Совершенствование технологии возделывания сафлора красильного при капельном орошении в условиях Северного Прикаспия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискании ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Совершенствование технологии возделывания сафлора красильного при капельном орошении в условиях Северного Прикаспия

Специальность: 06.01.09 - Растениеводство

Богосорьянская Л.В.

Астрахань - 2009

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия» Российской академии сельскохозяйственных наук.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

академик РАСХН

Зволинский Вячеслав Петрович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Оконов Мутул Максимович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Дронова Тамара Николаевна

Ведущая организация - ГНУ Нижнее-Волжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В существующих эколого-экономических и климатических условиях аридных территорий Российской Федерации, значительной части территории Южного Федерального округа, в том числе и Астраханской области, особое значение приобретает идея рационального природопользования.

Астраханская область расположена на юге - востоке Восточно - Европейской равнины и северо-западной части Прикаспийской низменности Волго - Ахтубинской поймы и дельты реки Волги, характеризуется малопродуктивными комплексными почвами и ярко выраженным субаридным климатом. Существенным отличием расположения территории Астраханской области от остальных аридных территорий является обилие пресной воды (реки Ахтуба и Волга) и солнечной энергии. Астраханская область обладает высоким биоклиматическим потенциалом. Земельный фонд области составляет 5284 тысячи гектаров, из которых 63,8% - сельскохозяйственные угодья. 273,9 тысячи гектаров пахотной земли занято сельскохозяйственными посевами, из которых более половины - под зерновыми культурами (62,5%), под бахчевыми - 3%, под овощами - 6% и под кормовыми культурами менее 30%.

В период реформ произошло снижение производства и реализации овощебахчевых культур. В последние годы наблюдается рост производства овощных культур, стабилизировалось производство мяса, наметился значительный прирост производства молока, яиц. За эти годы выросла урожайность зерновых культур.

Если по производству и реализации овощебахчевой продукции на душу населения Астраханская область занимает лидирующее положение, то по основным белково-жиросодержащим видам питания далека от обеспечения своего населения продуктами согласно санитарным и медицинским нормам.

Низкие и неустойчивые урожаи горчицы не создают стимула для её широкого возделывания в условиях Северного Прикаспия. В связи с этим валовой сбор маслосемян падает до недопусимых показателей, создающих дефицит растительного масла в регионе.

Засухоустойчивая масличная культура сафлор может с успехом заменить указанные масличные культуры и в условиях орошения обеспечить высокие и устойчивые урожаи маслосемянок в любых погодных условиях. Одной из причин, сдерживающих возделывание сафлора в Северном Прикаспии, является отсутствие технологии его возделывания.

Потенциальные возможности районированных сортов сафлора велики. Для их реализации необходимы всесторонние исследования технологии возделывания для обеспечения урожайности маслосемян 2,0 - 2,5 т /га. Для повышения продуктивности сафлора на орошаемых землях необходимо предусмотреть экологически безопасный режимы минерального питания и орошения.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в разработке научно-обоснованных ресурсосберегающих элементов технологии возделывания сафлора красильного районированных сортов Астраханский 747 и Ташкентский 51 в условиях Северного Прикаспия при орошении по бороздам и системой капельного орошения для получения гарантированных урожаев маслосемян и экономии сырьевых и водных ресурсов.

В соответствии с поставленной целью в исследованиях решались следующие задачи:

- установить закономерности формирования урожайности маслосемянок сафлора от способа орошения и водного режима почвы;

- выявить влияние способ орошения на водопотребление сафлора;

- установить влияние орошения на развитие корневой системы и вегетативной массы сафлора;

- выяснить закономерность формирования урожайности семянок сафлора от способов и норм внесения макроэлементов и микроэлементов питания;

- рассчитать экономическую эффективность возделывания сафлора в неорошаемом и орошаемом земледелии при различных уровнях минерального питания;

- провести биоэнергетическую оценку элементов технологии возделывания сафлора при капельном орошении.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в условиях многофакторного опыта для условий Северного Прикаспия определены наиболее рациональные режимы орошения при поливе по бороздам и капельного орошения. Установлено влияние дробного внесения макроэлементов (NPK) и микроэлементов (Mo, B, Co, Cu, Zn) на урожайность и качество маслосемянок сафлора красильного сортов Ташкентский 51 и Астраханский 747.

Практическая значимость. Разработаны элементы ресурсосберегающей технологии возделывания сафлора красильного сортов Ташкентский 51 и Астраханский 747 в условиях различной водообеспеченности на светло-каштановых почвах Черноярского района Астраханской области. Элементы технологии позволяют существенно сократить расход оросительной воды при поливе по бороздам, изменить экологическую ситуацию и сохранить плодородие почвы при капельном орошении, повысить урожайность маслосемянок сафлора Ташкентский 51 до 2,12 т/га, а сорта сафлора Астраханский 747 - до 2,25 т/га при масличности выше 42,6%. Окупаемость капиталовложений системы капельного орошения при возделывании сафлора Астраханский 747 менее года.

Основные положения диссертационной работы, вынесенные на защиту:

1. Рациональный режим орошения посевов сафлора на светло-каштановых почвах Северного Прикаспия.

2. Оптимальный режим макро - и микроэлементного питания растений районированных сортов сафлора при капельном орошении на аридных территориях Северного Прикаспия.

3. Особенности влияния способов орошения на водопотребление и продуктивность растений сафлора.

4. Влияние микроэлементов на качество и урожайность маслосемянок сафлора красильного при возделывании в системе капельного орошения.

