Адаптивные приемы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов сарептской горчицы в черноземной зоне Саратовского Правобережья

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

АДАПТИВНЫЕ ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ САРЕПТСКОЙ ГОРЧИЦЫ В ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

Комягин Денис Александрович

Саратов 2008

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Шевцова Лариса Павловна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, доцент Еськов Иван Дмитриевич

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Трофимова Валентина Ивановна

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока

Защита диссертации состоится « 15 » февраля 2008 г. в 1300 час. на заседании диссертационного совета Д. 220.061.05 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл., д. 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».

Автореферат разослан «14» января 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Н.А. Пронько

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Горчица сарептская обладает более высокой засухоустойчивостью и жаростойкостью, по сравнению с другими масличными и принадлежит к культурам многоцелевого использования. Она дает превосходное пищевое масло, горчичный порошок и шроты, которые широко применяются в различных отраслях народного хозяйства.

Потенциальная урожайность современных возделываемых в Поволжье сортов (3,5 - 4,5 т/га) реализуется в степных засушливых условиях Саратовского Правобережья лишь на 10 - 16%, и только в отдельных передовых хозяйствах на 60 - 70%.

Повышение потенциальной урожайности может быть достигнуто применением адаптивных приемов в технологии возделывания культуры: подбором сроков посева сообразно с погодными условиями региона; подбором норм и способов посева в соответствии с запасами почвенной влаги и количеством осадков за период вегетации культуры и др. Однако, подобных исследований по изучению адаптивных приемов в технологии возделывания горчицы на южных черноземах Саратовского Правобережья еще не проводилось.

Перспективным приемом повышения урожайности сельскохозяйственных культур является предпосевная обработка семян ростостимуляторами озоном и гуматом натрия, влияние которых на реализацию продукционного потенциала сарептской горчицы еще не изучалось.

Цель и задачи исследований. Основная цель исследований - разработка агротехнологических приемов, в том числе использование озона для предпосевной обработки семян, способствующих получению стабильных урожаев сарептской горчицы 2,0 ? 2,5 т/га на южных черноземах Саратовского Правобережья.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

? определить оптимальные сроки, способы и нормы высева семян горчицы сарептской на черноземах Саратовского Правобережья;

? изучить влияния различных концентраций озона и длительности обработки на продукционные процессы культуры и посевные качества ее семян;

? выявить продолжительность эффекта воздействия озона на посевные качества семян;

? изучить влияние сроков, норм, способов посева и предпосевной обработки семян ростостимуляторами на засоренность посевов горчицы;

? изучить фотосинтетическую деятельность агорофитоценозов сарептской горчицы в зависимости от изучаемых факторов;

? изучить особенности формирования урожая семян сарептской горчицы и их качества в зависимости от изучаемых факторов;

? дать экономическую и энергетическую оценку рекомендуемым приемам возделывания горчицы.

Основные положения, выносимые на защиту:

? оценка реализации репродукционного биопотенциала сарептской горчицы на черноземах Саратовского Правобережья;

? особенности влияния озона на продукционные процессы и посевные качества семян, фотосинтетическую и семенную продуктивность агрофитоценозов сарептской горчицы;

? характер влияния сроков, способов и норм посева на продуктивность агрофитоценозов горчицы;

? экономическая и энергетическая оценка применения различных сроков, способов, норм высева и препаратов для предпосевной обработки семян. Научная новизна. Впервые в условиях черноземных почв Саратовского Правобережья выявлена эффективность воздействия озона и гумата натрия на посевные качества семян и продукционные процессы растений сарептской горчицы. Определены оптимальные параметры приема предпосевной обработки семян озоном. Изучено влияние сроков, норм и способов посева на фотосинтетическую и семенную продуктивность посевов сарептской горчицы.

Практическая значимость работы. Разработанные приемы формирования урожая: сроки, нормы, способы посева и предпосевная обработка семян гуматом натрия и озоном, обеспечивают получение 2,0 - 2,5 т/га семян сарептской горчицы на южных черноземах Саратовского Правобережья.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований прошли производственную проверку на полях Воскресенского района, Саратовской области на площади 64 га. Прибавка урожая от применения озона составила 0,23 т/га, дополнительный чистый доход ? 992 руб./га. При применении разбросного способа посева рекомендуемой нормой высева в 2,0 млн шт./га всхожих семян урожай семян составил 2,2 т/га. Условный чистый доход на 1 га при применении разбросного способа посева составил 6254 руб.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2005), научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (Пенза, 2005), ежегодных заседаниях кафедры растениеводства и ученого совета факультета (Саратов, 2005, 2006).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 работ общим объемом 1,95 п.л., из них авторских 1,11 п.л. 1 из работ опубликована в журнале «Вестник СГАУ», который входит в перечень рецензируемых научных журналов и изданий, определенных Высшей аттестационной комиссией. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 175 страницах компьютерного текста, включает 32 таблицы, 28 рисунков. Состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы и 62 приложений. Список литературы включает 275 наименований, в том числе 28 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Экспериментальная часть исследования выполнялась на территории «Российского научно-исследовательского и проектно-технологического института сорго и кукурузы» с 2004 по 2006 гг. Климат зоны проведения исследований резко континентальный, с недостаточным количеством осадков и частой повторяемостью засух. В качестве объекта исследований использовали районированный сорт сарептской горчицы Донская 8. Почва опытного поля - чернозём южный среднемощный, тяжёлосуглинистый с рН = 6,7. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 4,49 - 4,56%, азота ? 0,238%. Запасы валового фосфора мало изменяются по профилю и колеблются от 0,102 до 0,127%. Погодные условия в годы исследований для горчицы: 2004 г. ? влажный (ГТК 1,53); 2005 г. ? среднезасушливый (ГТК 1,01); 2006 г. ? засушливый (ГТК 0,4). В соответствии с программой исследований были проведены два лабораторных и три полевых опыта.

