженных - конкуренцию рапсу за площадь питания составляли сорные растения. Наибольшая масса листьев к массе растения отмечена на вариантах 2,8 и 3,1 млн. всх. семян/га.

Между массой одного растения (фаза бутонизации) и урожайностью ярового кормового рапса установлена прямая корреляционная связь сильной степени (r=+0,92±0,11). В соответствии с коэффициентом детерминации (dYX=0,85) данный признак имел большую долю влияния на величину урожая - 85% (рис. 5).

Рисунок 5. Корреляционная зависимость урожайности зеленой массы ярового рапса от биометрических показателей (фаза бутонизации), среднее за 2004-2006 гг.

Величина урожая зеленой массы находится в сильной корреляционной зависимости и от массы листьев в фазу бутонизации (r=+0,94±0,09). Доля влияния признака на урожайность составила 88% (dYX=0,88). Коэффициент корреляции между облиственностью в фазу бутонизации и урожаем зеленой массы ярового рапса составил r=+0,90±0,12, что говорит о сильной их связи. Этот признак имеет долю влияния на величину урожая в размере 81% (dYX=0,81) от всех вместе взятых влияний.

Фотосинтетическая деятельность посевов. Площадь листьев на единицу площади поля в большей степени зависит от густоты посева. Так, за годы исследований, с увеличением нормы высева площадь листовой поверхности ярового рапса возрастала вплоть до фазы бутонизации: на первом сроке с 4,4 до 5,4, на втором - с 4,3 до 5,6 и на третьем с 4,4 до 5,2 м2/м2. Далее на вариантах с высокими нормами высева (3,1 и 3,4 млн. всх. семян/га) в результате взаимного затенения растений происходит снижение площади листовой поверхности в среднем на 3,7-12,5%.

В целом за годы исследований по показателю площади листовой поверхности наибольшей стабильностью характеризовались посевы второго срока, где в фазу розетки листьев площадь листьев составила 3,2-3,9, в период бутонизации 4,9-5,7 и в начале цветения 4,9-5,6 м2/м2 почвы. Установлено, что урожайность зеленой массы ярового рапса находится в прямой корреляционной зависимости средней степени от величины листовой поверхности посевов в фазе бутонизации (r=+0,62±0,22). Доля влияния площади листьев на величину урожая составила 38% (dУХ=0,38). Динамика накопления сухой органической массы менялась в зависимости от изучаемых вариантов, что проявлялось в нарастании наибольшей органической массы ярового рапса на вариантах с оптимальной густотой стояния растений и благоприятных условиях для роста и развития, на которые в первую очередь влиял срок сева.

Больший прирост биомассы отмечен на втором сроке сева, положительное отклонение составило 6,4-13,5% по сравнению с ранним и поздним сроками сева. Установлена прямая коррелятивная связь сильной степени между накоплением сухой органической массы в фазу бутонизации и урожайностью ярового рапса: r=+0,81±0,16. Доля влияния изучаемого признака на урожайность составила 66% (dYX=0,66).

Кормовое использование сорта Галант обусловлено хорошей облиственностью и способностью быстрого роста биомассы, особенно в период «стеблевание - бутонизация».

По чистой продуктивности фотосинтеза он значительно превосходит сорт Юбилейный. В зависимости от исследуемых факторов ЧПФ варьировала по периодам развития ярового рапса. В исследованиях наибольший прирост биомассы отмечен за период «стеблевание - бутонизация», особенно на первых двух сроках сева нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га - показатель ЧПФ составил 4,57 и 4,01 г/м2Чсутки соответственно. На третьем сроке максимальная продуктивность фотосинтеза наблюдались на варианте с нормой высева 3,1 млн. всх. семян/га. Нормы высева оказали существенное влияние на уровень ЧПФ, в связи с тем, что на вариантах с оптимальной густотой стеблестоя накапливалось наибольшее количество сухого вещества, что и повлияло в дальнейшем на продуктивность фотосинтеза (табл.9).