Апробация работы. Материалы исследований были включены в тематический план НИОКР ГНУ Прикаспийский НИИ аридного земледелия Россельхозакадемии в 2006 - 2009 гг., доложены на конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО «Волгоградская сельскохозяйственная академия» (г. Волгоград, 2006, 2007, 2008 и 2009 гг.), на V научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства» Россельхозакадемии (г. Астрахань, 2009 г.), на Ученых Советах ГНУ Прикаспийский НИИ аридного земледелия (с. Соленое Займище Астраханской области, 2006,2007, 2008 и 2009 годы), на Всероссийской научно- практической конференции «Актуальные инновационные разработки по оптимизации агроландшафтов в условиях рыночных отношений» (2 - 4 июня 2004 г., ГНУ «Нижнее - Волжский НИИ сельского хозяйства РАСХН), на II Международной научно-практической конференции «Энергосберегающие технологии. Проблемы эффективного использования» (11 - 12 декабря 2007 г., г. Волгоград), на Международной научно- практической конференции «Проблемы и тенденции устойчивого развития аграрной сферы» (4-7 февраля 2007 г., г. Волгоград), на Международной научно-практической конференции «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях» (27 - 29 января 2009 г., Международной научно-практической конференции «Аридное земледелие - «Способы и технологии интенсификации» (4-6 августа 2009 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 23 научных работ, в т.ч. по теме диссертации 14 печатных работ, их которых 1 в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, подано 6 заявок на изобретения, получены 13 патентов.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 179 страницах машинописного текста, включает в себя 63 таблицы, 8 рисунков и 30 предложений. В списке литературы 296 источников, в том числе 10 на иностранных языках.

Технология возделывания сафлора

Полевые исследования технологий возделывания сафлора красильного при капельном орошении проводились на полях ГНУ «Прикаспийский НИИ аридного земледелия» РАСХН. Опытные поля географически расположены в Нижнем Поволжье, на юго-востоке Европейской части Российской Федерации в пределах Прикаспийской и Сарпинской низменностей, а административно - на территории Черноярского района Астраханской области. Черноярский район является самым северным районом на правом берегу реки Волги. Район наиболее благоприятен для возделывания сафлора.

В годы исследований (2006-2008 гг.) среднесуточная температура воздуха за вегетационный период изменилась в среднем от +13,4 ⁰С до 16,8 ⁰С при средней многолетней +13,9 ⁰С. Сравнительно прохладным был вегетационный период 2006 и 2007 годов, а наиболее жарким - 2008 год. В годы исследований посевы сафлора проводились в третьей декаде марта - первой декаде апреля. Во время посева температура воздуха составила от +9,4 ⁰С до + 15 ⁰С, а температура почвы в посевном слое на глубинах 5 и 10 см была +4,5 ⁰С и 1,5⁰С соответственно. Самая высокая температура воздуха отмечена в июне и июле, когда завершен период формирования корзинок и идет процесс налива и созревания семянок. В отдельные дни температура воздуха повышалась до +40⁰С, а влажность воздуха снижалась до 20% и менее.

Изучали сорта сафлора Ташкентский 51 (стандарт) и Астраханский 747. Почвы опытного участка - светло-каштановые, тяжелосуглинистые. Валовое содержание гумуса - 1,5-2,0%, обеспеченность азотом и фосфором - низкая, калием - высокая. Водно - физические свойства почвы характеризуются высокой плотностью сложения - 1,54 т/м³ , средним запасом продуктивной влаги 2240 м³/га (75%НВ). Наибольшая влагоемкость - 19%, а запас влаги при НВ составляет 2987 м³/га.

Климатические условия Черноярского района Астраханской области характеризуются резкой континентальностью. За год выпадает 255 мм осадков, из них 60-70% - в послеуборочный и осенние - зимний периоды. Погодные условия в годы проведения опытов (2006 - 2008 гг.) существенно отличались от среднемноголетних данных. Благоприятным был 2007 г. ГТК в период вегетации сафлора составил - 0,35.

Предшественник сафлора - яровая пшеница Альбидум 28, обеспечивающая чистое от сорняков поле в 2005 году. Закладку опытов повторяли в той же последовательности 2006,2007 и 2008 года. Посевы выполнены с нормой высева 220 тысяч всхожих семян/га на богаре, на участке при поливе по бороздам и при капельном орошении. При оценке минерального питания изучались два режима: N₆₀P₃₀K₁₅ и N₃₀P₁₅K₈ для формирования 2 и 1 тонны маслосемянок и побочной продукции с учетом запаса минерального питания в слое 0 - 0,3 м опытного участка и выноса минеральных удобрений с маслосемянками и накопления вегетативной массы, как побочного продукта.

При закладке опытов в условиях сухого земледелия вся доза фосфорных и калийных удобрений вносились осенью 30.09.2005 г. (27.09. 2006 и 21.09. 2007 г.) после щелевания орудием ЩН - 2 - 140 почвы на глубину 0,35 м ± 0,03 м перед отвальной вспашкой плугом ПЛН - 5 - 35 на глубину 0,27 м ± 0,02 м.

Азот вносился дробно: 50% при посеве сеялкой СУПН - 8 и внесением туковым аппаратом АТД - 2 на глубину 0,1 … 0,12 м; 50% при проведении первой культивации на глубину 0,16 … 0,18 м в междурядья культиватором - растениепитателем КРН - 5,6 с туковыми аппаратами АТ - 2 Р.

При закладке опытов на участке при поливе посевов сафлора Ташкентский 51 и Астраханский 747 по бороздам фосфорные и калийные удобрения в полном объеме вносились перед основной обработкой почв. 50 % азотных удобрений вносились при посеве семян сафлора, а оставшиеся 50 % азотные - при 1-й культивации после нарезки поливных борозд перед первом поливом.

На опытном участке при капельном поливе азотные, фосфорные и калийные удобрения в долях от расчетных доз вносились дробно по основным фенологическим фазам: при появлении 2 - 3 - х настоящих листьев, в фазу «ветвление», в фазу формирования корзинок на ветвях 1-го порядка, в фазу цветения, в фазу налива масорсемянок и в фазу «созревание семян».