Схема лабораторного двухфакторного опыта 1. «Влияние различной концентрации и длительности обработки озоном на посевные качества семян сарептской горчицы» включала следующие варианты:

Фактор А? концентрация озона:

А1 - контроль (без обработки);

А2 - 0,005 г/м3;

А3 - 0,05 г/м3;

А4 - 0,2 г/м3;

А5 - 0,5 г/м3;

А6 - 2 г/м3.

Фактор В ? длительность обработки: В1 - 1 мин; В2 - 30 мин; В3 - 60 мин. Схема лабораторного двухфакторного опыта 2. «Влияние озонирования на энергию прорастания в зависимости от срока хранения обработанных семян» включала следующие варианты:

Фактор А? вариант обработки семян:

А1 - контроль (без обработки);

А2 - 0,05 г/м3, при экспозиции 60 мин;

А3 - 0,2 г/м3, при экспозиции 30 мин.

Фактор В ? длительность отлежки семян после обработки: В1 - 1 день; В2 - 2 дня; В3 - 3 дня … В14 - 14 дней. Схема полевого однофакторного опыта 1. «Влияние сроков посева на продукционные процессы и урожайность семян горчицы» включала следующие варианты:

- ранний посев (одновременно с ранними яровыми культурами);

- высев через 5 дней после первого срока посева;

- высев через 10 дней после первого срока посева.

Норма высева на всех вариантах 3,0 млн шт./га всхожих семян. Размещение вариантов опыта: последовательное систематическое.

Схема полевого двухфакторного опыта 2. «Влияние различных способов и норм посева на ход продукционных процессов и урожайность семян горчицы сарептской» включала следующие варианты:

Фактор А? способ посева:

А1 - обычный рядовой посев с междурядьями 0,15 м;

А2 - рядовой посев с шириной междурядий 0,3 м;

А3 - широкорядный посев с междурядьями 0,45 м;

А4 - разбросной посев.

Фактор В ? норма высева: В1 - 2,0 млн шт./га всхожих семян; В2 - 2,5 млн шт./га всхожих семян; В3 - 3,0 млн шт./га всхожих семян.

Схема полевого двухфакторного опыта 3. «Влияние предпосевной обработки семян ростостимуляторами на особенности роста, развития растений и урожайность» включала следующие варианты:

Фактор А? способ посева:

А1 ? контроль (без обработки);

А2 - обработка гуматом натрия (раб. конц. 1,5%, н. р. 10 л/т);

А3 - обработка озонно-воздушной смесью с концентрацией озона 0,05 г/м3, при экспозиции 60 мин;

А4 - обработка озонно-воздушной смесью с концентрацией озона 0,2 г/м3, при экспозиции 30 мин.

Фактор В ? норма высева: В1 - 2,0 млн шт./га всхожих семян; В2 - 2,5 млн шт./га всхожих семян; В3 - 3,0 млн шт./га всхожих семян.

Повторность вариантов в опытах 4-х кратная, площадь посевных делянок 90 м2, учетная - 52 м2. Ширина боковых защитных полос 0,5 м, концевых - 2,5 м. Опыты сопровождались следующими наблюдениями и исследованиями: фенологические и биометрические наблюдения, динамика линейного роста, густота стояния растений и полевая всхожесть семян ? по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971, 1985); площадь листьев определяли весовым методом (метод высечек) ? по А.А. Ничипорович (1961); фотосинтетический потенциал (ФП) ? по А.А. Ничипорович (1961); ЧПФ - по М.К. Каюмову; наблюдение за динамикой плодообразования ? по Н.Н. Кулешову (1964); засоренность посевов и структура урожая ? по методике Госсортсети; учет биологической урожайности: методом пробного снопа, с переводом полученных данных к кондиционной влажности и 100%-ной чистоте; уборка и учет фактического урожая проводили сплошным поделяночным способом с переводом полученных данных к кондиционной влажности и 100%-ной чистоте; выравненность семян ? по ГОСТ 10939-69; масличность определялась на анализаторе РА-7 по методу С.В. Рушковского (1997) в лаборатории ООО «Лоза»; экономическая эффективность ? по технологической карте: определяли прямые затраты на 1 га посева, условный чистый доход и уровень рентабельности по нормативам и расценкам действующим в регионе на 2005 год; энергетическая эффективность ? по методике Самарской ГСХА (В.Г. Васин, А.В. Зорин, 1998) и В.М. Иванова и др. (2000); статистическая обработка данных проведена дисперсионным методом (Б.А. Доспехов, 1985) на ПЭВМ.

горчица чернозем озон посевной

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Фенология

В зависимости от складывающихся погодных условий года всходы появлялись на 9 - 14 день после посева. На поздних посевах появление всходов задерживалось на 1 - 2 дня, а период вегетации сокращался на 1 - 5 дней. Предпосевная обработкой семян озоном и гуматом натрия способствовала появлению всходов на 1 - 2 дня раньше контроля, а период вегетации культуры относительно контроля увеличивался на 1 - 4 дня.

