Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

Влияние агротехнических приемов на урожайность и качества зерна проса в степной зоне Кабардино-Балкарии

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

кандидата сельскохозяйственных наук

Сокуров Мурат Нургалиевич

Владикавказ - 2013

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Князев Борис Музакирович

Официальные оппоненты: Оказова Зарина Петровна - доктор сельскохозяйственных наук, ФГБОУ ВПО «Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова, доцент

Базаева Лиана Михайловна - кандидат сельскохозяйственных наук, ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», доцент

Ведущая организация: ГНУ «Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Защита диссертации состоится « 27 » декабря 2013 г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.023.01 ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», 362040, РСО-Алания, г.Владикавказ, ул. Кирова, 37, тел./факс: (8672)54-91-80; e-mail: dm22002301@yandex.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан « 26 » ноября 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Лазаров Таймураз Константинович

экологический урожайность просо возделывание

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Рост потребности населения в сельскохозяйственном производстве обуславливает большую обеспеченность продуктами питания, что в свою очередь предопределяет необходимость совершенствования технологии производства и улучшения технологических свойств зерна.

Просо относится к числу важных крупяных культур. По вкусовым качествам и пищевым достоинствам оно занимает одно из первых мест среди других круп.

Небольшая норма высева, более поздние сроки посева и короткий период вегетации делают просо незаменимой страховой и пожнивной культурой. Особенностью этой культуры еще является высокая засухоустойчивость, что весьма важно для засушливых районов, где другие зерновые культуры сильно снижают урожай.

Для степной зоны Кабардино-Балкарии, которая характеризуется недостаточным увлажнением, возделывание проса более приемлемо, чем других зерновых культур.

В этой связи совершенствование и разработка технологии возделывания проса, выявление лимитирующих факторов в степной зоне Кабардино-Балкарии весьма актуальны. Решение этих вопросов даст возможность существенно увеличить производство зерна с высокими технологическими свойствами и с минимальными затратами.

Цели и задачи исследований. Цель исследований - выявить агробиологические особенности формирования урожая и качества зерна проса в зоне недостаточного увлажнения; разработать систему мер, способствующих повышению урожайности и устойчивости производства проса на лугово-черноземных почвах Кабардино-Балкарии.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

изучить характер влияния комплекса экологических факторов на рост, развитие, урожайность зерна и его качество;

изучить динамику формирования фотосинтетического аппарата в зависимости от приемов технологии возделывания;

изучить эффективность протравливания семян проса перед посевом;

определить лучших предшественниов, сроки и способы посева, обеспечивающие высокие урожаи зерна проса;

определить зависимость продуктивности проса от нормы высева и глубины заделки семян в зоне недостаточного увлажнения;

изучить зависимость продуктивности растений проса от уровня минерального питания и микроэлементов;

выявить корреляционные связи между величиной урожая и приемами технологии возделывания изучаемых сортов;

определить экономическую эффективность возделывания проса в степной зоне Кабардино-Балкарии.

Научная новизна. Впервые в зоне недостаточного увлажнения Кабардино-Балкарии проведены комплексные исследования, которые позволили получить новые научные данные об особенностях роста и развития растения проса при выращивании в разные по климатическим условиям годы. Показано определяющее значение использования минеральных удобрений, микроэлементов и предпосевной обработки семян.

Установлено, что фотосинтетическая деятельность и формирование элементов продуктивности зависят от приемов технологии возделывания и гидротермических условий года. Сортовые особенности проса четко проявились в зависимости от нормы высева и предшественника.

Определена оптимальная глубина посева семян, которая способствует появлению дружных всходов с высокой энергией прорастания. Выявлены лимитирующие факторы, определяющие величину урожая зерна и его качество.

Оценены по урожайности и технологическим свойствам зерна различные сорта проса в условиях опыта и выявлено, что сорта Эльбрус 10 и Чегет характеризуются лучшими показателями. Определена корреляционная связь между изучаемыми факторами и продуктивностью растений.

Практическая значимость. Практическая значимость работы состоит в том, что даны научное обоснование и рекомендации по повышению урожайности и технологических свойств зерна проса в зоне недостаточного увлажнения Кабардино-Балкарии.

Разработанные и усовершенствованные приемы технологии возделывания проса существенно увеличили урожайность и улучшили качество зерна. Сократили затраты на производство единицы продукции и повысили экономическую эффективность посевов проса на 16-20%.

Проведена технологическая оценка сортов проса, которая позволила рекомендовать в качестве лучших Чегет и Эльбрус 10.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Взаимодействие особенностей гидротермических условий степной зоны Кабардино-Балкарии и биологических особенностей растений проса, обеспечивающие получение высоких урожаев зерна.

2. Комплексная технологическая оценка качества зерна различных сортов проса путем использования различных приемов технологии возделывания.

3. Лимитирующие факторы в формировании высоких урожаев зерна проса с хорошими технологическими свойствами в степной зоне.

4. Оценка экономической эффективности возделывания проса в условиях зоны недостаточного увлажнения Кабардино-Балкарии.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации были представлены, доложены и обсуждены на заседаниях ученого совета факультета, научно-практических конференциях КБГСХА им. В.М. Кокова в 2012г., Кубанского государственного аграрного университета в 2012-2013гг., Мичуринского Государственного аграрного университета в 2011г и других научных учреждений. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ общим объемом 25 печатных страниц.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из 3 глав и изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу, иллюстрирована 18 рисунками. Список литературы включает 125 наименований, в том числе 11 на иностранных языках.