Сев семян сафлора в годы проведения исследований осуществлялся в первой декаде марта при установившейся температуре почвы +2 … +5 ⁰С в слое 0 - 0,1 м.

Динамика влажности почвы при различных режимах орошения

При оценке водного режима почвы изучали два режима орошения 70 - 75 и 60 - 65% НВ с поддержанием влагоемкости метрового слоя почвы только вегетационными поливами при капельном орошении и пропуском воды в поливных бороздах.

Сафлор имеет мощную стержневую и глубоко проникающую корневую систему. Главный корень на глубине 15-20 см становится тонким и проникает до глубины 150-200 см. Боковые ответвления от главного корня идут горизонтально, почти под прямым углом к главному корню. Боковые корни начинают ответвляться от главного стержневого корня с глубины 3-5 см, однако сально ветвится с глубины 12-15 см.

Рост корневой системы сафлора и ее распределение по горизонтам почвы тесно связанны с условиями произрастания.

Обмен веществ в корневой системе сафлора отличается высокой активностью (приближающейся к корневой системе кукурузы), что обеспечивает интенсивный рост надземных органов сафлора.

Длина боковых корней зависит от ширины междурядий. При возделывании в посевах корни распространяются на 2/3 от ширины междурядий.

Корни сафлора растут более энергично, чем надземная его часть в начальные периоды роста и до наступления почвенной засухи развивает мощную корневую систему обеспечивая растения влагой из низлежащих слоев.

Таблица 1- Динамика роста главного корня сафлора на контроле

(весенний посев)

Фаза развития сафлора	Рост главного корня в глубину, см
Всходы (фаза семядолей)	9-11
Первая пара настоящих листьев	12-14
Вторая пара настоящих листьев	16-18
Третья пара настоящих листьев	20-22
Фаза бутонизации	62-68
Фаза цветения	124-127

Из таблицы 1 видно, что особенно резко увеличивается рост корней в глубину к фазе образования корзинки, достигая максимума к началу цветения. Начиная с фазы цветения, рост корней в глубь замедляется, а к созреванию приостанавливается совсем. Наши данные согласуются с исследованиями Е.Н. Трунина.

Формирование продуктивности агрофитоценозов сафлора при различной густоте стояния

Основными факторами, определяющими урожай сафлора при его возделывании условиях Астраханской области, является густота стояния и влагообеспеченность растений в течение вегетационного периода. А.М. Алпатьев отмечает, что мощным фактором регулирования расхода воды на транспирацию и испарение влаги почвой является сообщество растений, создающих свой микроклимат.

Регулированием нагрузки растений на единицу площади расход воды приводится в соответствие с условиями среды для получения более устойчивых я высоких урожаев. Недостаточные ресурсы влаги ограничивают усвоение растениями питательных веществ.

Оптимальная густота стояния растений достигается путем посева заданного количества семян на 1 га (без применения ручной прорывки растений). Она зависит не только от погодных, почвенных условий, но главным образом от биологических особенностей самого сорта и должна определяться экспериментальным путем.

При различных погодных условиях в 2006-2008 гг. на орошаемых светло-каштановых почвах ГНУ ПНИИАЗ Черноярского района проводились исследования по установлению густоты стояния растений сорта «Ташкентский 51». При этом получены следующие результаты (табл. 2).

Исследования по установлению густоты стояния растений проводились в двух направлениях:

1. Определение влияния площади питания, при которой отдельное растение будет иметь более мощное развитие, большее число корзиночек, большее количество семян в корзиночке.

2. При какой площади питания мы можем получить наибольший урожай семян с гектара.

Из анализа таблицы 2 видно, что оптимальной густотой стояния растений сафлора в условиях орошения является 220 тыс./га.

Установлено, что различная густота растений оказывает влияние не только на урожайность семян сафлора, но и на его морфологические признаки. При увеличении густоты с 150 до 220 тыс./га урожай семян сафлора возрастал, однако высота растений была больше на варианте с густотой стояния 150 тыс./га В среднем за 2006-2008 гг. сафлор, посеянный под зиму по всем показателям продуктивности (высота растений, количество корзиночек на кусте, числу семянок в корзинке, массе 1000 семян) а в конечном итоге и по урожайности превосходил сафлор, посеянный на контрольном варианте (табл. 2).

Аналогичная закономерность наблюдалась и на вариантах с орошением. Сафлор, будучи засухоустойчивой культурой, хорошо отзывается на орошение. В среднем за три года исследований наиболее эффективный вариант превысил показатели урожайности семян контроля на 65,2 %.

В условиях полива формируются более мощные кусты с большим количеством корзиночек и семян в каждой корзиночке, возрастает масса семян одного растения и масса 1000 семян.

Из табл. 2 видно, что наилучшей густотой стояния растений сафлора при орошении в условиях Северного Прикаспия является 220 тыс./га, а предполивной порог влажности 60-65 %ДВ. Изменяя порог влажности при густоте 220 тыс./га с 60-65 % НВ до 70-75 % НВ урожай снижался на 5,4 %.

Увеличивая густоту стояния с 220 до 445тыс./га при пороге влажности 70-75 % НВ урожай сокращался на 24,1 %, а при 60-65 % НВ - на 23,9 %.

Продолжительность вегетационного периода сафлора в условиях Нижнего Поволжья области в зависимости от условий увлажнения почвы и густоты стояния растений не изучалась. Автором в 2006 - 2007 и 2008 гг. велись наблюдения за продолжительностью вегетационного периода и отдельных фаз развития. Установлено, что между растениями сафлора существует сложный характер взаимосвязи, который проявляется, прежде всего, в прохождении фенологических фаз развития во время вегетации и определяется густотой стояния растений и режимом орошения.

Наблюдения показали, что густота стояния и режим орошения не оказывают влияние на продолжительность периода посев - всходы. Время появления всходов в большей мере определялось среднесуточными температурами и влажностью почвы в данный период и не значительно различалось в годы проведения исследований.