Самый короткий период вегетации отмечался в засушливом 2006 году и составлял в зависимости от сроков, норм и способов посева от 76 до 89 дней, в 2005 году ? от 82 до 93 дней, а в наиболее благоприятном 2004 году ? от 85 до 97 дней. С повышением нормы высева с 2,0 до 3,0 млн шт./га всхожих семян общая продолжительность вегетации растений горчицы сокращалась в среднем за годы исследований на 2 - 5 дней. На широкорядном (0,45 м) и на разбросном посевах период вегетации культуры увеличивался на 3 - 6 дней по сравнению с обычным рядовым посевом (0,15 м).

Полевая всхожесть и сохранность растений

Полевая всхожесть семян по годам исследований была различной и зависела от температуры и влажности посевного слоя почвы.

При раннем сроке посева полевая всхожесть семян составляла от 63,0 до 70,3%. С проведением посевов в боле поздний срок наблюдается тенденция понижения полевой всхожести семян на 1,0 ? 11,3%.

С повышением норм высева с 2,0 до 3,0 млн шт./га всхожих семян полевая всхожесть в среднем за годы исследований понижалась в зависимости от способа посева на 2,9 ? 4,7%. На широкорядном посеве (0,45 м) полевая всхожесть понижалась на 5,2 ? 5,7%, относительно обычного рядового посева. На разбросном посеве полевая всхожесть семян колебалась в зависимости от норм высева от 65,7 до 75,5%, что превышало другие варианты опыта на 0,5 ? 7,5%.

По результатам проведенных лабораторных исследований были выделены два варианта обработки семян озоном различной концентрации и длительности экспозиции, на которых отмечался наибольший стимулирующий эффект: 0,05 г/м3, при экспозиции 60 мин и 0,2 г/м3, при экспозиции 30 мин (рис. 1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Влияние различной концентрации озона и длительности обработки на посевные качества семян сарептской горчицы

Влияние длительности отлежки семян на энергию прорастания после обработки их озоном представлено на рисунке 2.

Всхожесть на обоих вариантах не изменялась под действием озона и составляла 96 - 97%. Проявление стимулирующего эффекта озона в процессе хранения семян имеет волнообразный характер. Сразу после обработки стимуляция незначительна - 1 - 2%. После двух суток хранения стимуляция отмечалась для всех семян, далее она усиливается и достигает максимума по истечении 5, 6 суток. К 13 - 14 суткам наблюдается тенденция постепенного снижения посевных качеств до уровня контроля.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Влияние озонирования на энергию прорастания в зависимости от срока хранения обработанных семян

В ходе полевых испытаний на вариантах с озоном полевая всхожесть семян превышала контроль на 2,0 - 3,0%.

На сохранность растений к уборке большое влияние оказывали сложившиеся метеоусловия в период вегетации. Самая высокая сохранность растений к уборке была в благоприятном 2004 г. и составляла по вариантам опытов от 60,5 до 76,8%, то есть гибель растений в период вегетации составляла от 23,2 до 39,5%, а самая низкая сохранность растений отмечена в 2006 году - от 48,0 до 64,9%.

При проведении посевов в поздние сроки отмечалось резкое понижение сохранности растений в среднем за годы исследований с 62,6 до 53,1%.

Сохранность растений в среднем за 3 года исследований на загущенных посевах с нормой высева 3,0 млн шт./га всхожих семян снижалась на 3,2 - 4,2% по сравнению с нормой высева 2,0 млн всхожих семян на гектар (рис. 3).

На широкорядных посевах (0,45 м) сохранность растений к периоду уборки повышалась в среднем за 3 года исследований на 2,9 ? 3,7% относительно обычных рядовых посевов (0,15 м).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Полевая всхожесть и сохранность растений в зависимости от норм и способов посева (среднее за 2004 - 2006 гг.)

Наибольшая сохранность растений отмечена на разбросном посеве, где она колебалась от 66,1 до 70,2%, в зависимости от норм высева.

Обработка семян стимуляторами роста озоном и гуматом натрия в среднем за 3 года исследований способствовала повышению сохранности растений к уборке относительно контроля на 0,7 ? 3,6%. (рис. 4).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Полевая всхожесть и сохранность растений в зависимости от предпосевной обработки семян (среднее за 2004 - 2006 гг.)

Применение гумата натрия приводило к незначительному повышению сохранности растений по сравнению с контролем - 0,7 ? 1,0%. На вариантах с озоном сохранность составляла от 64,0 до 68,5%, что на 1,6 ? 3,6% выше значений в контроле.

Динамика плодообразования

Существенное влияние на количество плодов к уборке оказали сроки посева. При раннем посеве количество плодов к уборке колебалась от 44 до 50 шт, а на позднем посеве - от 25 до 37 шт.

С увеличением нормы высева с 2,0 до 3,0 млн шт./га всхожих семян число заложившихся цветков в среднем за 3 года исследований понижалось на 7 - 17 шт, а количество плодов к уборке понижалось на 9,4 - 20,0%.

Из способов посева выделялись разбросной и широкорядный (0,45 м) посевы. На них закладывалось наибольше количество цветков на 1 растении - от 123 до 139 шт и формировалось наибольшее количество плодов к уборке - от 60 до 75 шт.