Таблица 9 - Чистая продуктивность фотосинтеза в межфазные периоды развития ярового рапса на зеленый корм в зависимости от сроков посева и норм высева, г/м2Чсутки

Срок

посева

Нормы высева, млн. всх. семян/га

ЧПФ, г/м2 в сутки за период

розетка листьев - стеблевание

стеблевание -

бутонизация

бутонизация -

цветение

10-20 мая

2,2

1,88

3,15

0,45

2,5

2,59

4,25

0,60

2,8

2,76

4,57

0,66

3,1

1,88

3,80

0,59

3,4

1,62

3,36

0,55

среднее

2,15

3,82

0,57

21-31 мая

2,2

2,39

3,41

0,52

2,5

2,44

3,53

0,56

2,8

2,94

4,01

0,61

3,1

2,55

3,72

0,60

3,4

2,28

3,44

0,57

среднее

2,52

3,62

0,57

1-10 июня

2,2

2,71

2,93

0,52

2,5

2,56

2,75

0,49

2,8

2,14

2,91

0,56

3,1

2,81

3,69

0,73

3,4

2,05

2,76

0,53

среднее

2,45

3,01

0,57

Во все межфазные периоды лучшие показатели ЧПФ отмечены на вариантах для первого и второго сроков - норма высева 2,8 млн. всх. семян/га, на третьем сроке - 3,1 млн. всх. семян/га (рис.6).

Рисунок 6. Динамика чистой продуктивности фотосинтеза в межфазные периоды развития ярового рапса на зеленый корм (1- розетка листьев-стеблевание, 2- стеблевание -бутонизация, 3- бутонизация-цветение) в зависимости от сроков посева и норм высева, г/м2Чсутки, среднее за 2004-2006 гг.

Между ЧПФ ярового рапса от ветвления до бутонизации и урожаем зеленой массы отмечена средняя коррелятивная связь (r=+0,41±0,25). Согласно коэффициенту детерминации dYX=0,17, ЧПФ имеет долю влияния на урожайность в размере 17% от всех вместе взятых влияний. Таким образом, исследованиями выявлено, что на продуктивность ярового кормового рапса в большей степени повлияли динамика накопления сухой органической массы и площадь листовой поверхности, из которых складывались показатели ЧПФ в зависимости от изучаемых вариантов.

Урожайность и качество зеленой массы. В результате проведенных исследований выявлено существенное влияние изучаемых элементов технологии возделывания на формирование урожая ярового кормового рапса и качество зеленой массы. В сухом 2004 и засушливом 2006 году особо остро проявлялось действие различных сроков посева. Средняя урожайность на первом сроке в 2004 г. составила 168,9 ц/га, в 2006 г. - 181,1 ц/га, на втором сроке - 194,2 ц/га (НСР05=7,85), в 2006 г. этот показатель равен 206,6 ц/га (НСР05=3,92). Средняя урожайность на третьем сроке в 2004 г. составил - 178,6 ц/га и в 2006 - 179,9 ц/га. Поэтому в годы острого дефицита влаги проявились преимущества второго срока сева (21-31 мая), поскольку он явился оптимальным для роста и развития растений ярового кормового рапса. Наибольший урожай зеленой массы рапса получен во влагообеспеченном 2005 году-276,0 ц/га (НСР05=6,65) (табл.10).

Таблица 10 - Урожайность зеленой массы ярового рапса в зависимости от сроков посева и норм высева, ц/га, среднее за 2004-2006 гг.

Срок

Посева (А)

Нормы высева, млн. всх. семян/га (В)

Урожайность по годам, ц/га

Средняя

за 3 года

2004 г.

2005 г.

2006 г.

1

2

3

4

5

6

10-20 мая

2,2

144,8

228,3

160,6

177,9

2,5

171,5

259,2

188,7

206,5

2,8

184,5

282,7

198,9

222,0

3,1

182,6

268,1

182,4

211,0

3,4

161,0

248,3

174,7

194,7

средние по фактору А

168,9

257,3

181,1

202,4

21-31 мая

2,2

175,9

250,0

175,2

200,4

2,5

180,3

256,2

202,1

212,9

2,8

208,1

295,7

231,4

245,1

3,1

204,4

290,5

218,8

237,9

3,4

202,5

287,8

205,5

231,9

средние по фактору А

194,2

276,0

206,6

225,6

1-10 июня

2,2

162,4

203,7

143,4

169,8

2,5

171,3

226,3

159,2

185,6

2,8

176,4

285,5

200,9

220,9

3,1

197,8

286,5

201,6

228,6

3,4

185,1

276,3

194,5

218,6

средние по фактору А

178,6

255,7

179,9

204,7

средние по фактору В

2,2

161,0

227,3

159,7

182,7

2,5

174,4

247,2

183,3

201,7

2,8

189,7

288,0

210,4

229,3

3,1

194,9

281,7

200,9

225,8

3,4

182,9

270,8

191,6

215,1

НСР05 по фактору А

7,85

6,65

3,92

6,14

НСР05 по фактору В

10,25

6,30

3,75

6,77

За 2004-2006 годы были установлены оптимальные нормы высева для различных сроков сева рапса. Для первого и второго срока лучшим был вариант с нормой 2,8 млн. всх. семян/га, для третьего - 3,1 млн. всх. семян/га. На втором сроке сева нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га в 2005 г. получен максимальный урожай зеленой массы - 295,7 ц/га (НСР05=6,30).