По требованиям к факторам роста и развития у сафлора выделяю четыре периода, которые находятся в промежутке между всходами и началом полной спелости семян.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Урожай сафлора и его качество

Различие в условиях произрастания сафлора по вариантам опыта в 2006-2008 гг. сказалась на величине урожая и его качестве. Созданные запасы влаги в почве к началу вегетации и значительные осадки, во время вегетации позволили на орошаемых вариантах получить более высокий урожай по сравнению с неорошаемым контролем.

сафлор почва орошение капельный

Таблица 3 - Влияние влагообеспеченности на урожай семян сафлора на варианте с густотой 220 тыс./га (т/га)

Вариант опыта	2006	2007	2008	в среднем за 2006 -2008 гг.
Весенний посев	1,14	1,26	1,19	1,20
Посев под зиму	1,20	1,33	1,21	1,25
70-75% НВ	1,60	1,82	1,76	1,73
60-65 % НВ	1,75	1,90	1,86	1,84

Снижение урожайности семян сафлора на варианте опыта с густотой стояния 150 тыс./га (ширина междурядий 45 см) объясняется тем, что изменение междурядий с 30 до 45 см не дало возможности полного использования площади питания.

Увеличение густоты стояния с 220 до 445 тыс./га также сказалось снижением урожайности, так как сближение междурядий до 15 см ухудшило световые условия и сказалось на развитии продуктивных органов - корзиночек и семян.

Наибольший урожай получен на делянках с густотой стояния растений 220 тыс./га (с шириной междурядий 30 см). Данная густота стояния растений оказалась наиболее эффективной, так как растения имели достаточную площадь питания и более равномерное размещение по световой площади.

В среднем за три года урожай семян сафлора на этом варианте составил 1,84 т/га при режиме орошения 60-65 % НВ, что превышало урожай на контрольном варианте весеннего посева на 0,64 т/га и вариант подзимнего посева сафлора на 0,59 т/га. Поднятие порога влажности до 70-75 % НВ привело к снижению урожая семян сафлора на 0,11 т/га (табл. 3). Аналогичную закономерность можно наблюдать и при испытываемой густоте 445 тыс./га и 150 тыс./га. Но во всех случаях отмечается повышение урожайности на орошаемых вариантах, что говорит о том, что сафлор хорошо отзывается на орошение. Посев под зиму на всех вариантах формировал урожай семян сафлора несколько выше варианта весеннего сева, что можно объяснить лучшей влагообеспеченностью в начальный период развития сафлора.

Обеспеченность растений водой во время вегетации и густота стояния растений сафлора на гектаре оказывает решающее влияние на массу 1000 семянок, лузжистость и массу семян одного растения.

Таблица 4 - Влияние влагообеспеченности растений сафлора на массу семян одного растения, г

варианты	Годы	В среднем за 2006-2008гг.
	2006	2007	2008
Густота 150 тыс./га
Весенний посев	6,27	6,73	6,40	6,47
Посев под зиму	6,93	7,20	7,07	7,07
70-75% НВ	9,27	10,20	9,47	9,64
60-65 % НВ	9,53	10,33	10,07	9,98
Густота 220 тыс./га
Весенний посев	5,18	5,73	5,41	5,44
Посев под зиму	5,45	6,05	5,50	5,67
70-75% НВ	7,27	8,27	8,00	7,85
60-65 % НВ	7,95	8,64	8,45	8,35
Густота 445 тыс./га
Весенний посев	1,87	2,13	1,93	1,98
Посев под зиму	2,20	2,34	2,27	2,27
70-75% НВ	2,97	3,08	2,92	2,99
60-65 % НВ	3,03	3,26	3,12	3,14

На орошаемых вариантах масса семян 1 растения изменялась в зависимости от порога влажности от 7,85 при 70-75 % НВ, до 8,35 г. при 60-65 % НВ при густоте стояния 220 тыс./га.

В среднем за 2006-2008 гг. урожайность семянок сафлора значительно изменялась от густоты стояния растений. Наибольшая урожайность получена при густоте 220 тыс./га - 1,84 т/га (при 60-65 % НВ).

С уменьшением густоты до 150 тыс./га урожайность снижалась до 1,50 т /га, а при 445 тыс. /га она составляла 1,40 т/га.

Таблица 6. Эффективность водопотребления при возделывании сафлора (2006-2008 гг.)

Варианты опыта	Урожайность, т/га	Суммарное водопотребление, м 3 /га	Коэффициент водопотребления, м 3 /т	Затраты оросительной воды, м 3 /га	Расход оросительной воды, м 3 на 1 т семян
Густота стояния 150 тыс./га
Весенний посев	0,97	3772	3889	-	-
Посев под зиму	1,06	3594	3391	-	-
70-75% НВ	1,45	3958	2730	1973	1361
60-65 % НВ	1,50	3949	2633	1733	1155
НСР05	0,057
Густота стояния 220 тыс./га
Весенний посев	1,20	3772	3143	-	-
Посев под зиму	1,25	3594	2875	-	-
70-75% НВ	1,73	3958	2288	1973	1140
60-65 % НВ	1,84	3949	2146	1733	942
НСР05	0,074
Густота стояния 445 тыс./га
Весенний посев	0,88	3772	4286	-	-
Посев под зиму	1,01	3594	3558	-	-
70-75% НВ	1,33	3958	2976	1973	1483
60-65 % НВ	1,40	3949	2821	1733	1238
НСР05	0,064

Из выше изложенного можно сделать вывод, что урожайность сафлора находилась в прямой зависимости от порога влажности и густоты стояния растений. С увеличением густоты стояния растений с 150 до 220 тыс./га урожайность возрастала с 1,50 до 1,84 т/га (на варианте 60-65 % НВ), но при этом снижалась масса 1000 семян с 10,0 г (при 150 тыс./га) до 8,35 г (при 220 тыс.