При обработке семян озоном на одном растении в среднем за 3 года закладывалось от 111 до 122 цветков, сохранялось к уборке от 49 до 58 стручков, что превышало контроль на 1 - 4,4% по количеству заложившихся цветков и на 2,7 - 10,6% по количеству стручков. При обработке семян гуматом натрия положительный эффект на процессы плодообразования не отмечался.

Засоренность посевов

Наибольшая засоренность посевов отмечена в 2004 году ? от 15,5 до 20,9 шт/м2.

После проведения послевсходового боронования количество сорных растений уменьшалось в 1,8 - 2 раза. На широкорядном посеве значительному снижению засоренности способствовала и междурядная обработка, благодаря которой количество сорняков снижалось в 1,5 ? 1,8 раз.

Проведение посевов в поздний срок позволило провести дополнительную предпосевную культивацию, что снижало количество сорняков в начальные фазы развития горчицы в среднем за годы исследований на 8,1%. При повышении нормы высева с 2,0 до 3,0 млн шт./га всхожих семян, сопровождающемся повышением густоты стояния посевов горчицы, наблюдалось снижение количества сорных растений на 1,8 ? 2,2 шт/м2. На вариантах, где проводилась предпосевная обработка семян озоном в среднем за 3 года исследований засоренность посевов в фазу цветения горчицы снижалась на 17,9 - 30,2%, а на вариантах с гуматом натрия - на 7,4 - 9,8% по сравнению с контрольными вариантами.

Фотосинтетическая деятельность посевов

Наибольшая максимальная площадь листового аппарата была сформирована на разбросном посеве, где она колебалась от 26,17 до 26,73 тыс.м2/га, при величине фотосинтетического потенциала от 0,946 до 0,978 млн м2? сутки и максимальных среднесуточных приростах сухой биомассы - от 114,3 до 176,95 кг/га, в зависимости от норм высева.

Понижение норм высева с 3,0 до 2,0 млн шт./га всхожих семян, оказывало положительное влияние на показатели ЧПФ, максимальные среднесуточные приросты и сбор сухой биомассы (табл. 1). Достоверного влияния понижение норм высева с 3,0 до 2,0 млн шт./га всхожих семян на площадь листовой поверхности и величину ФП не оказало.

В среднем за 3 года исследований на широкорядных посевах (0,45 м) в зависимости от норм высева максимальная площадь листового аппарата превышала значения обычных рядовых посевов (0,15 м) на 2,96 ?3,31 тыс.м2/га, а величина ЧПФ ? на 0,68 ? 0,82 млн м2 ? сутки.

Таблица 1. Влияние норм и способов посева на показатели фотосинтетической деятельности растений горчицы (в среднем за 2004 - 2006 гг.)

Способ посева	Норма высева, млн шт./га	Площадь листовой поверхности, тыс.м2/га	Фотосинтетический потенциал, млн м2? сутки	ЧПФ, г/м2? сутки	Макс. Среднесут. прирост сухой биомассы, кг/га	Сбор сухой биомассы, т/га
Обычный рядовой (0,15 м)	3,0	22,68	0,783	5,97	112,49	3,69
	2,5	22,84	0,794	6,02	114,50	3,71
	2,0	22,91	0,802	6,11	116,78	3,87
Рядовой (0,3 м)	3,0	24,58	0,874	6,46	134,08	4,50
	2,5	24,77	0,885	6,55	137,25	4,67
	2,0	25,07	0,946	6,70	142,16	4,86
Широкорядный (0,45 м)	3,0	25,64	0,926	6,65	144,26	4,90
	2,5	25,95	0,941	6,83	149,51	5,15
	2,0	26,22	0,963	6,93	153,28	5,37
Разбросной	3,0	26,17	0,946	6,81	151,13	5,16
	2,5	26,46	0,963	6,93	155,25	5,39
	2,0	26,73	0,978	7,08	161,08	5,62
НСРА (способ посева) НСРВ (норма высева)	0,425 0,254	0,022 0,013	0,181 0,157	6,176 5,348	0,240 0,208

Проведение посевов в более поздние сроки отрицательно сказывалось на площади листовой поверхности, интенсивности ее формирования. В среднем за 3 года исследований на позднем посеве площадь листовой поверхности была меньше на 4,71 тыс м2/га, по сравнению с ранним, а показатели фотосинтетического потенциала понижались с 0,783 до 0,512 млн м2 ? сутки (табл. 2).

Таблица 2. Влияние сроков посева на показатели фотосинтетической деятельности растений горчицы (в среднем за 2004 - 2006 гг.)

Срок посева	Норма высева, млн шт./га	Площадь листовой поверхности, тыс.м2/га	Фото синтетич. потенциал, млн м2? сутки	ЧПФ, г/м2? сутки	Макс. Среднесут. прирост сухой биомассы, кг/га	Сбор сухой биомассы, т/га
Ранний	3,0	22,68	0,783	5,97	112,47	3,69
Спустя 5 дн. после раннего	3,0	20,96	0,737	5,72	99,07	3,30
Спустя 10 дн. после раннего	3,0	17,77	0,512	5,44	82,41	2,17
НСР05	3,326	0,048	0,308	12,831	0,761

Применение ростостимуляторов гумата натрия и озона приводило к существенному увеличению листовой поверхности. По всем вариантам, где проводилась обработка семян ростостимуляторами, площадь листьев в среднем за 3 года возрастала на 0,74 - 2,45 тыс.м2/га по сравнению с контрольными вариантами (табл. 3).