По содержанию сырого и переваримого протеина выделился второй срок сева - количество сырого протеина в среднем составило 29,22%, переваримого - 20,75 кг/100 г, превышение по сравнению с первым сроком равно 25,6%, с третьим - 10,8%. Наименьшее содержание клетчатки отмечено на первом сроке с нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га: сырой клетчатки - 11,08% и переваримой - 2,05 кг/100 г, при втором сроке сева на вариантах с нормами высева 2,5 и 2,8 млн. всх. семян/га, на третьем сроке - 2,8 и 3,1 млн. всх. семян/га.

По химическому составу, по выходу сухого вещества и кормовых единиц преимущество имели более урожайные варианты. На первом сроке сева количество сырых БЭВ составило 36,85%, на втором -33,63% и на третьем сроке - 30,28%. (рис. 9).

Рисунок 9. Химический состав зеленой массы ярового рапса в зависимости от сроков посева и норм высева, среднее за 2004-2006 гг.

Максимальная питательная ценность зеленой массы ярового рапса характерна для межфазного периода «стеблевание - бутонизация», однако общая урожайность в этот время невысокая. Содержание кормовых единиц на 1 кг сухого вещества рапса составило в среднем по срокам 0,79-0,85 кг, переваримого протеина - 154,37-207,48 г, преимущество имел второй срок. Максимальное количество переваримого протеина на одну кормовую единицу отмечено на втором сроке сева нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га - 309,82 г. По содержанию условных кормопротеиновых единиц (КПЕ) на первом и втором сроках отличился вариант с нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га - 1,46 и 1,75 на кг сухого вещества соответственно, на третьем сроке - 3,1 млн. всх. семян/га (1,68).

К фазе цветения питательная ценность корма снижается, но сбор зеленой и сухой массы повышается. Поэтому в этой фазе продуктивность растений бывает наибольшей.

Максимальная урожайность сухой массы рапса получен на втором сроке сева нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га - 28,19 ц/га. Выход кормовых единиц с единицы площади был также наибольшим при втором сроке сева на варианте 2,8 млн. всх. семян/га - 24,50 ц, что на 28,3-33,7% больше по сравнению с другими вариантами. По сбору условных кормопротеиновых единиц данный вариант также оказался впереди - 4720. Наибольший выход переваримого протеина отмечен на вариантах с нормами высева 2,8 млн. всх. семян/га для первых двух сроков (5,79 и 7,50 ц/га соответственно) и 3,1 млн. всх. семян/га (6,65 ц/га).

Результаты исследований показали положительное влияние оптимальных сроков сева и норм высева на содержание энергии в урожае (табл. 11).

Таблица 11 - Продуктивность посевов ярового рапса на зеленый корм в зависимости от сроков посева и норм высева, среднее за 2004-2006 гг.

Срок посева

Нормы высева, млн. всх. семян/га

Сбор с 1 га

сухой массы, ц

кормовых единиц,

ц

КПЕ

Перевари-

мого протеина, ц

валовой энергии, ГДж

обменной энергии, ГДж

10-20 мая

2,2

18,82

14,66

2036

2,61

28,68

14,66

2,5

24,78

22,18

3562

3,8

40,05

22,04

2,8

27,64

23,05

4047

5,79

43,23

23,05

3,1

23,65

17,83

2612

3,44

36,0

17,83

3,4

25,49

19,78

2751

3,52

39,41

19,78

среднее

24,08

19,50

3002

3,83

37,47

19,47

21-31 мая

2,2

24,45

21,74

4092

6,01

41,27

21,74

2,5

24,42

22,00

3961

5,72

41,68

21,98

2,8

28,19

24,50

4720

7,5

48,38

24,68

3,1

26,29

20,35

3053

4,07

41,22

20,35

3,4

25,14

20,87

2772

3,46

40,73

20,87

среднее

25,70

21,89

3720

5,35

42,66

21,92

1-10 июня

2,2

22,19

17,00

2519

3,34

34,39

17,0

2,5

20,45

15,99

2605

3,61

32,29

15,97

2,8

25,34

22,76

4016

5,76

43,15

22,76

3,1

26,86

23,66

4509

6,65

45,74

23,66

3,4

24,92

22,64

3198

3,93

42,75

22,65

среднее

23,95

20,41

3369

4,66

39,66

20,41

Наибольшие значения сбора валовой и обменной энергии получены при втором сроке сева нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га - 48,38 и 24,68 ГДж соответственно.