Объекты, условия и методика исследований. В качестве объекта исследований взяты сорта проса, рекомендованные по 6 региону: Эльбрус 10, Чегет, Саратовское 12 и Саратовское желтое.

Исследования проводились в условиях ЗАО РНП «Алтуд» Прохладненского района Кабардино-Балкарии в 2010-2012 гг.

Расчет экономической эффективности проводился с помощью методических рекомендаций по программированию урожаев полевых культур, а также по методике ресурсно-экологической оценки эффективности земледелия (В.М. Володин, 1999).

Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом. Образцы почвы брались через каждые 20 см до глубины 60 см в следующие фазы: всходы; 6-8 листьев; выметывание метелки и полная спелость зерна.

Почва опытного участка - лугово-черноземная, содержание P₂O₅ - 17,5 мг/кг почвы, К₂O₅ - 15 мг/кг почвы, молибдена - низкое (0,19мг/кг почвы), с нейтральной средой почвенного раствора. Основная и предпосевная обработка почвы проводились в соответствии с зональными рекомендациями. Климатические условия за годы исследования складывались по-разному, что позволило более полно оценить их влияние на продуктивность растений с учетом приемов технологии возделывания проса. За годы исследований наиболее благоприятным был 2012, менее благоприятным - 2011 год. Гидротермический коэффициент в период вегетации растений составил по годам исследований (в среднем): 2010 - 0,7-0,8; 2011 - 0,5-0,6; 2012 год - 1,0- 1,1.

Площадь делянки в опытах составила 50 м² по каждому варианту, повторность четырехкратная, размещение делянок - рендомизированное.

Схема опытов:

Опыт 1. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность проса в зависимости от предшественников, сроков и способов посева семян.

Предшественники: озимая пшеница, горох, кукуруза на зерно. Три срока посева:

1. 1-ая декада мая;

2. 2-ая декада мая;

3. 3-ая декада мая.

Два способа посева: рядовой - 15 см и широкорядный 45 ? см.

Опыт 2. Агроклиматическое обоснование различных норм высева и глубины заделки семян.

Нормы высева, млн. шт./га: 2,6; 2,8; 3,2; 3,6.

Глубина заделки семян, см: 3-4; 4-6; 6-8.

Способ посева рядовой, предшественник озимая пшеница.

Опыт 3. Роль минеральных удобрений и микроэлементов в повышении продуктивности проса.

Варианты: Контроль, N₃₀P₃₀K₃₀ - Фон; Фон +N₃₀P₃₀K₃₀; Фон+N₄₅P₄₅K₄₅; Фон +N₆₀P₆₀K₆₀ (аммиачная селитра, амофос, нитроамофос).

Микроэлементы: на гектарную норму высева семян 50 г сернокислого марганца (0,1%-ный раствор); 20 г сернокислого цинка (0,05%-ный раствор); 50 г молибденовокислого аммония.

В опыте с минеральными удобрениями основную часть (75-80%, в зависимости от варианта) фосфорных и калийных удобрений вносили в почву перед зяблевой вспашкой. Азотные и остальную часть фосфора и калия вносили в почву в предпосевной обработке и в период посева. Семена проса перед посевом намачивали растворами микроэлементов.

Предшественником проса на всех опытах (кроме первого опыта) была озимая пшеница. Посев проводили рядовым способом (15 см). На всех опытах семена обрабатывали перед посевом протравителем Витавакс ВСК.

Фенологические наблюдения и учет урожайности проведены в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Площадь листьев определяли расчетным методом, основанном на измерении размеров листьев по формуле:

S = a b 0,68

где: а - длина листа, см; b - ширина листа, см.

Фотосинтетическую деятельность растений исследовали по А.А. Ничипоровичу. Учет урожая оценивали по каждому варианту поделяночно с последующим пересчетом на гектар. Уборку проводили раздельным способом при созревании зерна в метелке на 80-85% . В убранном урожае проводили структурный анализ. Определяли число и массу зерен одного растения, массу 1000 зерен.

Технологические свойства зерна оценивали по методам государственных стандартов и методикам. Химический и качественный состав продукции определяли согласно существующим методикам:

- сырой протеин (общий азот по Кьельдалю 6,25), ГОСТ 51417-99;

- крахмал (объемный метод определения крахмала по Починку Х.Н.);

Математическую обработку экспериментальных данных осуществляли по Б.А. Доспехову (1985).

Агроклиматическое обоснование различных норм высева проса и глубины заделки семян

На величину урожая зерна и его качество существенное влияние оказывают различные нормы высева и глубина заделки семян. Особенно это проявилось в зоне недостаточного увлажнения, где дефицит влаги отрицательно отражался на показателях элементов продуктивности, урожае и технологических свойствах зерна.

В условиях степной зоны республики в период вегетации растений повышалась потребность во влагообеспеченности почвы.

Несмотря на засухоустойчивость проса, обеспечение растений влагой в период усиленного роста вегетативной части, способствовало формированию большего числа продуктивных метёлок с хорошей озерненностью. Формировалось зерно с высокими технологическими свойствами.

Наблюдалась прямая корреляционная связь между влагообеспеченностью и площадью листовой поверхности (r=+0,89).