Таблица 3. Влияние предпосевной обработки семян на показатели фотосинтетической деятельности растений горчицы (в среднем за 2004 - 2006 гг.)

Вариант предпосевной обработки	Норма высева, млн шт./га	Площадь листовой поверхности, тыс.м2/га	Фото Синтет. потенциал, млн м2? сутки	ЧПФ, г/м2? сутки	Максимальный среднесуточный прирост сухой биомассы, кг/га	Сбор сухой биомассы, т/га
Контроль (без обработки)	3,0	22,68	0,783	5,97	112,49	3,69
	2,5	22,84	0,794	6,02	114,50	3,71
	2,0	22,91	0,802	6,11	116,73	3,87
Озон (конц. 0,05 г/м3, экспоз. 60 мин)	3,0	23,99	0,856	6,14	124,37	4,16
	2,5	24,20	0,873	6,17	126,70	4,28
	2,0	24,34	0,884	6,24	129,27	4,40
Озон (конц. 0,2 г/м3, экспоз. 30 мин)	3,0	24,37	0,887	6,30	130,54	4,44
	2,5	24,76	0,900	6,37	133,93	4,57
	2,0	25,36	0,909	6,44	136,68	4,67
Гумат натрия	3,0	23,42	0,824	6,08	119,54	3,92
	2,5	23,58	0,835	6,06	120,11	3,94
	2,0	23,75	0,844	6,14	122,73	4,10
НСРА (вариант обработки) НСРВ (норма высева)	0,225 0,221	0,008 0,007	0,057 0,049	1,718 1,488	0,078 0,067

При обработке семян ростстимуляторами озоном и гуматом натрия фотосинтетический потенциал составлял от 0,824 до 0,909 млн м2 ? сутки, на контроле - от 0,783 до 0,802 млн м2 ? сутки.

Прибавка максимальных среднесуточных приростов на вариантах с озоном относительно контроля составляла от 11,88 до 19,95 кг/га, а урожайности сухой биомассы от 0,468 до 0,796 т/га.

По результатам исследований установлена положительная корреляционная и регрессионная зависимость между показателями фотосинтетической деятельности посевов и урожайностью семян горчицы (рис. 5, 6).



Зависимость между ЧПФ посевов (г/м2 ? сутки) и площадью листовой поверхности (тыс.м2/га) характеризуется уравнением регрессии: У=0,1645х+2,2478 (r2=0,8863); накоплением сухой биомассы (т/га) и величиной ФП (млн м2 ? сутки): У=7,6393х-2,3418 (r2=0,9747); урожайностью семян (т/га) и площадью листовой поверхности (тыс.м2/га): У=0,1755х-2,8232 (r2=0,8535); урожайностью семян (т/га) и ФП (млн м2 ? сутки): У=3,3906х-1,5178 (r2=0,9747).

Таким образом, обработка семян озоном и гуматом натрия и оптимальная густота стояния растений способствовали формированию мощного и активно работающего листового аппарата и служили предпосылкой роста продуктивности посевов.

Структура урожая и урожайность горчицы

Проведение посевов в более поздние сроки приводило к снижению основных показателей структуры урожая и, как следствие, урожайности культуры (табл. 4). Так, при проведении посева спустя 10 дней после раннего срока урожайность горчицы понижалась на 55,2 ? 60,7%.

Исследования показали, что способы и нормы посева существенно влияют на показатели структуры урожая. С увеличением густоты стояния растений с 2,0 до 3,0 млн всхожих семян на гектар количество стручков на 1 растение в среднем за 3 года исследований снижалось на 10,4 ? 25,0%, а их озерненность на 15,6 ? 19,3%, при понижении массы 1000 семян ? на 11,2 ? 18,4% (табл. 5).

Таблица 4. Структура урожая и урожайность сарептской горчицы при разных сроках посева (в среднем за 2004 - 2006 гг.)

Срок посева	Норма высева, млн шт./га	Густота стояния растений, шт/м2	Количество стручков на 1 растение, шт.	Количество семян в стручке, шт.	Масса 1000 семян, г	Урожайность, т/га
Ранний	3,0	126	47	10,5	1,78	1,12
Спустя 5 дней после раннего	3,0	115	42	10,0	1,75	0,83
Спустя 10 дней после раннего	3,0	98	31	9,3	1,68	0,49
НСР05	10,857	3,998	0,478		0,107

На вариантах с нормой высева 2,0 млн всхожих семян на гектар по годам исследований была получена сравнительно высокая урожайность семян горчицы ? от 1,12 до 2,56 т/га. С увеличением нормы высева до 3,0 млн всхожих семян она снижалась на 11,8 - 19,1 %, или до 0,94 - 2,29 т/га.

Таблица 5. Структура урожая и урожайность сарептской горчицы при разных способах и нормах посева (в среднем за 2004 - 2006 гг.)

Способ посева	Норма высева, млн шт./га	Густота стояния растений, шт/м2	Количество стручков на 1 растение, шт.	Количество семян в стручке, шт.	Масса 1000 семян, г	Урожайность, т/га
Обычный рядовой (0,15 м)	3,0	125	48	10,5	1,78	1,12
	2,5	111	50	11,3	1,93	1,22
	2,0	94	53	12,4	1,93	1,28
Рядовой (0,3 м)	3,0	122	53	11,3	1,81	1,35
	2,5	107	59	12,0	1,98	1,52
	2,0	91	66	13,1	2,01	1,64
Широкоряный (0,45 м)	3,0	121	60	12,0	1,82	1,59
	2,5	106	67	12,5	1,98	1,76
	2,0	91	75	14,0	2,25	2,06
Разбросной	3,0	136	62	11,9	1,90	1,88
	2,5	118	66	12,7	2,00	1,98
	2,0	101	75	14,2	2,19	2,14
НСРА (способ посева) НСРВ (норма высева)	2,694 2,333	1,605 1,390	0,191 0,166	0,045 0,039	0,106 0,092

Наибольший урожай был получен при разбросном посеве и за годы испытаний колебался от 1,54 до 2,56 т/га.