Таким образом, продуктивность ярового рапса на зеленый корм по всем вышеназванным показателям оказалась выше при втором сроке сева нормой высева 2,8 млн. всх. семян/га.

3. влияние уровней минерального питания на биометрические показатели и продуктивность рапса ярового

Гидротермические условия и фенологические наблюдения. Содержание продуктивной влаги перед посевом в слое 0-100 см было почти одинаковым на всех вариантах и варьировало в пределах: в 2004 г.- 109,7-111,3 мм, в 2005 г. - 122,4-123,2 мм, в 2006 г.- 96,9-97,9 мм.

Общий расход влаги из почвы за вегетацию также зависел от уровня её потребления растениями на создание урожая. В среднем максимальный показатель за три года (83,0-84,6 мм) отмечен на вариантах внесения азотных и фосфорных удобрений, также суммарное водопотребление на удобренных фонах, особенно на вариантах внесения азотных удобрений (200,4-201,7 мм), было больше на 0,25-2,23%, чем на контроле (197,3 мм). На неудобренном контроле на 1 ц семян и побочной продукции расходуется влаги в среднем за годы исследований - 20,0 мм, при внесении P20 - 17,1 мм, N30 - 17,3 мм, а наименьшее количество влаги расходуется на варианте N30P20 - 15,8 мм, т.е. за счет оптимизации минерального питания, в некоторой степени удалось при одних и тех же осадках получить больший урожай за счет рационального использования влаги на единицу продукции (табл.12).

Таблица 12 - Гидротермические условия вегетационного периода ярового рапса на маслосемена в зависимости от применения минеральных удобрений среднее за 2004-2006 гг.

Вариант

Весенние запасы влаги, мм

Запасы влаги

перед уборкой, мм

Кол-во осадков за вегетацию, мм

Суммарное водо-

потребление, мм

Коэф-ент использования влаги, мм

Сумма эффективных температур, 0С

ГТК

контроль

110,5

30,0

116,8

197,3

20,0

1423,4

0,81

N30

110,5

27,5

117,4

200,4

17,3

1492,3

0,78

P20

109,9

26,9

116,0

199,0

17,1

1368,7

0,83

K20

110,1

28,9

116,6

197,8

19,7

1409,7

0,81

N30P20

110,3

25,7

117,0

201,7

15,8

1460,7

0,79

N30K20

110,0

27,4

117,4

200,0

17,3

1492,3

0,78

P20K20

110,1

27,5

116,3

198,9

17,3

1379,3

0,83

N30P20K20

110,5

26,1

117,0

201,4

16,2

1455,8

0,79

В общем, оценивая влияние минеральных удобрений на потребление растениями продуктивной влаги в почве и продолжительность периода вегетации, стоит отметить, что лучшие показатели по рациональному использованию влаги отмечены на вариантах отдельного и совместного внесения азотных и фосфорных удобрений - N30, P20 и N30P20. В то же время азотные удобрения продлевали вегетационный период в результате формирования растениями вегетативной массы в начальные фазы, а фосфорные удобрения ускоряли процесс созревания семян.

На сроки наступления фаз развития растений большое влияние оказало внесение минеральных удобрений. Так, продолжительность вегетационного периода на контроле (без удобрений) составила в 2004 г. - 86 дней, в 2005 г. - 113 дней, в 2006 г. - 102 дня. Внесение азотных удобрений приводит к увеличению продолжительности вегетационного периода растений, относительно контроля на 5-7 дней, что объясняется интенсивным развитием вегетативной массы растений в начальные стадии развития. Длина вегетационного периода на варианте отдельного внесения азота составила в разные годы от 91 до 113 дней. Так, в результате применения в наших опытах фосфорных удобрений вегетационный период рапса сократился на 2-4 дня по сравнению с контролем, особенно это заметно в период «образование стручков - созревание семян». Продолжительность вегетации на варианте P20 также колебалась от 82 до 109 дней.

Внесение калийных удобрений существенно не отразилось на продолжительности вегетации, отклонение от контроля составило 1 день, вегетационный период на варианте K20 продолжался 85-112 дней по годам исследований.

Пищевой режим почвы в посевах. Содержание основных макроэлементов (N, P, K) на неудобренном контроле в среднем за три года составляло: N - 38,1 мг/кг почвы; P - 69,3 мг/кг; K - 135,7 мг/кг почвы. Это следующим образом характеризует пищевой режим почвы: обеспеченность нитратным азотом как ниже средней степени, по фосфору - на контроле (по шкале Чирикова) соответствует среднему уровню обеспеченности, по калию (по Чирикову) имеет высокую степень обеспеченности (135,7 мг/кг почвы).