Установление оптимальной нормы высева и глубины заделки семян, которые влияют на водный, пищевой и воздушный режимы, имеет большое значение в процессе роста и развития растений.

На формирование фотосинтетического аппарата и элементов продуктивности существенно повлияли нормы высева и глубина заделки семян (табл. 1).

На рис. 1 показано, что различные нормы высева при одинаковой глубине посева (3-4 см) формировали неодинаковую листовую поверхность. Посев семян из расчета 2,8 млн.шт./га формировал площадь листьев 29,8 тыс. м²/га, а 3,6 млн.шт. - 27,1 тыс.м²/га. Сравнение ЧПФ и сухой массы также показывает, что при норме высева 2,8 млн./га они выражены лучшими показателями. Аналогичные данные имеем и по другим глубинам заделки семян (табл. 1).

Таблица 1. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность проса в зависимости от нормы высева и глубины заделки семян (2010-2012 гг.). Сорт Эльбрус 10

Норма высева, млн.шт/га	ЧПФ, г/м2 в сутки	Сухая масса, т/га	Масса зерна, г/раст.	Масса 1000 зерен, г	Урожайность, т/га
Глубина посева - 3-4 см
2,6	3,0	4,15	1.38	7,6	2,28
2,8	3,1	4,37	1,35	7,5	2,91
3,2	3,0	4,24	1,11	7,4	2,44
3,6	2,9	4,18	0,91	7,4	2,05
НСР05					0,24
Глубина посева - 4-6 см
2,6	3,2	5,18	1,42	7,9	2,94
2,8	3,3	5,49	1,57	7,7	3,39
3,2	3,2	5,31	1,34	7,6	2,87
3,6	3,1	5,11	1,28	7,5	2,34
НСР05					0,21
Глубина посева - 6-8 см
2,6	3,0	4,21	1,39	7,6	2,46
2,8	3,1	4,37	1,37	7,5	2,81
3,2	3,0	4,31	1,19	7,4	2,47
3,6	3,0	4,19	1,16	7,4	2,09
НСР05					0,27



Рис. 1. Площадь листьев в зависимости от нормы высева и глубины заделки семян проса (Сорт Эльбрус 10)

Урожай зерна сорта Эльбрус 10 при норме высева 2,8 млн.шт/га (глубина заделки - 3-4 см) составил 2,91 т/га, а при заделке семян на глубину 4-6 см - 3,39 т/га, т.е. на 0,48 т/га больше. Однако следует отметить, что с увеличением нормы высева больше 2,8 млн.шт/га, уменьшались показатели элементов продуктивности и урожая зерна. Независимо от глубины заделки семян посев из расчета 3,2-3,6 млн.шт/га не приводил к повышению продуктивности проса.

В 2011 году, когда ГТК составил всего 0,5-0.6, наибольшую листовую поверхность имел вариант с нормой высева 2,6 млн.шт/га (глубина посева 4-6 см). ФП, сухая масса и ЧПФ характеризовались лучшими показателями при посеве семян из расчета 2,8 млн.шт/га. Особенно это проявилось в 2012 году, когда ГТК равнялся 1,0-1,1. Низкие показатели отмечены на всех вариантах опыта в 2011 году.

Результаты анализов показали, что наибольшее число зерен и масса зерна одного растения имели посевы 2012 года при норме высева 2,8 млн.шт/га (4-6 см). Масса 1000 зерен и урожай зерна также выше при такой норме высева.

Самые низкие показатели имели посевы из расчета 3,6 млн.шт/га в 2011 году. Масса зерна одного растения, масса 1000 зерен и урожайность этого варианта уступают лучшему варианту на 15-20%.

Зерно проса, выращенное в разных климатических условиях и при разных нормах высева, существенно отличается по своим технологическим свойствам. Как видно из данных таблицы 2, сортовые различия по качеству зерна значительно меньше, чем под влиянием климатических условий и нормы высева.

Низкое содержание белка отмечалось при посеве из расчета 3,2 млн.шт/га в 2012 году, когда увлажнение почвы было достаточным для растений. Зерно, полученное в 2010 и 2011 годы, характеризовалось более высоким содержанием белка.

Из изучаемых сортов проса наибольшей стабильностью по данному признаку отличались сорта Эльбрус 10 и Чегет.

Таблица 2. Технологические свойства зерна проса в зависимости от нормы высева и гидротермических условий года (2010-2012 гг., глубина - 4-6 см)

Сорта	2,8 млн.шт./га	3,6 млн.шт./га
	Содержание белка, %	Содержание крахмала, %	Пленчатость, %	Выход крупы, %	Содержание белка, %	Содержание крахмала, %	Пленчатость, %	Выход крупы, %
2010 год
Эльбрус 10	11,85	66,74	17,4	82,6	11,51	66.68	17,9	82,1
Чегет	11,81	66,76	17,6	82,4	11,52	66,67	17,8	82,2
Саратовское 12	11,86	66,80	17,5	82,5	11,49	66,64	17,7	82,3
Саратовское желтое	11,86	66,79	17,5	82,5	11,48	66,62	17,8	82,2
2011 год
Эльбрус 10	11,95	66,69	17,8	82,2	11,64	66,61	18,2	81,8
Чегет	11,91	66,70	17,9	82,1	11,65	66,60	18.2	81,8
Саратовское 12	11,96	66,65	17,9	82,1	11,63	66,59	18,3	81,7
Саратовское желтое	11,94	66,64	17,8	82,2	11,63	66,58	18,3	81,7
2012 год
Эльбрус 10	11,76	68,3	16,6	83,4	11,50	68,12	16,9	83,1
Чегет	11,75	68,32	16,8	83,2	11,52	68,13	16,9	83,1
Саратовское 12	11,77	68,24	16,9	83,1	11.48	68,14	17,0	83,0
Саратовское желтое	11,77	68,18	16,9	83,1	11,47	68.13	17,1	82,9

* Данные по нормам высева 2,6 и 3,2 млн.шт/га приводятся в диссертации.