На вариантах с обработкой семян озоном густота стояния растений к периоду уборки повышалась на 6,4 ? 9,6%, а количество стручков на 1 растении на 2 ? 5 штук по сравнению с необработанными вариантами. Число семян в стручке на варианте с озоном было выше контроля на 2,8 ? 7,1%, а масса 1000 семян имела тенденцию к повышению.

Установлено, что в боле благоприятном по влагообеспеченности 2004 году показатели структуры урожая были выше, чем в засушливом 2006 году.

В среднем за три года исследований на вариантах где проводилась предпосевная обработка семян озоном урожайность горчицы колебалась от 1,29 (3,0 млн шт./га) до 1,6 т/га (2,0 млн шт./га), в то время, как на контрольных посевах урожайность колебалась в пределах от 1,12 до 1,29 т/га, то есть прибавка от действия озона составила 0,17 - 0,31 т/га (табл. 6).

Таблица 6. Структура урожая и урожайность сарептской горчицы при различной предпосевной обработке семян (в среднем за 2004 - 2006 гг.)

Вариант предпосевной обработки	Норма высева, млн шт./га	Густота стояния растений, шт/м2	Количество стручков на 1 растение, шт.	Количество семян в стручке, шт.	Масса 1000 семян, г	Урожайность, т/га
Контроль (без обработки)	3,0	125	47,7	10,5	1,78	1,12
	2,5	111	50,3	11,3	1,93	1,19
	2,0	94	53,3	12,4	1,93	1,29
Озон (конц. 0,05 г/м3, с экспоз. 60 мин)	3,0	133	49,3	10,8	1,83	1,29
	2,5	119	53,0	11,9	2,00	1,50
	2,0	100	55,0	13,1	2,02	1,46
Озон (конц. 0,2 г/м3, с экспоз. 30 мин)	3,0	137	51,0	11,1	1,88	1,44
	2,5	120	55,0	12,1	1,99	1,57
	2,0	101	58,3	13,0	2,09	1,60
Гумат натрия	3,0	128	48,0	10,7	1,81	1,19
	2,5	114	50,0	11,7	2,02	1,34
	2,0	97	52,3	12,7	2,09	1,35
НСРА (способ посева) НСРВ (норма высева)	2,231 1,932	1,004 0,869	0,155 0,134	0,032 0,028	0,065 0,056

На варианте с гуматом натрия урожайность колебалась от 1,0 до 1,7 т/га, что выше контроля на 6,0 - 14,0%, и ниже вариантов с озоном на 6,5 - 15,4%.

Данная закономерность по положительному влиянию применяемых препаратов прослеживалась по всем годам исследований.

Выравненность семян

Как показали наши исследования способы и нормы посева существенно влияют на крупность и выравненность семян. В среднем за 3 года доля крупных фракций 1,7 мм и более с повышением нормы высева с 2,0 до 3,0 млн всхожих семян на гектар понижалась, а доля мелких фракций от 1,6 до 1,0 мм увеличивалась на 3,3 - 4,9%. На широкорядном посеве (0,45 м) выход крупных фракций составлял от 80,6 до 84,8%, а на обычном рядовом ? от 71,7 до 73,0%, в зависимости от норм высева.

По годам исследования доля крупной фракции 2 мм и более увеличивалась от засушливого 2006 г. к влажному 2004 г. Аналогичная зависимость прослеживалась и в следующей фракции 1,9 - 1,7 мм. При анализе доли мелких фракции семян прослеживалась обратная зависимость, т.е. их процент уменьшался от засушливого 2006 года к более благоприятному 2004 году. Проведение посевов в более поздние сроки приводило к резкому понижению доли крупной фракции и увеличению выхода мелкой. Влияния обработки семян озоном и гуматом натрия на крупность и выравненность семян было не существенным.

Качество семян горчицы в зависимости от приемов возделывания

На накопление и содержание масла в семенах горчицы большое влияние оказали метеорологические условия складывающиеся в период налива и созревания. В благоприятном 2004 г. растения имели более продолжительные фазы цветения и налива семян, что способствовало большему накоплению масла в семенах горчицы ? от 40,6 до 42,7%. В 2005 году содержание масла было ниже на 1,6 - 2,1% по сравнению с 2004 годом. В 2006 году условия формирования, налива и созревания семян были неблагоприятными. Содержание масла в данном году колебалось от 37,6 до 39,0%, что на 0,9 - 2,1% ниже по сравнению с 2005 годом и на 3,0 - 4,3% - по сравнению с 2004 годом.

Проведение посевов в более поздние сроки отрицательно влияло на процессы накопления масла, что приводило к снижению его содержания в семенах на 1,4 - 1,6%.

Наибольшее количество масла формировалось на разбросном и широкорядном (0,45 м) посевах, где колебалось от 37,9 до 42,7%.