Накопление, воздушно-сухой биомассы в зависимости

от режима орошения

По данным Д.Н. Бартенева, сафлор в период до образования корзинки (примерно 30 дней) накапливает большую часть всего сухого вещества.

В этот период за каждый день накапливается около 0,5 % всей воздушно надземной массы. В период от образования корзинки до начала цветения темпы накопления сильно возрастают - в 2-2,5 раза. От цветения и до созревания существенно накапливается примерно с такой же интенсивностью.

На накопление воздушно-сухого вещества растениями сафлора решающее оказывает влагообеспеченность.

В среднем за три года (2006-2008 гг.) в полную спелость при густоте 150 тыс. растений на 1 га без орошения в среднем на одно растение накоплено 20,07 г. воздушно - сухой надземной массы (табл. 7), на варианте предполивного порога влажности 70-75 % НВ - 34,73 г, при 60-65 % НВ - 38,40 г и на подзимнем посеве сафлора - 24,73 г.

Таблица 7- Динамика накопления воздушно-сухой массы сафлора, г на 1 растение (в среднем за 2006- 2008 гг.)

Вариант опыта	От полных всходов до ветвления	От ветвления до образования корзинки	От образования корзинки до цветения	От цветения до созревания	Налив	Полная спелость
Густота 150 тыс./га
Весенний посев	1,04	6,37	10,95	16,07	20,45	20,07
Посев под зиму	1,14	8,09	13,71	19,80	25,13	24,73
70-75% НВ	1,05	11,47	23,01	27,76	33,83	34,73
60-65% НВ	1,04	12,71	25,89	30,75	36,63	38,40
Густота 220 тыс./га
Весенний посев	0,60	3,14	5,38	7,86	9,97	9,82
Посев под зиму	0,68	4,01	6,81	9,71	12,25	12,14
70-75% НВ	0,61	6,18	12,11	14,49	17,40	18,09
60-65% НВ	0,60	6,75	13,65	16,02	19,12	20,05
Густота 445 тыс./га
Весенний посев	0,27	1,40	2,56	3,77	4,70	4,70
Посев под зиму	0,33	1,87	3,18	4,56	5,65	5,69
70-75% НВ	0,27	2,17	4,32	5,23	6,45	6,54
60-65% НВ	0,28	2,37	4,82	5,69	6,97	7,12

Анализ таблицы 7 показывает, что при изменении порога влажности значительно меняется и накопление надземной воздушно-сухой массы. Не менее важную роль в накоплении надземной воздушно-сухой массы играет и густота стояния растений сафлора на гектаре.

Повышая густоту стояния растений с 150 до 220 тыс./га в полную спелость, воздушно-сухая масса уменьшилась при пороге влажности 70-75 % ИВ на 16,64 г., 60-65 % НВ - на 18.35 г. а на подзимнем и весеннем посеве (варианте без орошения) соответственно на 12,59 и 10.25 г на одно растение, снизилось на 11,55 г, при 60-65 % НВ - на 12,93 г, подзимнем и весеннем посеве - на 6,45 и 5,12 г на одно растение соответственно.

Лучшим порогом влажности на всех вариантах отмечен 60-65 % НВ и густота стояния растений 150 тыс./га. Если массу растений на каждом варианте в полную спелость взять за 100 % то ко времени образования корзинки на контрольном варианте весеннего посева (густота 150 тыс./га) накоплено 31,94 % надземного воздушно-сухого вещества при 70-75 % НВ - 34,14 %, при 60-65 % НВ - 33,67 % и на подзимнем посеве - 33,08 %. К началу массового цветения соответственно 54,58; 66,24; 43.

Фитомелиоративная роль сафлора

Почвы Северного Прикаспия характеризуются низким плодородием за счет различной степени засоления. Под действием токсичных солей высеянные культуры угнетаются не только от концентрации солей, но и от недостатка влаги, что повышает концентрацию почвенных растворов и ухудшают среду обитания растений.

Наиболее вредными солями являются легкорастворимые соли натрия: сода МаСО₃, бикарбонат натрия НаНСО₃ , поваренная соль МаС1 и другие. Отсутствие соответствующих (организационно-хозяйственных, мелиоративных и агротехнических) мер борьбы с засолением в Северном Прикаспии и расположение солей на небольшой глубине постоянно угрожает почве вторичным засолением. Поэтому на засоленных почвах лучше всего выращивать солевыносливые культуры как сафлор, подсолнечник которые способствуют выносу солей от 0,6 до 1 % , а хлоридов от 0,7 до 0,8 мг/экв . Более высокое содержание ионов хлора приводит к гибели растений или сильному угнетению. Сульфаты МgSO₄ и Na₂SO₄ в чистом виде не менее вредны для растений, чем хлориды, но вследствие антагокинетического действия в почве других солей, а также наличие гипса токсичность их несколько снижается.

Вследствие выше изложенного в Астраханской области из масличных культур следует высевать сафлор, как солеустойчивую и засухоустойчивую масличную культуру. Однако следует отметить, что снижение солей в поч-вогрунтах вызывается и поливной водой, которая растворяет соли и выносит их за пределы активного слоя почвы. Что приводит к уменьшению токсичности солей и усиливает рост растений. Результаты наших исследований показали, что выращивание сафлора в ГНУ ПНИИАЗ Черноярского района Астраханской области на орошаемых вариантах дает наибольший урожай.

Полив опытного участка осуществлялся волжской водой. На опытном участке, где размещались посевы сафлора, содержание солей было в пределах допустимого. Средняя минерализация поливной воды за 2006-2008 гг. значительно отличалась по времени отбора проб для анализа (табл. 8). Химический анализ поливной воды показывает (табл. 8), что минерализация в течение поливного периода меняется. В летний период концентрация солей повышается (конец июля) до 0,962 г/л, в третьей декаде апреля она составляла меньше (0,610-0,640 г/л); качественный состав воды неблагоприятный при Na: Са >1; а +Мg > 0,6. В засушливые годы показатели минерализации увеличиваются.