В 2012 году, при посеве семян из расчета 2,8 млн.шт/га, выход крупы составил 83,4%, а в 2011 году 82,2%, т.е. наблюдается обратная зависимость, с уменьшением белка увеличивается выход крупы и наоборот.

Выход крупы с единицы площади зависит от величины урожая, крупности зерна и пленчатости. Чем крупнее зерно, тем меньше процент пленчатости, значит выход крупы больше. Анализы показали, что зерно, формировавшееся в более оптимальных условиях, отличалось высокими показателями массы 1000 зерен. Процент пленчатости зерна, полученного в 2012 году, составил 16,6%, а в 2011 - 17,4%.

Если же сравнить пленчатость, исходя из нормы высева, то в более изреженных посевах (2,8 млн.шт/га) формируется крупное зерно и пленчатость ниже на 0,9%, чем в загущенных посевах. С учетом урожайности и пленчатости зерна выход крупы составил у сорта Эльбрус 10 в 2012 году 83,4%, а в 2011 - 82,2%.

Таким образом, посев семян проса из расчета 2,8 млн.шт/га на глубину 4-6 см обеспечивает получение более высоких урожаев зерна с высокими технологическими свойствами. Особенно это проявляется в годы с хорошим увлажнением почвы (2012), т.е. лимитирующим фактором явилась влагообеспеченность почвы.

С уменьшением нормы высева увеличивались показатели массы 1000 зерен и выход крупы, снижалась пленчатость. В 2012 году при норме высева 2,8 млн.шт/га (сорт Эльбрус 10) формировался более высокий урожай (3,46 т/га), имея низкую пленчатость (16,6%) и наибольший выход крупы (83,4%).

Фотосинтетическая деятельность и продуктивность проса в зависимости от предшественников, сроков и способов посева семян

Представляет определенный интерес влияние предшественников и глубины заделки семян на формирование фотосинтетического аппарата и элементов продуктивности. Анализы показали, что все сорта проса имели лучшие показатели после гороха. Незначительно ему уступает озимая пшеница. Кукуруза на зерно, является худшим предшественником для проса.

На рисунке 2 и таблице 3 показано, что предшественники оказали существенное влияние на показатели фотосинтетической деятельности и элементы продуктивности. Площадь листовой поверхности, чистая продуктивность фотосинтеза и сухая масса по гороху характеризуются лучшими показателями. Индекс листовой поверхности равен 2,9-3,2м²/м², чистая продуктивность и сухая масса составляют, соответственно, 3,0-3,5. Это на 8-10% больше, чем при посеве проса после кукурузы на зерно.

Таблица 3. Фотосинтетическая деятельность и элементы продуктивности в зависимости от предшественников. Сорт Эльбрус 10

Предшественники	ЧПФ, г/м2 в сутки	Сухая масса, т/га	Масса зерна, г/раст.	Масса 1000 зерен, г	Урожайность, т/га
2010 год
Озимая пшеница	3,1	4,42	1,57	7,5	3,1
Горох	3,2	4,63	1,62	7,6	3,3
Кукуруза на зерно	2,9	4,11	1,42	7.3	2,9
НСР05					0,21
2011 год
Озимая пшеница	2,9	4,11	1,42	7,2	2,9
Горох	3,0	4,22	1,53	7,3	3,0
Кукуруза на зерно	2,7	3,96	1,31	7,0	2,5
НСР05					0,24
2012 год
Озимая пшеница	3,3	4,57	1,69	7,7	3,5
Горох	3,5	4,78	1,73	7,9	3,7
Кукуруза на зерно	3,0	4,26	1,51	7,4	3,2
НСР05					0,23

*Данные по сортам Чегет, Саратовское 12 и Саратовское желтое приводятся в диссертации.

В 2011 году, когда в данной зоне наблюдался дефицит влаги в почве, посев имел изреженные всходы, энергия прорастания была слабой, т.е. не было дружных всходов. Это приводило к неодновременному созреванию зерна, уборка затягивалась, неизбежна была потеря урожая.

Рис. 2. Площадь листовой поверхности проса в зависимости от предшественника (сорт Эльбрус 10)

Масса зерна одной метелки, масса 1000 зерен и урожайность характеризовались в лучшую сторону на посевах, где предшественниками были горох и озимая пшеница.

Урожай зерна при посеве семян после гороха составил 3,7 т/га (2012 год), а по кукурузе на зерно - 3,2 т/га. Что касается урожайности в зависимости от климатических условий года, то она была выше в 2012 году.

Таким образом, основными факторами, ограничивающими рост и развитие растений проса в условиях степной зоны Кабардино-Балкарии, являются высокие среднесуточные температуры воздуха, недостаточное увлажнение почвы, неправильный подбор предшественника.