Несколько изменился пищевой режим на вариантах применения удобрений: на вариантах внесения азота N30 отмечено увеличение содержания данного элемента на 4,8-5,0 мг/кг почвы. В соответствии с этим обеспеченность почвы азотом при внесении его повышается до среднего уровня. По фосфору и калию соответственно внесение 20 кг/га способствовало увеличению содержания данных элементов на 6,0 и 7,5 мг/кг почвы. В течение вегетации содержание основных питательных элементов снижалось пропорционально их выносу формируемым урожаем (рис. 7).

Рисунок 7. Динамика содержания NO3 в слое почвы 0-40 см, P2O5 и K2O в слое почвы 0-20 см в зависимости от применения минеральных удобрений, мг/кг почвы, среднее за 2004-2006 гг.

Общий вынос элементов питания за годы исследований на контроле составил: NO3 - 22,8 мг/кг, P2O5 - 10,6 мг/кг, K2O - 14,3 мг/кг почвы.

Связь между содержанием азота в почве перед посевом и урожаем семян ярового рапса характеризуется коэффициентом корреляции r=+0,76±0,26 и является достаточно сильной. Коэффициент детерминации dУХ составил 58%, что говорит о большой доле влияния накопления сухого вещества на урожайность. Количество фосфора в почве перед посевом также коррелирует в средней степени с урожаем семян масличного рапса (r=+0,62±0,32) и влияет на него в размере 38% (dYX=0,38) от всех вместе взятых влияний. Исследованиями установлена прямая коррелятивная связь невысокой степени между содержанием калия и урожайностью семян ярового рапса (r=+0,12±0,41). Доля влияния данного признака на величину урожая составила 1% (dУХ=0,01) от всех вместе взятых влияний.

На основании проведенных исследований и корреляционного анализа данных можно сделать вывод, что за период вегетации растения рапса нуждались в основном в азотных и фосфорных удобрениях, причем во влажные годы на продуктивность культуры в большей степени влияло наличие в почве азота, в сухие годы - усиливалось влияние содержания в почве фосфора. Обеспеченность почвы калием была достаточно высокая, поэтому эффективность калийных удобрений за годы исследований оставалась небольшой.

Влияние минеральных удобрений на густоту стояния растений и засоренность ярового рапса на маслосемена. В 2005 г. густота стояния растений (фаза всходы) на контроле составила 175,8 шт./м2, наибольший показатель полевой всхожести отмечен на вариантах внесения фосфора и колебался в пределах 75,8-80,8%, наименьший - N30 (57,8%).

В 2004 и 2006 г.г. количество всходов на 1 м2 составило на контроле - 155,7 шт. и 140,4 шт. соответственно. Высокие данные полевой всхожести в эти годы отмечены на варианте P20 - 58,0% (2004 г.) и 56,6% (2006 г.). Минимальные показатели полевой всхожести в 2004 и 2006 г.г. отмечены на варианте N30K20 - соответственно 53,8 и 52,3%.

Характеризуя сохранность растений к уборке в среднем за 2004-2006 гг., следует отметить, что сохранность была выше по сравнению с контролем на вариантах с внесением N30 - на 15,3%, P20 - 5,8%, N30P20 - на 25,6%. Поэтому густота стеблестоя к уборке наибольшей в опыте была на варианте N30P20 - 77,7 шт./м2, затем N30 - 62,7, и далее P20 - 66,6 шт./м2.

Исследования показали, что урожайность семян находится в средней степени корреляционной зависимости от полевой всхожести растений при возделывании рапса с применением удобрений (r=+0,59±0,33). Доля влияния этого признака на урожайность составила 35% (dYX=0,35) от всех вместе взятых влияний. Также урожай семян ярового рапса находится в прямой корреляционной зависимости сильной степени от сохранности растений к уборке с применением минеральных удобрений (r=+0,90±0,18). Доля влияния этого показателя на урожай значительна (dYX=0,81).

На основании полевой всхожести и сохранности растений к уборке общая выживаемость в среднем за годы исследований составила на контроле 19,5%. Высокую выживаемость растений продемонстрировал вариант N30P20 - 27,8%, минимальный процент общей выживаемости (20,3%) отмечен на варианте K20.

В вариантах с применением минеральных удобрений количество сорняков на опытном участке рапса (на варианте N30 - 13,3 шт./м2 однолетних и 0,27 шт./м2 многолетних сорняков) сравнительно было небольшим, а имевшиеся сорные растения не оказали значительного влияния на показатели всхожести, сохранности и выживаемости ярового рапса.