Таблица 8. Минерализация поливной воды (среднее за 2006-2008 гг.)

Дата отбора проб	Са+2	Мg2+	N0+	СO2-3	Общая НСО-3	СI-	SO2-4
	мг. экв. на 1 л воды
30 апреля	1,73	0,75	1,23	следы	2,07	1,28	0,59
10 июня	2,81	1,38	1,80	следы	3,10	1,41	1,20
24 июля	3,47	4,01	6,82	следы	5,25	3,11	5,94

Согласно проведенным исследованиям можно отметить, что поливная вода не увеличивала активность слоя почвы по НСО-₃ СI^-, но в слое от 20 - 40 см и более накапливались ионы SO^2-₄ , Са⁺², Мg²⁺. Однако содержание этих ионов не оказало отрицательного действия на рост и развития сафлора.

Экономическая и биоэнергетическая оценки при различных способах полива сафлора красильного

Биоэнергетическая оценка режимов орошения сафлора согласуется с экономической оценкой по густоте стояния и режимам орошения (табл.9).

Расчет экономической эффективности неорошаемых вариантов (посев под зиму и весенний посев) показал, что посев под зиму по показателям экономической эффективности превосходил вариант весеннего посева. Так при густоте стояния 220 тыс./га условно чистый доход варианта подзимнего сева был выше на 90 руб. а стоимость продукции на 250 руб./га варианта весеннего сева. Однако уровень рентабельности на данных вариантах был практически одинаковым. Аналогичная закономерность наблюдается при повышении или понижении густоты стояния.

Расчет экономической эффективности порогов влажности по прямому действию на урожай сафлора показал, что наибольший экономический эффект в год действия имел режим орошения 60-65 % НВ, при густоте стояния растений 220 тыс./га (табл.9).

На этом варианте было получено 4240 руб. условно чистого дохода при рентабельности 85,5 %. Затраты поливной воды на производство 1 т масло-семян 942 м³ (табл. 9), что является наименьшим в опыте.

Изменение режима орошения с 60-65 % до 70-75 % НВ при густоте 220 тыс./га приводило к снижению условно чистого дохода на 520 руб./га и уровень рентабельности - на 10 %.

Увеличение густоты стояния до 445 тыс./га при режиме орошения 60-65 % НВ обеспечило условно чистый доход в 3220 руб./га при рентабельности 72,7 %, а при снижении густоты стояния до 150 тыс./га условно чистый доход сократился на 1202 руб./га, а рентабельность на 17,4%.

Изменяя режим орошения от 60-65 до 70-75 % НВ значительно изменяются и экономические показатели. Так на варианте с предполивным порогом влажности 60-65 % НВ и густотой стояния 220 тыс./га выход семянок сафлора на 1 м³ оросительной воды составил 1,06 кг, при 70-75 % НВ - 0,88. Однако при снижении густоты стояния растений (150 тыс./га) на 1 м³ оросительной воды при режиме орошения 60-65 % НВ было получено 0,87 кг, на варианте 70-75 % НВ 0,73 кг. При густоте стояния 445 тыс./га растений сафлора выход семянок сафлора на 1 м³ воды составил соответственно 0,81 при режиме орошения 70-75 % НВ и 0,64 кг при 60-65 % НВ.

Наибольший биоэнергетический эффект получается на варианте с предполивным порогом влажности 60-65 % НВ и густоте стояния 220 тыс./га. На данном варианте коэффициент энергетической эффективности составил 2,64, что на 0,39 больше контрольного варианта весеннего сева и 0,32 подзимнего. Вариант с предполивным порогом влажности 70-75 % НВ по показателям энергетической эффективности занял второе место после варианта с предполивным порогом влажности 60-65 % НВ.

Таким образом, выращивание сафлора при орошении и в богарных условиях экономически выгодно, о чем свидетельствуют данные табл.

Таблица 10 - Экономическая эффективность выращивания сафлора при различных режимах орошения

Варианты опыта	Урожайность, т/га	Стоимость продукции, тыс. руб./га	Прямые затраты, тыс. руб./га	Условной чистый доход, тыс. руб./га	Уровень рентабельности, %
Густота 150 тыс./га
Весенний посев	0,97	4,850	3,104	1,746	56,3
Посев под зиму	1,06	5,300	3,365	1,935	57,5
70-75% НВ	1,45	7,250	4,458	2,792	62,7
60-65% НВ	1,50	7500	4,462	3,038	68,1
Густота 220 тыс./га
Весенний посев	1,20	6,000	3,750	2,250	60,0
Посев под зиму	1,25	6,250	3,910	2,340	59,9
70-75% НВ	1,73	8,650	4,930	3,720	75,5
60-65% НВ	1,84	9,200	4,960	4,240	85,5
Густота 445 тыс./га
Весенний посев	0,88	4,400	2,772	1,628	58,7
Посев под зиму	1,01	5,050	3,181	1,869	58,7
70-75% НВ	1,52	7,600	4,560	3,040	66,7
60-65% НВ	1,53	7,650	4,430	3,220	72,7

Таблица 11 - Биоэнергетическая эффективность выращивания сафлора при различных режимах орошения и густоте стояния (в среднем за 2006-2008 гг.)