На вариантах с обработкой семян ростостимуляторами масличность достигала 39,2 - 40,5%, в то время как на контрольных вариантах она составляла от 38,9 до 39,5%, то есть от применения озона и гумата натрия прибавка масла составила 0,3 - 1,0%.

Экономическая и энергетическая оценка возделывания горчицы

Как показали расчеты экономической и энергетической эффективности наилучшие результаты были получены на разбросном посеве с нормой высева 2,0 млн шт./га всхожих семян. На данном варианте отмечен самый высокий условный чистый доход в размере 6346 руб./га, при уровне рентабельности на нем в 193,2%. Коэффициент энергетической эффективности на данном варианте составлял 2,6.

Проведение посевов в поздний срок оказалось нерентабельным.

При применении озона на вариантах с различными нормами высева уровень рентабельности составлял от 101,7 до 147,9%, при применении гумата натрия ? от 84,8 до 108,2, при значениях в контроле ? от 75,4 до 98,9%.

На вариантах, где проводилась предпосевная обработка семян гуматом натрия, КЭЭ составлял 1,6 - 1,82, при значениях в контроле - 1,5 - 1,73. Применение в качестве предпосевной обработки озона способствовало повышению КЭЭ до 1,74 - 2,16.

ВЫВОДЫ

1. Агроклиматические условия черноземной зоны Саратовского Правобережья позволяют получить урожайность семян сарептской горчицы на уровне 2,0 ? 2,5 т/га. Основными агротехнологическими приемами, определяющими величину урожая семян сарептской горчицы являются: подготовка семян, сроки, способы и нормы посева.

2. Продолжительность вегетационного периода наиболее тесно связана с влагообеспеченностью года и приемами агротехники. В благоприятные по метеоусловиям 2004 ? 2005 годы продолжительность вегетационного периода на различных вариантах опытов была выше на 4 - 9 дней по сравнению с 2006 годом. Повышение нормы высева с 2,0 до 3,0 млн всхожих семян на гектар приводило к сокращению периода вегетации культуры на 2 - 5 дней. На широкорядном (0,45 м) и на разбросном посевах продолжительность вегетационного периода увеличивалась на 3 - 6 дней по сравнению с обычным рядовым. Проведение посева в поздний срок приводило к сокращению периода вегетации на 1 - 5 дней. Обработка семян озоном и гуматом натрия способствовало увеличению периода вегетации на 1 - 4 дня.

3. Полевая всхожесть семян зависела от условий влагообеспеченности и температуры в период посева. На поздних посевах она понижалась на 1,0 - 11,3%. Наибольшая всхожесть семян наблюдалась на разбросном посеве - 65,7 - 75,5%. Загущение посевов до 3,0 млн шт./га всхожих семян отрицательно сказывалось на полевой всхожести семян. Применение озона способствовало повышению полевой всхожести на 2,0 - 3,0%, относительно контроля.

4. Густота стояния растений горчицы в период вегетации является определяющим фактором в формировании высоких и стабильных урожаев. В благоприятном 2004 году сохранность растений составляла 60,5 - 76,8%, а в 2006 году - 48,0 - 64,9%. Наибольшая сохранность растений к периоду уборки отмечалась на разбросном посеве - 66,1 - 70,2%. На поздних посевах она понижалась на 7,7 - 10,6%. Применение озона повышало сохранность растений на 1,6 - 3,6%.

5. Наибольшая засоренность отмечена в 2004 году. Понижению засоренности посевов способствовало проведение послевсходового боронования. На широкорядном посеве снижению засоренности в 1,5 - 1,8 раз способствовала междурядная обработка. Загущение посевов с 2,0 до 3,0 млн всхожих семян на гектар приводило к понижению засоренности в 0,4 - 0,6 раз.

На вариантах с озоном засоренность посевов понижалась на 18,9 - 43,0%, а на вариантах с гуматом натрия - на 8,1 - 10,9% по сравнению с контролем.

6. Наиболее продуктивные растения формировались на разбросном посеве, где в зависимости от норм высева на каждом растении закладывалось от 120 до 138 цветков, при формировании к уборке от 62 до 75 стручков. С повышением норм высева с 2,0 до 3,0 млн всхожих семян на гектар число плодов к уборке понижалось на 9,4 ? 16,2%. На поздних посевах закладывалось меньше цветков, чем на раннем посеве, а их сохранность понижалась до 33,3 - 38%. При применении озона количество стручков на 1 растение повышалось на 1,6 ? 5 шт, по сравнению с контролем. При обработке семян гуматом натрия положительный эффект на процессы плодообразования не отмечался.

7. Максимальные показатели фотосинтетической деятельности получены на разбросном посеве, где площадь листьев колебалась от 26,17 до 26,73 тыс.м2/га, величина фотосинтетического потенциала ? 0,946 - 0,978 млн м2 ? сутки, и величина ЧПФ 6,81 - 7,08 г/м2? сутки, при максимальных среднесуточных приростах сухой биомассы в 114,3 - 176,95 кг/га.

Проведение посевов в поздние сроки и повышение норм высева с 2,0 до 3,0 млн шт./га всхожих семян отрицательно сказывалось на показателях фотосинтетической деятельности посевов.

Обработка семян ростостимуляторами озоном и гуматом натрия благоприятно влияла на формирование листового аппарата и продуктивность фотосинтеза. При обработке семян озоном и гуматом натрия фотосинтетический потенциал составлял от 0,824 до 0,909 млн м2 ? сутки, при - 0,783 - 0,802 млн м2? сутки - в контроле. Прибавка максимальных среднесуточных приростов на вариантах с озоном относительно контроля составляла от 11,88 до 19,95 кг/га, а урожайности сухой биомассы - от 0,468 до 0,796 т/га.