Фотосинтетическая деятельность растений ярового рапса в посевах. На вариантах внесения азотных удобрений во все фазы вегетации отмечено увеличение площади листовой поверхности на 0,1-0,3 м2/м2. Наибольшая поверхность ассимиляционного аппарата сформировалась при оптимизации азотно-фосфорного питания - N30P20 :в фазу бутонизации составила 6,6 м2/м2, что на 0,8 м2 больше по сравнению с неудобренным вариантом. Коэффициент корреляции между площадью листьев в фазе бутонизации и урожайностью маслосемян ярового рапса составил r=+0,82±0,23, что говорит об их сильной связи. 67% колебаний в урожае вызывается колебаниями в размерах листовой поверхности (dYX=0,67).

Накопление сухой органической массы было пропорционально площади листовой поверхности. Исследования показали, что в начальные периоды развития (фаза отрастания) отмечены минимальные значения сухой органической массы ярового рапса в пределах 27,7-36,4 г/м2, причем на варианте N30P20 данный показатель был выше контроля на 29,5%. В целом за годы исследований на динамику образования сухой органической массы в большей степени повлияло содержание в почве азота - на вариантах применения азотных удобрений были отмечены наибольшие её показатели.

Между накоплением сухой органической массы (фаза бутонизации) и урожайностью семян ярового рапса установлена прямая корреляционная связь сильной степени (r=+0,98±0,07) (рис. 8).

Рисунок 8. Корреляционная взаимосвязь урожайности семян ярового рапса с площадью листьев (м2/м2) и сухой органической массой (г/м2) в фазу бутонизации, среднее за 2004-2006 гг.

В соответствии с коэффициентом детерминации (dYX=0,96) данный признак имел большую долю влияния на величину урожая - 96%.

В межфазный период «образование листовой розетки - стеблевание» максимальная величина ЧПФ отмечена на вариантах P20 и составила 1,54 г/м2Чсутки, P20K20 - 1,53 г/м2Чсутки, что на 11,7-12,4% больше по сравнению с контролем. Такая же тенденция наблюдается во все остальные периоды.

В период «стеблевание - бутонизация» на вариантах внесения N30 наблюдалось отклонение в сторону уменьшения показателя ЧПФ в среднем на 2,5-4,5% от контроля. Для фазы «бутонизация - цветение» характерно общее снижение продуктивности фотосинтеза до 0,53 г/м2 на контроле и 0,49-0,58 г/м2 на остальных вариантах.

Структура урожая ярового рапса на маслосемена. Структурный анализ выявил, что наибольшее влияние на урожайность семян ярового рапса с применением минеральных удобрений (рис. 9) оказала густота стеблестоя (шт./м2), т.к. коэффициент корреляции имел сильную связь: r=+0,96±0,12. Доля влияния данного признака составила 92% (dYX=0,92).

Рисунок 9. Корреляционная зависимость урожайности семян ярового рапса от биометрических показателей структуры урожая, среднее за 2004-2006 гг.

Между величиной урожая семян и количеством стручков на одном растении также наблюдалась корреляционная зависимость сильной степени r=+0,83±0,23 (dYX=0,69). Число семян в одном стручке имело меньший показатель варьирования. Нами была установлена прямая коррелятивная связь средней степени между числом семян в одном стручке и урожайностью ярового рапса (r=+0,59±0,33). Доля влияния данного признака на величину урожая составила 35% (dYX=0,35) от всех вместе взятых влияний.

Урожайность и качество семян ярового рапса в зависимости от применения минеральных удобрений. В опыте выявлено, что каждый из элементов влияет в определенной степени на формирование урожая семян и биохимические процессы, что сказалось на процессе образования жира (табл.13).

Таблица 13 - Урожайность, масличность ярового рапса и выход масла с 1 га в зависимости от применения минеральных удобрений, среднее за 2004-2006 гг.

Вариант

Урожайность, ц/га

Масличность, %

Выход масла с

1 га, ц

контроль

9,8

43,8

4,3

N30

11,5

42,9

4,9

P20

11,5

45,1

5,2

K20

10,0

44,0

4,4

N30P20

12,8

44,5

5,7

N30K20

11,5

41,1

4,7

P20K20

11,4

45,3

5,2

N30P20K20

12,4

44,4

5,5

НСР05

0,57

В среднем за годы исследований наибольшие прибавки получены на совместном внесении азотно-фосфорных удобрений - 3,0 ц/га. Влияние на урожайность отдельно как азотных, так и фосфорных удобрений было в среднем одинаково. При этом в сухие годы возрастала роль фосфорных удобрений (2004 г.), в средние и благоприятные по увлажнению годы (2005, 2006 гг.) - азотных.