Варианты опыта	Урожайность, т/га	Содержание совокупной энергии в урожае, ГДж/га	Затраты совокупной энергии на возделывание, ГДж/га	Приращение энергии, ГДж/га	Коэффициент энергетической эффективности, (КЭЭ)
Густота 445 тыс./га
Весенний посев	0,88	32,12	18,90	13,22	1,70
Посев под зиму	1,01	36,87	18,93	17,94	1,95
70-75% НВ	1,52	55,48	25,46	30,02	2,18
60-65% НВ	1,53	56,58	24,55	32,03	2,30
Густота 220 тыс./га
Весенний посев	1,20	43,80	19,50	24,30	2,25
Посев под зиму	1,25	45,63	19,65	25,98	2,32
70-75% НВ	1,73	63,15	26,09	37,06	2,42
60-65% НВ	1,84	67,16	25,42	41,74	2,64
Густота 150 тыс./га
Весенний посев	0,97	35,41	18,92	16,49	1,87
Посев под зиму	1,06	38,69	19,08	19,61	2,03
70-75% НВ	1,45	52,93	25,25	27,68	2,10
60-65% НВ	1,50	54,75	24,40	30,35	2,24

ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований по влияние водного режима и густоты стояния растений сафлора красильного на продуктивность в условиях светло - каштановых почв Нижнего Поволжья можно сделать следующие выводы:

1. Наибольшая урожайность семян сафлора получена при поддержании влажности в метровом слое почвы на уровне 60-65 % НВ в течение всего периода вегетации. Увеличение порога влажности до 70-75 % НВ способствовало снижению продуктивности культуры. Вариант подзимнего сева уступал по урожайности семян вариантам с вегетационными поливами, однако данный вариант превосходил контроль по всем показателям продуктивности.

Нами установлено, что оптимальной густотой стояния растений в условиях орошения является густота 220 тысяч растений на 1 га. На этом варианте при пороге влажности 60-65 % НВ получено 1,84 т/га семян сафлора. Уменьшение густоты стояния до 150 тыс./га приводило к снижению урожая на 0,34 т/га. Увеличение густоты стояния с 220 до 445 тыс./га также приводило к снижению урожайности на 0,44 т/га.

2. Для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 60-65 % НВ во влажный 2005 год требовалось провести 1 вегетационный полив. В слабо засушливом 2004 и 2006 гг. количество поливов увеличивалось до 2. Повышение предполивного порога влажности до 70-75 % НВ сопровождалось увеличением количества поливов соответственно до 2-3. Обеспечение запланированного уровня влажности почвы с учетом характеристики вводно-физических свойств достигалось применением расчетных поливных норм для каждого варианта режима орошения. Так на варианте с предполивным порогом влажности 60-65 % НВ применялась поливная норма объемом 1040 м ³ /га а на варианте 70-75 % НВ поливная норма составляла - 740 м ³ /га

3. Более эффективно влагу использовали посевы сафлора на варианте с предполивным порогом влажности 60-65 % НВ. Доля оросительной воды в структуре суммарного водопотребления посевов сафлора на выше указанном варианте в зависимости от обеспеченности года осадками изменялась от 30,73 % во влажный год до 51,95 % в засушливый, осадков - от 45,42% до 30,67 %, запасов почвенной влаги - от 23,85 до 17,38 %. В среднем за 2004-2006 гг. самое высокое суммарное водопотребление - 3958 м ³ /га было на варианте с предполивным порогом влажности 70-75 % НВ.

Различные режимы орошения и густота стояния растений оказали значительное влияние на коэффициент водопотребления и затраты поливной воды на создание единицы массы семян сафлора. Наиболее экономично использовалась влага на варианте с предполивным порогом влажности 60-65 % НВ, где коэффициент водопотребления в зависимости от густоты стояния растений изменялся от 2146 до 2821 м ³ /т.

Менее экономично использовалась влага на варианте с предполивным порогом 70-75 % НВ, а коэффициент водопотребления изменялся от 2288 до 2976 м ³ /т, на варианте подзимнего посева от 2875 до 3558 м ³ /т.

Расход оросительной воды на тонну семян был наименьшим на варианте с предполивным порогом 60-65 % НВ при густоте стояния 220 тыс./га и составил 942 м ³ /т семян, а наибольший - 1483 м ³ /т на варианте 70-75 % НВ и густоте стояния 445 тыс./га.

4. Рост корневой системы сафлора и ее распределение по горизонтам почвы тесно связаны с условиями произрастания. Нами установлено, что на варианте подзимнего сева проникновение корней в глубь почвы было максимальным - 172 см, однако по содержанию воздушно сухой массы данный вариант уступал вариантам с вегетационными поливами. Наибольшая воздушно-сухая масса корней - 18,3 г содержалась на варианте с предполивным порогом 60-65 % НВ, а глубина проникновения главного корня составила 151 см. Вариант 70-75 % НВ по накоплению воздушно сухой массы занял промежуточное положение, однако проникновение главного корня на данном варианте было минимальным - 120 см.

5. Наиболее благоприятные условия для формирования фотосинтетического аппарата сафлора складывались на варианте с предполивным порогом влажности 60-65 % НВ и густотой стояния 150 тыс./га. Формирование мощного ассимилирующего аппарата способствовало максимальному накоплению воздушно-сухой массы сафлора, которая составила 38,40 г на 1 растение.

6. Результаты наших исследований подтверждают фитомелиоративную роль сафлора, который уменьшает засоление почвы на 12,8-14,3 %, а также улучшает экологическую природную среду за счет уменьшения загрязнений почвы продуктами природного и техногенного разложения химических веществ.

7. Оптимизация водного режима и густоты стояния растений сафлора, обеспечивающие урожайность маслосемян на уровне 1,84 т/га экономически выгодна. Уровень рентабельности производства семян составил 85,5 %, а условно чистый доход 4,240 тыс. руб./га, что соответственно на 25,5 % и 1,990 тыс. руб./ га лучше, чем на контроле. Значительно ниже экономические показатели были при других режимах орошения и густоте стояния растений.

8. Наиболее эффективным с позиции накопления обменной энергии и коэффициента энергетической эффективности был режим орошения 60-65 % НВ с густотой стояния 220 тыс./га. На этом варианте коэффициент энергетической эффективности составил 2,64, накопление обменной энергии 67,16 ГДж/га. На других режимах орошения энергетическая эффективность колебалась от 1,70 до 2,42, а накопление обменной энергии изменялось от 32,12 до 63,15 ГДж/га.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При возделывании сафлора на орошаемых светло-каштановых почвах сухостепного Северного Прикаспия необходимо поддерживать предполивной порог влажности на уровне 60-65 % НВ.

2. Оптимальной густотой стояния растений сорта Астраханский 747 при орошении является 220 ты с./га.

3. В богарных условиях эффективен посев под зиму с густотой стояния растений 220тыс./га.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ

1. Богосорьянская, Л.В. Научно - технический потенциал как основа интеллектуальной собственности [Текст] / Л.В. Богосорьянская, Е.И. Костыренко // Сб.: Адаптивные системы и природоохранные технологии производства сельскохозяйственной продукции в аридных районах Волго-Донской провинции - М.: Изд-во «Современные тетради», 2001. - С. 503-505.

2. Богосорьянская, Л.В. Концепция стабилизации и развития АПК [Текст] / Л.В. Богосорьянская // Сб.: Проблемы социально-экономического развития аридных территорий России.- М.: Изд-во «Современные тетради», 2001. Т. 1 - С. 66 - 68.

3. Богосорьянская, Л.В. Научно - технический потенциал агропромышленного комплекса в современных условиях [Текст] / Л.В. Богосорьянская // С.: Видовое разнообразие и динамика развития природных и производственных комплексов Нижней Волги - М.: Изд-во «Современные тетради», 2003. -С. 496 -498.

4. Богосорьянская, Л.В. Коммерциализация нововведений как процесс внедрения новшества на рынок [Текст] / Л.В. Богосорьянская //Сб.: Экологические и социально - экономические аспекты устойчивого развития региона Нижней Волги - М.: Изд-во «Современные тетради», 2005. -С 384 - 387.

5. Шагаипов, М.М. Агробиологические основы создания полукустарниково - травянистых пастбищ в условиях Северного Прикаспия [Текст] / Л.В. Богосорьянская, А.М. Салдаев, М.М. Шагаипов // Сб.:Современные проблемы развития АПК: материалы научно- практической конференции - Волгогр. гос. с.- х. акад.. - Волгоград, 2006. -С. 42 - 43.

6. Богосорьянская, Л.В. Возделывание сафлора красильного при орошении в условиях засушливых районов Прикаспия [Текст] / Л.В. Богосорьянская, А.М. Салдаев, В.А. Сухов // Сб.: Перспективны развития аридных территорий через интеграцию науки и практики - М.: Изд-во «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2008.- С. 304 - 305.

7. Богосорьянская, Л.В. Получение запрограммированных урожаев семянок красильного сафлора с обеспечением режимов минерального питания [Текст] / Л.В. Богосорьянская, А.М. Салдаев //Сб.: Проблемы и перспективы развития современных элементов технологий производства сельскохозяйственной продукции: материалы V научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов: - Астрахань, 2008. - 128 с. - С.58 - 61.

8. Богосорьянская, Л.В. Особенности возделывания сафлора в условиях Северного Прикаспия [Текст] / Л.В. Богосорьянская, А.М. Салдаев // Сб.: Проблемы и тенденции устойчивого развития аграрной сферы. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 65 - летию Победы в Сталинградской битве. Т.1 / Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2008. - С.181 - 184.

9. Богосорьянская, Л.В. Выращивание сафлора на зеленый корм и силос [Текст] / Л.В. Богосорьянская // Сб.: Повышение эффективности ведения сельскохозяйственного производства Юга России: - М.: Изд - во «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2008. - С. 281- 283.

10. Богосорьянская, Л.В. Урожай и качество маслосемянок сафлора красильного при капельном орошении [Текст] / Л.В. Богосорьянская // Сб.: Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях. Материалы Международной научно - практической конференции, посвященной 65 - летию Победы в Сталинградской битве. Т. - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2009. -С. 53 - 59.

11. Богосорьянская, Л.В. Влияние макро - и микроудобрений на урожай и качество семян сафлора красильного [Текст] / Л.В. Богосорьянская // Плодородие. - 2009. - № 2 .- С. 14 - 16.

12. Пат. № 2244394 Российская Федерация, МПК А01С 7/00, А01В 79/02. Способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях Астраханской области [Текст] / В.П. Зволинский, Т.В. Мухортова, В.И. Мухортов, Л.В. Богосорьянская, А.М. Салдаев; заявитель и патентообладатель ГНУ Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия. - № 2003116605/12; заявл. 03.06.2003; опубл. 20.01.2005; Бюл. № 2. - 6 с.

13. Пат. № 2259031 Российская Федерация, МПК А01В 79/02. Способ формирования агрофитоценозов целинных и залежных земель [Текст] / В.П. Зволинский, О.В. Зволинский, Е.И. Костыренко, А.М. Салдаев, Л.В. Богосорьянская; заявитель и патентообладатель ГНУ Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия. - № 2004106734/12, заявл. 05.03.2004; опубл. 27.08.2005; Бюл. № 24. - 6 с.

14. Пат. 2251235 Российская Федерация, МПК⁷ А01В 13/16, 35/26. Рабочий орган щелевателя [Текст] / В.П. Зволинский, Е.И. Костыренко, Л.В. Богосорьянская; заявитель и патентообладатель ГНУ Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия. - № 2004106736/12; заявл. 05.03.2004; опуб. 10.05.05; Бюл. № 13. - 5 с.: ил.

15. Пат. № 2267909 Российская Федерация МПК А01G 7/00 (2006.01). Способ оценки потенциальной продуктивности озимых зерновых колосовых культур [Текст] / В.П. Зволинский, Н.В. Тютюма, Л.В. Богосорьянская, А.М. Салдаев; заявитель и патентообладатель ГНУ Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия. - № 2004119679/12; заявл. 28.06.2004; опуб...