Урожай зерна проса по предшественникам горох и кукуруза на зерно сильно варьировал как по годам, так и в среднем за три года исследований.

Корреляционный анализ показал, что между показателями элементов продуктивности и влагообеспеченностью почвы имеется существенная положительная связь. Коэффициент корреляции между этими факторами равен r= +0,87-0,89, что указывает на прямую зависимость величины урожая от влагообеспеченности почвы в период вегетации растений, особенно в межфазные периоды - стеблевание - цветение - формирование зерна.

Сроки и способы посева проса

С теоретической точки зрения очень часто бывает трудно решить удалось ли полностью реализовать потенциал продуктивности растений. Определение условий, при которых можно ожидать полной реализации потенциала - еще не решенная проблема, над которой работают многие исследователи в условиях фитотрона и хорошо оснащенных лабораторий.

Проведенные исследования показали, что на формирование фотосинтетического аппарата и элементов продуктивности растений проса существенное влияние оказали как сроки, так и способы их посева.

Установлено, что площадь листьев одного растения проса увеличивалась при широкорядном способе посева, особенно при посеве во второй декаде мая (2 срок). Если при рядовом способе посева она составила 33,7 тыс.м²/га, то при широкорядном 33,9 тыс.м²/га. Что касается сравнения по срокам посева, то посев семян в первой и третьей декадах мая характеризуется меньшими показателями как по площади листьев, так и по чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) и по сухому веществу (табл. 4).

Таблица 4. Фотосинтетическая деятельность и элементы продуктивности проса в зависимости от сроков и способов посева (2010-2012гг.).

Показатели	Рядовой способ (15 см)	Широкорядный способ (45 см)
	1 срок	2 срок	3 срок	НСР05	1 срок	2 срок	3 срок	НСР05
Сорт Эльбрус 10
Площадь листьев, т.м2/га	30,4	33,9	31,8	-	32,9	34,6	33,7	-
ЧПФ, г/м2 в сутки	3,2	3,4	3,3	-	3,3	3,5	3,4	-
Сухое вещество, т/га	5,24	6,22	5,34	-	5,74	6,11	5,94	-
Число зерен, шт/раст	154	176	163	-	164	193	189	-
Масса зерна, г/раст	1,11	1,37	1,24	-	1,25	1,48	1,43	-
Масса 1000 зерен, г	7,5	7,6	7,5	-	7,8	8,0	7,8	-
Урожайность, т/га	2,71	3,49	2,84	0,15	3,25	3,71	3,62	0,16

*Данные по другим сортам приводятся в диссертации.

Аналогичные данные получены и по элементам продуктивности. Лучшие показатели имелись во втором сроке посева (вторая декада мая). Растения в этом опытном варианте формировали наибольшее число зерен в метелке (172-193 шт.). Особенно это проявилось при широкорядном способе посева. Масса зерна одного растения и масса 1000 зерен также выражены лучшими показателями продуктивности при посеве во второй декаде мая.

Что касается урожайности, то наиболее высокий урожай зерна получен при посеве семян во второй декаде мая - 3,71 т/га (широкорядный способ). Это на 0,46 т/га больше, чем при первом сроке посева. Сравнение изучаемых сортов проса по элементам продуктивности и урожайности показало, что сорта Чегет и Эльбрус 10 формируют более высокий урожай. Наблюдалась положительная корреляция между крупностью зерна и выходом крупы (ядра) - r=0,87. В лучших вариантах выход крупы составил более 80%. С уменьшением числа растений на единицу площади повышалась его продуктивность.

При широкорядном способе посева, когда число растений на единицу площади значительно меньше, каждое растение лучше обеспечивалось питанием и влагой, поэтому показатели элементов продуктивности при таком способе посева семян существенно выше, чем при рядовом способе посева.

Эффективность протравливания семян проса перед посевом

Растения проса сильно поражаются пыльной головней, которая является наиболее опасной для этой культуры. Степень поражения зависит от многих факторов, в засушливых условиях выращивания часто наблюдается снижение урожая и выхода крупы, а его вкус из-за поражения растений пыльной головней значительно ухудшается.

Результаты показали, что протравливание семян перед посевом оказало положительное влияние на состояние посевов. Масса зерна одного растения в контроле составила 1,24 г, а в других вариантах она составила от 1,43 до 1,49 граммов на одном растении.

Поражение пыльной головней на посевах проса может достигать до 20% и более. Исследования показали, что в варианте контроль поражаемость растений составила 6,6%, а в вариантах с протравленными семенами - 0,17-0,19%. Это около 5500-6000 растений на гектар.

Таблица 5. Влияние протравливания семян на формирование урожая зерна проса (2010-2012 гг.)

Варианты протравливания	Кол-во зерен, шт./раст.	Масса зерна, г/раст.	Масса 1000 зерен, г	Поражение головней, %	Урожайность, т/га	Выход крупы, %
Сорт Эльбрус 10
Контроль	165	1,24	7,5	6,6	2,64	79,3
Витавакс, ВСК	177	1,43	8,1	0,19	2,95	83,2
Раксон, КС	178	1,44	8,1	0,18	3,07	83,6
Сфинкс, КС	174	1,41	8,1	0,18	3,05	82,7
Винцит, СК	182	1,49	8,2	0,17	3,28	84,3
НСР05	-	-	-	-	0,24	-
Сорт Саратовское 12
Контроль	148	1,11	7,5	6,3	2,51	78,6
Витавакс, ВСК	164	1,31	8,0	0,18	2,84	82,9
Раксон, КС	165	1,32	8,0	0,17	2,89	82,7
Сфинкс, КС	163	1,30	8,0	0,17	2,87	82,8
Винцит, СК	172	1,38	8,1	0,16	2,95	83,6
НСР05	-	-	-	-	0,27	-

На некоторых растениях пораженные головней соцветия остаются в пазухах листьев и разрушаются только при обмолоте, заражая здоровые зерна. Впоследствии посев этих зерен приводит к заражению молодых всходов. Урожай зерна проса существенно выше в тех вариантах, где проводили протравливание семян. В лучшем варианте «Винцит, СК» урожай зерна составил 3,28 т/га, а в контроле - 2,64. Остальные варианты занимают промежуточное положение. По урожайности и выходу крупы сорт Эльбрус 10 превосходил остальные сорта.

В 2012 году влагообеспеченность почвы была выше многолетней, и растения проса поражались сильнее. Однако, ежегодное протравливание семян значительно снижало поражение посевов головней и способствовало повышению сбора зерна. Таким образом, протравливание семян проса перед посевом (Винцит, СК; Раксон, КС) существенно снижало поражаемость растений пыльной головней, повышалась продуктивность растений, урожай зерна и выход крупы характеризовались более высокими показателями.

Роль минеральных удобрений и микроэлементов в повышении продуктивности проса

Просо потребляет меньше питательных веществ, чем другие крупяные культуры. Правильное питание растений повышает не только урожай зерна, но и крупность, содержание белка, выход и качество крупы.

Режим питания - один из решающих факторов, влияющих на формирование урожая проса. Высокая отзывчивость его на удобрение во многом обусловлена особенностями развития корневой системы и способностью за короткий период вегетации создавать высокий урожай.

Площадь листовой поверхности сортов проса варьировала в зависимости от доз минеральных удобрений. Установлено, что с увеличением доз минеральных удобрений (NPK), увеличивалась площадь листьев, показатели ФП, сухой массы и ЧПФ. Площадь листьев в контроле составила 29,8 тыс.м²/га, а в лучшем варианте (Фон + N₆₀P₆₀K₆₀) - 35,1 тыс.м²/га (табл. 6).

Таблица 6. Влияние различных доз минеральных удобрений на формирование фотосинтетического аппарата и элементов продуктивности проса (2010-2012 гг.). Сорт Эльбрус 10.

Показатели	Контроль	N30P30K30 - фон	Фон + N30P30K30	Фон + N45P45K45	Фон + N60P60K60	НСР05
Площадь листьев, тыс.м2/га	29,8	30,9	32,3	34,6	35,1	-
ФП, млн. дней м2/га	1,9	2,0	2,1	2,2	2,3	-
Сухая масса, т/га	4,6	4,8	5,1	5,3	5,5	0,48
ЧПФ, г/м2 в сутки	3,1	3,2	3,3	3,4	3,5	-

Аналогичные данные имели и по ФП, сухому веществу и ЧПФ. С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивались показатели фотосинтетической деятельности посевов.

Динамика формирования фотосинтетического аппарата показала, что максимальную величину растения имели в фазе начала выметывания метелки, т.е. в момент потребления наибольшего количества питательных веществ. Такая закономерность наблюдалась у всех сортов за годы испытаний. Фотосинтетическая деятельность проса в 2012 году была выше на 8-12%, чем в 2010 и 2011 годах.

С учетом биологических особенностей проса постепенное увеличение дозы минеральных удобрений привело к заметному повышению продуктивности растений. Анализы показывают, что масса зерна одного растения и масса 1000 зерен существенно повышались с увеличением дозы удобрений. В контрольном варианте масса зерна растения составила 1,42 г, а в лучшем варианте (фон + N₆₀P₆₀K₆₀) - 1,91 г. Что касается массы 1000 зерен, то она также имела лучшие показатели с повышением дозы удобрений (табл. 7).

Таблица 7. Продуктивность и технологические свойства зерна проса в зависимости от минерального питания (2010-2012 гг.). Сорт Эльбрус 10

Показатели	Контроль	N30P30K30 - фон	Фон + N30P30K30	Фон + N45P45K45	Фон + N60P60K60	НСР05
Масса зерна, г/раст.	1,42	1,52	1,61	1,78	1,91	-
Масса 1000 зерен, г	7,2	7,5	7,7	7,9	8,0	-
Урожайность, т/га	2,65	2,89	3,15	3,36	3,43	0,21
Пленчатость, %	18,3	17,9	7,4	17,1	16,8	-
Выход крупы, %	81,7	82,1	82,6	82,9	83,2	-
Содержание белка, %	11,2	11,7	11,9	12,0	12,1	-

Урожайность проса в варианте «контроль» составила 2,65 т/га, а внесение в почву фон+N₆₀P₆₀K₆₀ обеспечило повышение урожайности до 3,43 т/га. Среди исследуемых сортов проса Эльбрус 10 характеризуется в лучшую сторону как по элементам продуктивности, так и по урожайности. Урожай зерна этого сорта равнялся 3,43 т/га (вариант N₆₀P₆₀K₆₀), Чегет - 3,22 т/га, Саратовское 12 - 2,98 т/га, Саратовское желтое - 2,91 т/га. Урожайность по годам исследований приводится на рисунке 3.

Минеральные удобрения также оказали существенное влияние на технологические свойства зерна проса. Пленчатость зерна снижалась с увеличением дозы удобрений и, наоборот, повышались выход крупы и содержание белка. С увеличением содержания белка в зерне уменьшался выход крупы. В частности сорт Эльбрус 10 в 2012 году имел урожай зерна 3,57 т/га, пленчатость составила 16,6%, выход крупы 83,4%, содержание белка и крахмала, соответственно, 11,6% и 68% (вариант фон + N₆₀P₆₀K₆₀). Этот же сорт в 2011 году имел следующие показатели: пленчатость 17,9%, выход крупы 82,1%, содержание белка и крахмала - 12,0% и 66%.

Рис. 3. Урожай зерна проса в зависимости от доз минеральных удобрений по годам исследований (сорт Эльбрус 10)

При обработке семян проса перед посевом микроэлементами - солями марганца, цинка и кобальта, путем намачивания в растворах, получался существенный эффект - повышалась продуктивность растений. Они способствуют повышению энергии прорастания и всхожести.

Таблица 8. Влияние микроэлементов на продуктивность проса и качество зерна (2010-2012 гг.)

Микроэлементы	Число зерен, шт./раст.	Масса зерна, г/раст.	Масса 1000 зерен, г	Урожайность, т/га	Содержание белка, %	Содержание крахмала, %
Сорт Эльбрус 10
Контроль	166	1,25	7,5	2,41	11,47	68,44
N30P30K30 - фон	192	1,48	7,7	2,79	11,86	68,11
Фон + марганец	223	1,79	8,0	3,27	11,92	66,99
Фон + цинк	221	1,75	7,9	3,16	11,87	67,24
Фон + молибден	221	1,75	7,9	3,12	11,87	66,22
НСР05	-	-	-	0,24	-	-

Как видно из таблицы 8, число и масса зерна одной метелки выражены в лучшем варианте фон + марганец, они равны, соответственно, 223 шт. и 1,79 г, а в контроле - 166 и 1,25. Аналогично и по другим сортам. Масса 1000 зерен также характеризуется в лучшую сторону при обработке семян микроэлементами.

Урожай зерна в «контроле» составил 2,41, а в лучшем варианте - фон + марганец - 3,27 т/га. Остальные варианты занимали промежуточное положение.

Содержание белка в контрольном варианте составило 11,47%, а крахмала - 68,44% (сорт Эльбрус 10). Эти же элементы в лучшем варианте - фон + марганец - 11,92% и 66,99%, т.е. увеличение содержания белка приводило к уменьшению крахмала.

Сравнение элементов продуктивности, урожайности и качества зерна по годам исследования показало, что в 2012 году, когда влагообеспеченность почвы была более благоприятной, все показатели, кроме содержания белка в зерне, были существенно выше, чем в 2010 и 2011 годы. Что касается белка, то в 2011 году его содержание было больше на 0,5-0,9%.

Таким образом, в агротехническом комплексе, обеспечивающем высокие урожаи проса, большое значение имеют минеральные удобрения и микроэлементы. Несмотря на дополнительные затраты, применение этих элементов существенно повышает продуктивность проса, имея определенную экономическую эффективность.

Экономическое обоснование технологических приемов возделывания проса (сорт Эльбрус 10)

Просо - не только ценная крупяная культура, имеющая большое народнохозяйственное значение, но и экономически выгодная, особенно в зоне недостаточного увлажнения.

Важными показателями экономической эффективности производства проса наряду с урожаем являются затраты труда и себестоимость.

Совершенствование и разработка приемов технологии по производству зерна проса обеспечили значительное повышение продуктивности растений.

В зоне недостаточного увлажнения Кабардино-Балкарии определение лучших предшественников, нормы высева и глубины заделки семян, протравливания семян и минеральных удобрений и микроэлементов на посевах проса обеспечили существенное повышение урожаев зерна и его качества.

Анализы показали, что при затратах 14 тыс. рублей на один гектар посева семян проса по предшественнику горох, чистый доход составил 18,8 тыс. рублей; посев семян из расчета 2,8 млн.шт/га на глубину 4-6 см - 19,5 тыс. рублей; протравливание семян перед посевоми - 11,2 тыс. рублей. Уровень рентабельности составил, соответственно, 127,1; 136,4; и 98,3%.

Внесение в почву минеральных удобрений в расчете фон+N₆₀P₆₀K₆₀ обеспечил получение чистого дохода 16,4 тыс. рублей с уровнем рентабельности 92,6%.

Обработка семян проса перед посевом сернокислым марганцем обеспечила получение чистой прибыли 15,3 тыс. рублей с каждого гектара.

Из исследуемых сортов проса Эльбрус 10 оказался наиболее продуктивным. Урожай зерна этого сорта превысил 3 тонны с гектара. Несмотря на засухоустойчивость проса, при хорошей влагообеспеченности почвы урожай зерна повышался на 14-18%, а его качество существенно улучшалось.

Выводы

На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. Для получения высоких устойчивых урожаев зерна проса существенное значение имеет создание оптимальных условий при его выращивании с учетом биологических особенностей.

2. В зоне недостаточного увлажнения размещение посевов проса после гороха и озимой пшеницы обеспечило формирование фотосинтетического аппарата и элементов продуктивности с высокими показателями. Ценность этих культур в качестве предшественника определяется тем, что они оставляют после себя чистые от сорняков почвы с достаточным запасом питательных веществ. Урожай зерна проса по гороху и озимой пшенице по лучшим вариантам составил 3,5-3,7 т/га.

3. Протравливание семян проса до посева способствовало существенному повышению его продуктивности. Семена, протравленные суспензией Винцит, СК дали дружные всходы, растения хорошо развивались, в посевах пораженных растений было всего 0,16-0,17%. Урожайность на посевах составила 2,9-3,2 т/га, а в «контроле» на 15-18% меньше.

4. Несмотря на засухоустойчивость растений проса, достаточная влагообеспеченность почвы в период вегетации (2012 год, ГТК - 1,0-1,1) обеспечила формирование высоких урожаев зерна (3,42 т/га, сорт Эльбрус 10). Самый низкий урожай получен в 2011 году (ГТК - 0,5-0,6) - 2,09 т/га, сорт Саратовское желтое.

5. С учетом пониженной полевой всхожести семян проса и засушливости степной зоны определение оптимальной глубины заделки семян имеет большое значение. Посев семян на глубину 4-6 см способствовал получению дружных всходов с высокой энергией прорастания. Значительно повысилась урожайность зерна, имея высокие технологические свойства. При посеве семян на глубину 3-4 и 6-8 см продуктивность проса значительно снижалась.

6. Посев семян из расчета 2,8 млн.шт. всхожих семян на гектар обеспечил повышение продуктивности проса. Урожай зерна при такой норме высева составил 2,8-3,9 т/га в зависимости от варианта. Уменьшение (2,6 млн.шт.) или увеличение (3,6 млн.шт.) нормы высева не дали положительного результата.

7. Внесение в почву минеральных удобрений из расчета N₉₀P₉₀K₉₀ (с учетом фона) д.в. обеспечило формирование фотосинтетического аппарата и элементов продуктивности на 15-20% больше, чем в контроле. Технологические свойства зерна (масса 1000 зерен, пленчатость, выход крупы, содержание белка) были выражены лучшими показателями в вариантах с применением минеральных удобрений.

8. В более засушливые годы (2010-2011 гг.) с повышенной среднесуточной температурой воздуха в межфазный период выметывания метелки - восковая спелость формировалось высококачественное зерно. Содержание белка в зерне, независимо от величины урожая, в эти годы было больше на 1-2%, чем в 2012 году.

9. Обработка семян проса микроэлементами обеспечила повышение энергии прорастания и всхожести. Они способствовали лучшему развитию вегетативных и репродуктивных органов, улучшали озерненность метелки и повышали урожайность. Из всех микроэлементов обработка семян сернокислым марганцем дала более высокий урожай зерна (3,10 т/га), чем в «контроле» и в других вариантах опыта. Молибден способствовал увеличению белка в зерне до 12 и более процентов.

10. Производство проса в степной зоне Кабардино-Балкарии является эффективным и экономически выгодным. Получаемая прибыль и высокая рентабельность подтверждают эту целесообразность. Чистая прибыль составила в лучших вариантах 20-27 тыс. рублей с гектара, а уровень рентабельности - 100-190%.

Предложения производству

1. В целях стабилизации урожайности проса и повышения валового сбора зерна в Кабардино-Балкарии рекомендуем увеличить площади посева сорта Эльбрус 10, который формирует урожай зерна более 3,5 тонн с гектара.

2. При возделывании проса в степной зоне КБР рекомендуем проводить посев с нормой высева 2,8 млн.шт/га, сеять семена на глубину 4-6 см по предшественникам горох и озимая пшеница.

3. Проводить предпосевную обработку семян проса протравителями (Винцит, СК) и микроэлементами (марганец). Вносить в почву минеральные удобрения из расчета N₉₀P₉₀K₉₀.

В комплексе все эти приемы технологии обеспечат значительное повышение урожайности и качество зерна.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Сокуров, М.Н. Пути повышения продуктивности и технологических свойств зерна проса для крупяной промышленности / Б.М. Князев, М.Н. Сокуров //Достижения науки и инновации в производстве хранения и переработке сельскохозяйственной продукции. - Мичуринск: Мичуринск-наукоград, 2011. - С. 52-54.

Сокуров, М.Н. Приемы технологии возделывания, повышающие продуктивность проса в степной зоне КБР / Б.М. Князев, М.Н. Сокуров // Экономика и управление: проблемы; опыт, решения. Сб. науч. тр. - Нальчик: Изд-во КБГСХА, 2012. - С. 130-134.

Сокуров, М.Н. Эффективность возделывания проса в степной зоне КБР / Б.М. Князев, М.Н. Сокуров // Экономика и управление: проблемы; опыт, решения. Сб. науч. тр. - Нальчик: Изд-во КБГСХА, 2012. - С. 134-139.

Сокуров, М.Н. Фотосинтетическая деятельность, формирование элементов продуктивности и урожаев зерна проса в степной зоне Кабардино-Балкарии / М.Н. Сокуров // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 4 (37). - С. 159-163.

Сокуров, М.Н. Продуктивность проса в зависимости от предшественников и минерального питания / М.Н. Сокуров // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2013. - № 2 (41). - С. 119-122.

Размещено на Allbest.ru

...