Внесение азота способствует увеличению образования белка (протеина) в семенах, напротив, применение фосфора и калия увеличивает содержание жира в семенах. В связи с тем, что жир и белок являются в процессе маслообразования антагонистами, повышение белка ведет к снижению масличности, что и наблюдалось по вариантам внесения удобрений. В среднем за 2004-2006 гг. высокая масличность отмечена на варианте применения чистого P20 - 45,1% , а также P20K20 - 45,3% (рис. 10).

Рисунок 10. Урожайность семян, масличность и вегетационный период ярового рапса в зависимости от применения минеральных удобрений, среднее за 2004-2006 гг.

В соответствии с продуктивностью и содержанием жира в семенах наибольший выход масла за годы исследований получен на варианте с внесением N30P20 - 5,7 ц/га. Экономически целесообразным оказался вариант внесения чистого фосфора, где получена окупаемость 1 кг д.в. наибольшая в опыте - 8,5 кг зерна.

В целом результаты проведенных исследований показали положительное влияние минеральных удобрений на продуктивность ярового рапса и определили возможности сглаживания неблагоприятных условий климата путем оптимизации пищевого режима почвы. Выращивание ярового рапса с применением азотных и фосфорных удобрений позволяет за вегетационный период в среднем 96-106 дней получить урожай семян 11,5-12,8 ц/га с содержанием масла 42,9-45,1%.

4. продуктивность рапса по различным предшественникам и его последействие в севообороте

Исследования, проведенные в Костанайском НИИСХ, убедительно свидетельствует о том, что наиболее высокое и устойчивое производство зерна в зоне южных черноземов дают 3-4-польные зерновые севообороты, происходит резкое снижение урожайности на повторных посевах пшеницы после пара. В связи с расширением посевных площадей рапса изучен вопрос размещения его в севообороте. Также представляет большой интерес более полное использование пожнивных растительных остатков для создания мульчирующего слоя на поверхности почвы для усвоения осадков и сохранения влаги. Многолетние данные по запасам влаги перед посевом свидетельствуют о том, что во все годы исследований (2006-2010 гг.) и в среднем за 5 лет больше влаги в метровом слое почвы было на кулисных парах - 205,4 мм. Хорошо обеспечена влагой почва на второй и третьей культурах после пара - 177,6 и 168,7 мм соответственно. Варианты рапс на маслосемена и рапс на корм способствовали накоплению 165,7…159,2 мм влаги в среднем за 5 лет остаточные запасы влаги были больше на первой пшенице после пара - 109,2 мм, на пшенице по занятому (рапсом) пару - 84,4 мм и на пшенице по сидеральному пару - 95,2 мм

Пищевой режим и некоторые элементы плодородия почвы в севооборотах. Анализ обеспеченности подвижными формами азота весной по отдельным полям севооборотов показывает, что после рапса на семена зерновые культуры лучше всего обеспечены нитратами (27,3 мг/кг N-NO3), при размещении по чистым парам (24,1 мг/кг), после рапса на зеленый корм и сидерат (20,0 и 12,6 мг/кг). Анализ динамики пищевого режима почвы в различных севооборотах показывает, что лучшие условия минерального питания растений создаются при размещении культур в зернопаровых, плодосменных и зернопаропропашном севооборотах с короткой ротацией, в состав которых входит чистый пар или пропашное поле. Положительное влияние на пищевой режим оказывает и диверсификация растениеводства, включение в севооборот сидеральных и масличных культур, и в частности, рапса ярового.

Урожайность культур в севооборотах. С целью диверсификации зерновой отрасли растениеводства в севообороты нами были включены: горох, гречиха, рапс, подсолнечник на маслосемена, многолетние травы, рапс на зеленый корм.

Учет засоренности посевов показал, что в среднем за годы исследований самыми чистыми, по-прежнему, оставались посевы пшеницы после рапса на сидерат и зеленый корм - 13,2 и 13,3 шт./м2, а также второй культурой после пара - 24,7 шт./м2 . Сравнительно высокой засоренность к уборке оставалась лишь на пшенице после рапса на семена - 56,2 шт./м2.