8. Наибольший урожай семян был получен на разбросном посеве с нормой высева 2,0 млн шт./га всхожих семян, где он составил 2,56 т/га. На поздних посевах урожайность горчицы понижалась в среднем за годы исследований на 0,63 т/га, или 56,3%.

Предпосевная обработка семян ростостимуляторами озоном и гуматом натрия положительно сказывалась на урожайности. Прибавка от озона составила 0,17 - 0,32 т/га, от гумата натрия ? 0,07 ? 0,12 т/га, относительно контроля.

9. Масличность семян во многом определялась условиями влагообеспеченности и разработанными агротехническими приемами. В 2004 году выход масла составил - 40,6 - 42,2%, что на 1,6 - 1,9% выше, чем в 2005 году, и на 3,0 - 3,2% выше, чем в 2006 году. Наибольшее количество масла образовывалось на разбросном посеве - до 42,2%. На поздних посевах содержание масла понижалось на 1,4 - 1,6%. На вариантах с озоном масличность была выше контроля на 0,7 - 1,0%.

10. Расчет экономической эффективности на посевах сарептской горчицы показал, что на всех вариантах опыта затраты, связанные с применением ростостимуляторов озона и гумата натрия окупаются прибавкой урожая семян и более высокими их технологическими свойствами. От применения гумата натрия получен чистый доход в размере 2458 - 3157 руб./га, а от применения озона ? 2927 - 4296 руб./га, рентабельность составила 84,8 - 108,2 и 101,7 - 147,9%, соответственно. Самый высокий чистый доход в размере 6346 руб./га получен на разбросном посеве с нормой высева 2,0 млн шт./га всхожих семян, при уровне рентабельности на нем в 193,2%. Проведение посева горчицы в поздний срок оказалось не рентабельным.

Анализ энергетических показателей подтвердил эффективность вариантов, выявленных как оптимальные по экономическим критериям.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На черноземах Саратовского Правобережья для получения 2,0 - 2,5 т/га семян рекомендуется высевать сарептскую горчицу сорта Донская 8 разбросным способом с нормой высева 2,0 млн шт./га всхожих семян.

С целью активизации ростовых процессов, и повышения полноты всходов горчицы сарептской рекомендуется проводить предпосевное озонирование семян культуры методом продувки бурта озоно-воздушной смесью с содержанием озона 0,05, 0,2 г/мі, при длительности экспозиции 60 и 30 мин, соответственно. Для обеспечения максимального стимулирующего эффекта озонировния семян необходимо проводить предпосевную их отлежку и производить посев по истечению 3 - 4 суток после обработки.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях определенных Высшей аттестационной комиссией

1. Шевцова, Л. П. Адаптивные приемы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов горчицы сарептской в Правобережье Саратовской области / Л. П. Шевцова, Д. А. Комягин // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. - 2007. - № 1. - С. 75-78.

В иных изданиях

2. Комягин, Д. А. Влияние сроков и способов уборки урожая на энергию прорастания и всхожесть семян горчицы сизой / Д. А. Комягин // Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур и их экономическая эффективность : сб. науч. статей / ФГОУ ВПО «Саратосвкий ГАУ». - Саратов, 2004. - С. 47-51.

3. Шевцова, Л. П. Влияние норм высева и способов посева на полевую всхожесть и сохранность растений сизой горчицы в условиях чернозёмных почв Саратовского правобережья / Л. П. Шевцова, Д. А. Комягин // «Вавиловские чтения - 2005» : матер. конфер. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. - С. 36-38.

4. Шевцова, Л. П. Развитие и продуктивность сизой горчицы при разных способах и нормах высева на чернозёмных почвах Саратовского Правобережья / Л. П. Шевцова, Д. А. Комягин // Адаптивный потенциал полевых культур Поволжья : сб. науч. статей / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. - С. 134-136.

5. Шевцова, Л. П. Влияние норм высева и глубины заделки семян на продукционный процесс горчицы сизой / Л. П. Шевцова, Г. В. Суслова, Д. А. Комягин // Агроэкологическое состояние АПК: опыт, поиск, решения : матер. междунар. науч.-практич. конфер. ФГОУ ДПО СРИППКРКС АПК. - Саратов : Изд-во Латанова В.П., 2005. - С. 140-141.

6. Шевцова, Л. П. Достоинство и продуктивность сизой горчицы в степной зоне Правобережья Саратовской области / Л. П. Шевцова, Д. А. Комягин // Новое в сельскохозяйственном производстве : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. - С. 46-49.

7. Шевцова, Л. П. Влияние предпосевной обработки семян на продуктивность сизой горчицы в степной зоне Саратовской области / Л. П. Шевцова, Д. А. Комягин // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. VI Международный симпозиум. Том II - М. : Изд-во РУДН, 2005 - С. 417-419.

8. Шевцова, Л. П. Влияние предпосевной обработки семян и различных сроков посева на продуктивность сизой горчицы в степной зоне Правобережья Саратовской области / Л. П. Шевцова, Д. А. Комягин // Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России : матер. междунар. науч.-практич. конфер. - Пенза : РИО ПГСХА, 2005. С. 281-283.

Размещено на Allbest.ru

...