Включение в севообороты других полевых культур оказало определенное влияние на продуктивность севооборотов и стабильность производства. Так, если в зернопаровом 4-польном севообороте (пар - 3 поля яровой пшеницы), взятом нами за контроль (и рекомендованным производству) поле чистого пара заменить занятым (рапсом на зеленый корм), а одно поле яровой пшеницы на ячмень, то с каждого гектара посева зерновых мы теряем 1,3 ц зерна пшеницы, так как средняя урожайность зерновых в севообороте за пять лет составила 12,8, а в севообороте занятым паром - 11,5 ц/га, но в этом случае на каждый гектар посева мы получаем более чем по 7 тонн высококачественного корма, по стоимости с избытком компенсирующего недобор зерна. К тому же сокращаются энергетические затраты на обработку чистого пара, повышается устойчивость поля к эрозии.

Более высокая урожайность зерновых получена в четырехпольном севообороте с тремя полями пшеницы (17,4 ц/га, схема I), в севообороте с рапсом на сидерат (17,2 ц/га, схема III), и рапсом на корм (16,5 ц/га, схема II).

В степной зоне на севере Казахстана удовлетворительные урожаи пшеницы можно получить, размещая ее посевы по занятому или сидеральному (рапсовому) пару - 16,7-15,1 ц/га, после рапса на семена - 15,7 ц/га (табл.14).

Таблица 14 - Урожайность сельскохозяйственных культур в севооборотах, среднее за 2008-2010 гг.

Севооборот, культуры

Урожайность по повторностям, ц/га

В среднем

1

2

3

I. Зернопаровой 4-польный (контроль)

1. Пар чистый (кулисный)

-

-

-

-

2. Пшеница яровая

20,8

19,7

21,2

20,6

3. Пшеница яровая

17,2

17,6

16,5

17,1

4. Пшеница яровая

14,0

13,8

15,5

14,5

Зерновые в среднем

17,4

17,0

17,7

17,4

II. Плодосменный 4-польный

1. Рапс на корм

212,7

235,4

226,7

225,0

2. Пшеница яровая

15,6

17,9

16,8

16,7

3. Горох

18,6

17,7

16,2

17,5

4. Пшеница яровая

15,9

14,8

14,8

15,2

Зерновые в среднем

16,7

16,8

16,0

16,5

в т.ч. пшеница

16,2

16,3

15,8

16,1

III. Плодосменный 4-польный

1. Зернобобовые

17,2

18,2

18,5

17,9

2. Пшеница яровая

19,5

16,3

19,4

18,4

3. Рапс (сидеральный)

213,0

235,7

228,0

225,6

4. Пшеница яровая

15,0

15,4

15,0

15,1

Зерновые в среднем

17,2

16,6

17,6

17,2

в т.ч. пшеница

17,2

15,8

17,2

16,7

IV. Плодосменный 4-польный

1. Горох

18,3

19,4

16,3

18,0

2. Пшеница яровая

18,1

15,6

14,6

16,1

3. Рапс на семена

13,2

15,1

13,2

13,8

4. Пшеница яровая

15,7

15,9

15,5

15,7

Зерновые и масличные в среднем

15,7

16,5

15,0

15,7

в т.ч. пшеница

16,8

15,7

15,1

15,9

V. Зернопаропропашной 5-польный

1. Пар чистый

-

-

-

-

2. Рапс на семена

14,1

15,1

13,9

14,4

3. Пшеница яровая

15,9

15,3

15,1

15,4

4. Подсолнечник на семена

19,0

16,9

16,6

16,7

5. Овес на зерно

18,7

19,1

18,2

18,8

Зерновые и масличные в среднем

17,0

17,0

16,4

16,8

в т.ч. пшеница

15,9

15,3

15,1

15,4

НСР05 (зерновые в среднем)

2008 -1,4; 2009 -1,9; 2010- 1,01

Для условий Северного Казахстана размещение рапса на зеленый корм, сидерат, маслосемена в четырехпольных короткоротационных плодосменных и зернопаропропашных севооборотах не приводит к резкому снижению урожайности пшеницы. Такие севообороты с рапсом наиболее целесообразны для региона.

Сравнивая урожайности масличных культур в различных севооборотах выявлено, что в среднем за 5 лет (2006 - 2010) урожайность масличных значительно выше (от 12,2 до 18,3 ц/га) (табл.15).

Таблица 15 - Урожайность масличных культур в годы исследований

Культура

Получено с 1 га, ц/га

2006 г.

2007 г.

2008 г.

2009 г.

2010 г.

в среднем за 5 лет

Горчица

12,7

17,0

11,4

14,1

6,0

12,2

Рапс

13,8

19,4

12,5

23,0

7,6

15,3

Сафлор

13,2

15,0

12,2

14,9

9,8

<...

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены