Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
охачева Олеся Александровна
РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ И ДОЗЫ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ЯЧМЕНЯ НА ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫХ ПОЧВАХ
СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ
06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Саратов - 2012
Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном
бюджетном общеобразовательном учреждении высшего профессионального образования Дальневосточный государственный аграрный университет
Научный руководитель: | кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Маканникова Марина Васильевна |
Официальные оппоненты: | Пронько Нина Анатольевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО Саратовского ГАУ, профессор кафедры мелиорации, рекультивации и охраны земель Кузнецова Надежда Владимировна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, профессор кафедры комплексного использования водных ресурсов и экологии |
Ведущая организация: | ГНУ Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук |
Защита состоится 6 апреля 2012 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.06 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1. ЕЦmail: dissovet01@sgau.ru.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Саратовский ГАУ.
Автореферат разослан марта 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Афонин Владимир Викторович
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Ячмень - важнейшая зерновая культура, которая может использоваться как крупяная, зернофуражная культура, а также как сырье для спиртовой и пивоваренной промышленности. Ячмень - ценный концентрированный корм, используемый, главным образом, в свиноводстве и птицеводстве. Продукты, извлекаемые из зерна ячменя в форме солодовых вытяжек, находят применение в текстильном, кондитерском и фармацевтическом производствах.
Россия - одна из крупнейших стран по производству зерна, занимающая четвертое место в мире среди основных зернопроизводящих государств. В нашей стране яровой ячмень возделывают повсеместно - от Заполярья до южных границ. В структуре посевных площадей Амурской области ячмень занимает 38055 га. Это составляет 19,9% от общей площади зерновых культур. С 2011 года на территории Амурской области реализуются целевые региональные программы по развитию сельского хозяйства и в том числе по укреплению кормовой базы животноводства. Ячмень является одной из ценных кормовых культур, определяется это возможностью получения из нее высококачественных кормов в виде зерна, зеленой массы, которые используются для откорма скота.
Урожайность ячменя в среднем за пять лет в Амурской области составляет 2,18 т/га. Одна из причин низких урожаев ярового ячменя в условиях южной зоны Амурской области - недостаток продуктивной влаги в почве в первой половине лета. Критическим для ячменя является период выхода растений в трубку, колошения и налива зерна, когда он потребляет максимальное количество воды. Этот период начинается в первой декаде июня и заканчивается в первой декаде июля. Достаточное и бесперебойное снабжение водой должно быть уже в первый период вегетации посевов, и если оно было нарушено, то впоследствии никакие мероприятия не восстановят потерю урожая.
По данным исследований многих ученых установлено, что при выполнении всего комплекса агротехнических приемов урожайность ячменя на поливе можно довести до 3,5 т/га. Особенно эффективно его возделывать при орошении с одновременным применением минеральных удобрений. Однако изучением режимов орошения в условиях южной зоны Амурской области ранее никто не занимался.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - повышение урожайности зерна ячменя на лугово-черноземовидных почвах южной зоны Амурской области до 3,0-3,5 т/га на основе разработки рационального режима орошения и внесения минеральных удобрений.
Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:
- разработать рациональный режим орошения ячменя, обеспечивающий получение урожайности на уровне 3,5 т/га;
- изучить водопотребление ячменя при различных режимах орошения и фонах минерального питания;
- определить оптимальный фон минеральных удобрений для получения стабильных урожаев ячменя;
- изучить влияние режимов орошения и доз удобрений на фотосинтетическую деятельность, продуктивность и качество ярового ячменя;
- определить биоэнергетическую и экономическую оценку эффективности режимов орошения и доз удобрений.
Основные положения, выносимые на защиту:
- рациональный режим орошения ячменя для получения стабильных урожаев на уровне 3,5 т/га;
- оптимальное сочетание основных урожаеобразующих факторов - режимов орошения и доз минеральных удобрений;
- закономерности влияния режимов орошения и доз минеральных удобрений на продуктивность ячменя.
Объект исследований - ячмень на орошаемых землях южной зоны Амурской области.
Предмет исследований - режим орошения и дозы минеральных удобрений для получения стабильной урожайности ячменя.
Научная новизна проведенных исследований заключается в том, что впервые для условий южной зоны Амурской области разработан рациональный режим орошения и уровень минерального питания, обеспечивающие получение высоких урожаев ярового ячменя при поливе дождеванием. Определены параметры суммарного и среднесуточного водопотребления культуры. Установлены закономерности влияния водного и минерального питания на фотосинтетическую деятельность, продуктивность и качество зерна ячменя.
Практическая значимость результатов исследований. Применение на лугово-черноземовидных почвах Среднего Приамурья разработанного рационального режима орошения и доз полного минерального удобрения позволяет получать урожайность ячменя на уровне 3,5 т/га при рациональном использовании водных, трудовых и энергетических ресурсов.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований была проведена на площади 10 га в колхозе Прогресс Константиновского района Амурской области, которая подтвердила возможность получения стабильной урожайности ячменя при поливе дождеванием на уровне 3,5 т/га. Внедрение разработанного режима орошения совместно с внесением минеральных удобрений обеспечило суммарный экономический эффект 5 тыс. руб./га.
ичный вклад автора. Автору принадлежит постановка проблемы, разработка схемы исследований, проведение полевых исследований, анализ полученных экспериментальных данных. Доля личного участия автора в получении результатов исследований составляет более 80%.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международных научно-практических конференциях: Роль и место мелиорации в выполнении концепции долгосрочного развития АПК до 2020 г. (г. Волгоград, 2010), Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве - залог успешного развития АПК (г. Волгоград, 2011), Наука и молодежь: новые идеи и решения (г. Волгоград, 2011), Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем (г. Волгоград, 2012); на региональных научно-практических конференциях Молодежь XXI века: шаг в будущее (г. Благовещенск, 2009Ц2011), Проблемы развития мелиорации, природообустройства и пути их решения (г. Благовещенск, 2011), Взаимодействие научно-образовательных учреждений, бизнеса и власти (г. Благовещенск, 2011); на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ДальГАУ (г. Благовещенск, 2009Ц2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, включающих одну статью в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертаций.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 96 страницах основного текста, включает 19 таблиц, 8 рисунков, 28 приложений, а так же библиографический список, состоящий из 214 наименований, в том числе 20 иностранных авторов. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность работы, цель, задачи, научная новизна, практическая значимость результатов исследований, а также сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе Современное состояние изученности вопроса (обзор литературы) на основе анализа литературных источников отражены вопросы выращивания ячменя в условиях орошения. Рассмотрены вопросы о народнохозяйственном значении ячменя, морфологические и биологические особенности культуры; показано состояние изученности вопроса о режимах орошения ярового ячменя, о технологии возделывания, а так же особенности минерального питания ячменя и потребность его в удобрениях. Проанализированы результаты многолетних исследований А.П. Мороз, В.А. Букреева, А.П. Кочеткова, В.М. Иванова, Е.И. Поротькина, Л.П. Детковской, Е.В. Рыбик, В.Ф. Прокопчук, Г.В. Голова и др. исследователей, проведенных в различных почвенно-климатических условиях Российской Федерации и за рубежом по влиянию режимов орошения и удобрений на урожайность и качество зерна ячменя.
Выполненный анализ литературы показал, что для условий южной зоны Амурской области не установлено оптимальное сочетание основных факторов жизнедеятельности растений - режимов орошения и доз удобрений, что и послужило основанием выбора направления наших исследований.
Во второй главе Место, условия и методика исследований рассматриваются условия, схема опытов и методика проводимых исследований.
Исследования проводились в течение 2009Ц2011 годов на опытном поле ФГБОУ ВПО Дальневосточный государственный аграрный университет (с. Грибское Благовещенского района Амурской области).
По метеорологическим показателям годы исследований характеризовались следующим образом: 2009 г. - влажный (ГТК = 1,82), 2010 г. - переувлажненный (ГТК = 2,00), 2011 г. - засушливый (ГТК = 1,20).
Почвенный покров опытного участка представлен в основном лугово-черноземовидными почвами, которые являются характерными для южной зоны Амурской области. Плотность сложения пахотного слоя составляла 1,04Ц1,08 т/м3, порозность изменялась в пределах от 58,7 до 49,1%, плотность твердой фазы составила 2,52Ц2,68 т/м3, наименьшая влагоемкость 33,4Ц30,8% от массы сухой почвы, содержание гумуса в пахотном горизонте 3,42 %. Содержание легкогидролизуемого азота низкое - 1,5Ц4,7, подвижного фосфора среднее - 65, обменного калия высокое - 186 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки - 5,5.
Экспериментальные исследования по разработке основных показателей режимов орошения ячменя с внесением минеральных удобрений проводились в двухфакторном полевом опыте.
Фактор А. Водный режим: А0 - контроль (без полива); А1 - предполивная влажность почвы 70% НВ; А2 - предполивная влажность почвы 80% НВ; А3 - предполивная влажность почвы 90% НВ. Глубина активно регулируемого поливами слоя увлажнения почвы 0,4 м. Способ полива - периодическое дождевание. Орошение опытного участка проводили двухсопловой среднеструйной дождевальной насадкой кругового действия Роса-3. Расход воды составляет 4 л/с, радиус действия 10 м.
Фактор В. Дозы удобрений: В0 - контроль (без удобрений); В1 ЦN30Р30К30; В2 - N45Р45К45; В3 - N60Р60К60.
Опыт закладывали по методике Госсортосети (1971) методом расщепленных делянок. Повторность в опытах четырехкратная. Площадь опытной делянки по режиму орошения 196 м2, минеральному питанию 49 м2, учетной 25 м2. При проведении опытов использовался сорт ярового ячменя Ача.
Исследования проводились в соответствии с требованиями методики опытного дела Б.А. Доспехова, В.М. Плешакова, П.Г. Найдина. Дозы удобрений приняты имперически на определенный фон минерального питания: низкий, средний, высокий. Составляющие водного режима почвы определяли уравнением водного баланса А.Н. Костякова, влажность почвы - термостатно-весовым методом, сроки проведения поливов - по снижению предполивной влажности почвы до заданного уровня. Количество подаваемой на поле воды учитывали с помощью дождемеров Ф.Ф. Давитая. Показатели фотосинтетической деятельности (площадь листьев, чистая продуктивность фотосинтеза, фотосинтетический потенциал) рассчитывались по методике А.А. Ничипоровича.
Показатели агрохимической характеристики почвы в опыте определяли: гумус по методу И.В. Тюрина в модификации ЦИНАО - ГОСТ 26213Ц84; подвижный фосфор и обменный калий по методике А.Т. Кирсанова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207Ц89); рН - потенциометрическим методом (ГОСТ 26483Ц90).
Статистическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова с использованием компьютерных программ. Биоэнергетическую и экономическую эффективность возделывания ячменя рассчитывали по Методике энергетического анализа технологических процессов в сельскохозяйственном производстве и Энергетической оценке технологий возделывания полевых культур (1995).
В третьей главе Режим орошения и водопотребление ячменя представлены результаты исследований режимов орошения и водопотребления ячменя при дождевании. Режим орошения и динамика влажности почвы ячменя в годы исследований имели свои особенности, которые определялись изменением водопотребления растений при формировании урожая различного уровня, допустимым пределом иссушения почвы и погодными условиями.
Заданные режимы орошения были в основном выдержаны даже в наиболее неблагоприятном по естественной влагообеспеченности 2011 г.(рис. 1).
Для поддержания предполивного порога влажности 70% НВ в 2009-2011 годах было проведено 1Ц2 полива поливной нормой 450 м3/га, оросительная норма составила 450Ц900 м3/га. На варианте с режимом орошения 80% НВ за вегетационный период было проведено 3Ц4 полива, нормой 300 м3/га, оросительная норма увеличилась до 900Ц1200 м3/га. При режиме орошения 90% НВ за период вегетации количество поливов составило 7Ц9, поливная норма 150 м3/га, оросительная норма 1050Ц1350 м3/га.
Величина суммарного водопотребления зависела от интенсивности режима орошения и метеорологических условий в период вегетации. Полученные результаты исследований по структуре суммарного водопотребления показали (рис. 2), что водопотребление ячменя возрастало с улучшением влагообеспеченности с 4835 м3/га при 70%НВ до 5381 м3/га при 90%НВ.
Доля оросительной воды в водопотреблении ячменя составила 13,3 Ц19,9 - 21,9% соответственно при режимах орошения 70, 80 и 90%НВ. Величина использования запасов почвенной влаги в структуре суммарного водопотребления была незначительной - 2,0-2,2%.
Рисунок 1 - Динамика влажности почвы на посевах ячменя при различных режимах орошения в 2011 году
Рисунок 2 - Структура суммарного водопотребления ячменя при различных режимах орошения (доза удобрений N45P45K45), м3/га, среднее за 2009Ц2011 гг.
Для определения потребности растений в воде в течение вегетации были определены значения среднесуточного водопотребления при изучавшихся режимах орошения (рис.2). Наибольшее среднесуточное водопотребление наблюдалось в период кущениеЦвыход в трубку и составляло 108,3; 127,3 и 125,6 м3/га в сутки соответственно при поддержании предполивной влажности на уровне 70, 80 и 90%НВ. В последующем отмечалось постепенное снижение среднесуточного водопотребления до минимальных значений 14,5Ц17,1 м3/га в сутки в период восковаяЦполная спелость зерна.
При разработке проектных и эксплуатационных режимов орошения ячменя широко используют биоклиматические методы определения суммарного водопотребления.
Определение нами биоклиматических коэффициентов показало, что их значения увеличиваются при интенсификации режима орошения (табл. 1).
1 - посев-всходы; 2 - всходы-кущение; 3 - кущение-выход в трубку; 4 - выход в трубку-колошение; 5 - колошение-цветение; 6 - цветение-молочная спелость; 7 - молочная-восковая спелость; 8 - восковая-полная спелость.
Рисунок 2 - Среднесуточное водопотребление ячменя по межфазным периодам в зависимости от режимов орошения (доза удобрений N45P45K45), м3/га,
среднее за 2009Ц2011 гг.
Таблица 1 - Биоклиматические коэффициенты расхода влаги на испарение, коэффициенты водопотребления и затраты оросительной воды при различных режимах орошения (доза удобрений N45P45K45), среднее за 2009-2011 гг.
Предполивная влажность почвы, %НВ | Биоклиматический коэффициент, мм/0С | Коэффициент водопотребления, м3/т | Затраты оросительной воды на 1 т ячменя, м3/т |
70 | 0,23 | 2040 | 284 |
80 90 | 0,25 | 1488 | 253 |
90 | 0,28 | 1799 | 384 |
При режиме орошения 70% НВ биоклиматический коэффициент составил 0,23 мм/0С, 80% НВ - 0,25 мм0/С, 90% НВ - 0,28 мм0/С.
Важнейшими показателями эффективности орошения являются коэффициент водопотребления и затраты оросительной воды на формирование единицы товарной продукции. Нашими исследованиями установлено, что наиболее эффективно влага и оросительная вода расходовались при поддержании влажности почвы 80 %НВ (табл.1). Коэффициент водопотребления при этом составил 1488 м3/т, а затраты оросительной воды для получения 1 т зерна ячменя - 253 м3/т. При более жестком 70%НВ и более интенсивном 90%НВ режимах орошения ячменя влага и оросительная вода расходовались менее эффективно.
В четвертой главе Влияние режимов орошения и доз удобрений на развитие и фотосинтетическую деятельность ячменя рассматриваются сроки наступления фаз и продолжительность межфазных периодов, изменение фотосинтетических показателей при различных режимах орошения и дозах внесения минеральных удобрений, засоренность опытного участка.
Продолжительность периода посевЦвсходы по годам исследований изменялась в зависимости от режима орошения, погодных условий и доз внесения минеральных удобрений в пределах 10Ц14 дней. Период всходыЦкущение на 2Ц3 дня был короче и составил 9Ц11 дней на варианте без орошения. С увеличением предполивного порога влажности продолжительность периода увеличивается до 10Ц12 дней. Период выход в трубкуЦколошение был более продолжительным и продлился на варианте без орошения до 20 дней, а при исследуемых режимах орошения увеличился до 22 дней.
На варианте с дозой удобрений N60P60K60 при режиме орошения 90% НВ продолжительность межфазных периодов и всего вегетационного периода ячменя наибольшая - 103 дня. С уменьшением доз минеральных удобрений период вегетации на этом варианте орошения уменьшился до 96Ц99 дней. На варианте без орошения и удобрений продолжительность межфазных периодов и всего вегетационного периода ячменя наименьшая и составляет 84 дня.
Нашими исследованиями установлено, что максимальных размеров площадь листьев ячменя на всех вариантах опыта достигала в фазе цветения и колебалась от 25,79 до 34,01 тыс. м2/га (табл. 2).
Таблица 2 - Показатели фотосинтетической деятельности ячменя при различных режимах орошения и дозах удобрений, среднее 2009Ц2011 гг.
Дозы удобрений, кг д.в/га | Площадь листьев, тыс. м2/га | ФП тыс.м2 дн./га | ЧПФ средняя за вегетацию, г/м2 в сутки | |||||
Всходы | Кущение | Выход в трубку | Колошение | Цветение | Молочная спелость | |||
Без орошения | ||||||||
Без удобрений | 1,18 | 8,92 | 13,91 | 21,71 | 25,79 | 17,15 | 1644,1 | 4,0 |
N30P30K30 | 1,28 | 9,51 | 14,46 | 22,48 | 26,28 | 18,19 | 1734,3 | 4,5 |
N45P45K45 | 1,97 | 9,75 | 15,15 | 24,47 | 27,59 | 18,81 | 1825,8 | 4,9 |
N60P60K60 | 1,83 | 9,44 | 14,99 | 23,52 | 27,08 | 18,46 | 1840,9 | 4,7 |
70% НВ | ||||||||
Без удобрений | 2,31 | 11,15 | 18,29 | 28,51 | 29,08 | 20,36 | 1706,1 | 4,3 |
N30P30K30 | 2,40 | 11,75 | 20,81 | 30,13 | 30,53 | 21,37 | 1813,6 | 4,8 |
N45P45K45 | 3,03 | 12,89 | 21,46 | 32,52 | 33,04 | 23,13 | 1902,3 | 5,2 |
N60P60K60 | 2,92 | 12,64 | 21,25 | 32,27 | 32,61 | 22,83 | 2021,1 | 5,0 |
80% НВ | ||||||||
Без удобрений | 2,37 | 15,55 | 21,69 | 31,35 | 31,36 | 21,95 | 1900,0 | 4,5 |
N30P30K30 | 2,48 | 16,01 | 23,64 | 31,95 | 32,65 | 22,86 | 2003,8 | 5,0 |
N45P45K45 | 3,10 | 16,59 | 24,76 | 32,53 | 33,36 | 23,35 | 2011,6 | 5,5 |
N60P60K60 | 3,00 | 16,38 | 24,38 | 32,26 | 33,07 | 21,15 | 2129,3 | 5,3 |
90% НВ | ||||||||
Без удобрений | 2,41 | 18,54 | 21,88 | 31,98 | 32,21 | 22,55 | 1958,6 | 4,3 |
N30P30K30 | 2,56 | 19,15 | 23,84 | 32,09 | 33,03 | 23,12 | 1997,1 | 4,8 |
N45P45K45 | 3,21 | 20,11 | 25,09 | 32,81 | 34,01 | 23,81 | 2029,3 | 5,2 |
N60P60K60 | 3,06 | 19,69 | 24,60 | 32,60 | 33,71 | 23,59 | 2063,7 | 5,0 |
Улучшение водного питания ячменя путем проведения поливов способствовало увеличению площади листовой поверхности при всех дозах удобрений во все фазы развития. В результате наибольшая ассимиляционная поверхность была сформирована при интенсивном режиме орошения, которая в фазу цветения достигала 32,21-34,01 тыс. м2/га.
Внесение удобрений в дозах N30P30K30 и N45P45K45 увеличивало размеры формирующейся листовой поверхности. Увеличение дозы до N60P60K60 не приводила к дальнейшему росту площади листьев.
Внесение удобрений приводило к росту ФП на всех фонах водного питания культуры.
Проведение поливов при 70 и 80%НВ увеличивало объем работы, выполненной листовой поверхностью ячменя за вегетацию на 3,8-9,8 и 15,6-15,8% по сравнению с контролем без орошения. При режиме орошения 90%НВ не наблюдалось роста ФП на удобренных вариантах по сравнению с 80%НВ. Поэтому наибольший ФП был получен при режиме 80%НВ и N60P60K60 - 2129,3 тыс.м2 дн./га.
Наиболее эффективно ассимилирующая листовая поверхность работала при режиме орошения 80% НВ и N45P45K45. ЧПФ на этом варианте составила 5,5 г/м2 в сутки.
Отмечена положительная корреляция между урожайностью и ФП (r=0,86), а также урожайностью и ЧПФ (r=0,88) в фазах молочной спелости.
В пятой главе Влияние режимов орошения и доз удобрений на продуктивность и качество зерна ячменя приведены данные по урожаю и его структуре, а также качеству зерна ячменя.
Наилучшие показатели структуры урожая наблюдались при поддержании влажности расчетного слоя почвы не ниже 80% НВ (табл. 3). Так, густота стояния растений в восковую спелость изменялась от 416 до 478 штук, высота растений составляла 56Ц61 см, длина колоса 10Ц15 см, число зерен в колосе 21Ц27 штук, масса зерна одного колоса 1,01Ц1,36 г., масса 1000 зерен 48,3Ц50,5 г, общая кустистость 2,3Ц3,4, продуктивная кустистость 2,2Ц2,6.
Внесение различных доз минеральных удобрений повысило структурные показатели урожая зерна ячменя. При дозе удобрений N45P45K45 элементы структуры урожая возросли по сравнению с естественным фоном на 30%. Повышение дозы удобрений до N60P60K60 не способствовало дальнейшему увеличению структурных показателей.
Улучшение водного режима ячменя при 70 и 80%достоверно увеличивало урожайность культуры на 13,6-11,0 и 31,8-48,2% против контроля без орошения.
Таблица 3 - Влияние режимов орошения и доз удобрений на структуру урожая и урожайность зерна ячменя, среднее 2009-2011 гг.
Предполивной порог влажности почвы | Количество растений на 1 м2 в период восковой спелости, шт. | Высота растений в период восковой спелости, см | Масса зерна в колосе, г. | Масса 1000 зерен, г. | Продуктивная кустистость | Урожайность, т/га | |
Без орошения | Контроль | 304 | 46 | 0,84 | 44,3 | 1,7 | 1,54 |
N30P30K30 | 344 | 48 | 0,76 | 44,6 | 1,9 | 1,73 | |
N45P45K45 | 374 | 49 | 0,93 | 46,4 | 2,0 | 2,09 | |
N60P60K60 | 363 | 48 | 0,94 | 42,6 | 1,9 | 1,91 | |
70 | Контроль | 350 | 49 | 0,95 | 45,3 | 1,7 | 1,75 |
N30P30K30 | 374 | 50 | 1,05 | 45,7 | 1,6 | 2,01 | |
N45P45K45 | 415 | 54 | 1,12 | 46,9 | 2,0 | 2,37 | |
N60P60K60 | 403 | 53 | 1,07 | 46,6 | 1,7 | 2,12 | |
80 | Контроль | 416 | 56 | 1,01 | 48,3 | 2,2 | 2,03 |
N30P30K30 | 424 | 58 | 1,23 | 49,1 | 2,2 | 2,45 | |
N45P45K45 | 478 | 61 | 1,36 | 50,5 | 2,6 | 3,52 | |
N60P60K60 | 445 | 60 | 1,22 | 48,7 | 2,3 | 2,83 | |
90 | Контроль | 374 | 55 | 1,09 | 47,2 | 1,9 | 1,86 |
N30P30K30 | 412 | 56 | 1,05 | 47,7 | 2,1 | 2,15 | |
N45P45K45 | 460 | 57 | 1,21 | 48,3 | 2,2 | 2,79 | |
N60P60K60 | 427 | 56 | 1,11 | 48,1 | 2,1 | 2,58 | |
НСР05А=0,11 НСР05В=0,10 | |||||||
Режим орошения 90%НВ по сравнению с 80%НВ приводил к заметному снижению урожайности на 0,17-0,73 т/га.
Внесение минеральных удобрений в дозах N30P30K3 и N45P45K45 увеличивало урожайность ячменя на 12,3-35,7% без орошения, на 17,9-35,4; 20,7-73,4 и 11,3-50,0% соответственно при 70, 80 и 90%НВ. Дальнейшее повышение дозы удобрений до N60P60K60 было неэффективным на всех фонах водного питания.
Наивысшая урожайность ячменя 3,52 т/га была получена при режиме орошения 80%НВ и внесении N60P60K60
Нами установлены тесные зависимости урожайности зерна ячменя (У) от суммарного водопотребления (х), оросительной нормы (у) и доз минеральных удобрений (z), которые описываются уравнениями полиномиального вида:
У = - 0,25х2 + 1,15х + 1,8 | R2 = 0,895; | (1) |
У = - 0,25у2 + 1,15у + 1,8 | R2 = 0,897; | (2) |
У = - 0,12z2 + 0,52z + 2,27 | R2 = 0,888. | (3) |
Качественные показатели ячменя повышались с улучшением водообеспеченности посевов ячменя и условий минерального питания (табл.4).
Таблица 4 - Качественные показатели ячменя, среднее за 2009Ц2011 гг.
Дозы удобрений, кг д.в/га | Содержание в зерне ячменя, % | ||||
белок (N*5,95) | крахмал | сырой жир | сырая зола | клетчатка | |
Без орошения | |||||
Контроль | 11,2 | 60,2 | 2,2 | 1,7 | 5,4 |
N30P30K30 | 11,7 | 61,5 | 2,3 | 1,8 | 5,5 |
N45P45K45 | 11,9 | 64,3 | 2,3 | 2,1 | 5,5 |
N60P60K60 | 11,8 | 63,8 | 2,3 | 2,2 | 5,5 |
70%НВ | |||||
Контроль | 12,1 | 61,0 | 2,3 | 2,4 | 5,4 |
N30P30K30 | 12,4 | 62,4 | 2,3 | 2,4 | 5,4 |
N45P45K45 | 12,9 | 64,6 | 2,3 | 2,5 | 5,5 |
N60P60K60 | 12,5 | 63,9 | 2,3 | 2,4 | 5,5 |
80%НВ | |||||
Контроль | 12,8 | 61,7 | 2,3 | 2,5 | 5,5 |
N30P30K30 | 13,1 | 63,5 | 2,3 | 2,4 | 5,5 |
N45P45K45 | 13,7 | 65,1 | 2,4 | 2,5 | 5,5 |
N60P60K60 | 13,5 | 64,0 | 2,4 | 2,5 | 5,5 |
90%НВ | |||||
Контроль | 12,6 | 61,9 | 2,3 | 2,4 | 5,5 |
N30P30K30 | 12,9 | 63,0 | 2,3 | 2,4 | 5,5 |
N45P45K45 | 13,2 | 64,3 | 2,4 | 2,4 | 5,5 |
N60P60K60 | 13,0 | 64,0 | 2,4 | 2,4 | 5,5 |
В среднем за три года исследований при поддержании предполивного порога 70% НВ содержание в ячмене белка составило 12,6%, крахмала - 62,9%, сырого жира - 2,3%, сырой золы - 2,4% и клетчатки - 5,5%.
На вариантах с режимами орошения 80 и 90% НВ качественные показатели ячменя существенно не отличались: сырой жир - 2,4%, клетчатка - 5,5%, сырая зола 2,5 и 2,4%, белок - 13,4 и 12,9%, крахмал - 63,6 и 63,3% соответственно.
Внесения минеральных удобрений увеличило содержание белка на 0,7%, крахмала на 3,4%, сырого жира и сырой золы на 0,1%, клетчатки на 0,1%.
В шестой главе Экономическая и энергетическая эффективность режимов орошения и доз удобрений ячменя рассмотрена энергетическая и экономическая оценка изучаемых режимов орошения и доз удобрений.
Выращивание ячменя с использованием предполивного порога влажности почвы на уровне 80% НВ и дозе внесения удобрений N45P45K45 обеспечило получения максимальной урожайности - 3,52 т/га. Несмотря на достаточно высокие энергозатраты 17,61 ГДж/га данный вариант был наиболее энергетически эффективным; коэффициент энергетической эффективности составил 2,39 при наименьшей себестоимости 1 тонны зерна 4231,4 руб.
ВЫВОДЫ
- В условиях южной зоны Амурской области на лугово-черноземовидных почвах при дождевании возможно получение урожайности ярового ячменя на уровне 3,5 т/га. Самая высокая урожайность (3,52 т/га) в среднем за три года исследований была получена в посевах ячменя с режимом орошения 80% НВ и дозой минеральных удобрений N45P45K45.
- Для поддержания в посевах ячменя влажности активного слоя почвы на уровне 70% НВ проводилось 1Ц2 полива поливной нормой 450 м3/га, при 80% НВ 3Ц4 полива нормой 300 м3/га, а при 90% НВ до 7Ц9 поливов нормой 150 м3/га.
- Наибольшее значение суммарного водопотребления 5381 м3/га было отмечено на варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы 90% НВ.
- Минимальное значение среднесуточного водопотребления складывалось в период восковаяЦполная спелость - 14,5 м3/га, а максимальное - в период кущениеЦвыход в трубку - 127,3 м3/га.
- Наименьшее значение биоклиматического коэффициента испарения было отмечено на варианте при 70% НВ и в среднем за вегетацию растений составило 0,23 мм/0С. При 80% НВ этот показатель повысился до 0,25 мм0/С, а при 90% НВ до 0,28 мм0/С.
- При поддержании влажности почвы не ниже 70% НВ средние значения коэффициента водопотребления и затрат оросительной воды составили соответственно 2040 и 284 м3/га. На фоне водного режима почвы 80% НВ - 1488 и 253 м3/га; при 90% НВ - 1984 и 384 м3/га.
- С ростом продуктивности ячменя по мере улучшения условий водообеспеченности посредством повышения предполивного порога влажности почвы максимальная площадь листьев увеличивается до 32,81 тыс.м2/га; наибольший ФП за вегетацию составил 2129,3 дни/га на варианте 80% НВ и дозе удобрений N60P60K60; максимальная чистая продуктивность фотосинтеза 8,0 г/м2 получена в посевах ячменя при режиме орошения 80% НВ на фоне удобрений в дозе N45P45K45.
- Наилучшие показатели структуры урожая наблюдались при поддержании влажности почвы не ниже 80% НВ: густота стояния растений в период восковой спелости до 478 шт., высота растений 56Ц61 см, длина колоса 10Ц15 см, число зерен в колосе 21Ц27 шт., масса зерна одного колоса 1,01Ц 1,36 г., масса 1000 зерен 48,3Ц50,5 г., общая кустистость 2,3Ц3,4, продуктивная кустистость 2,2Ц2,6.
- Наилучшие качественные показатели зерна ячменя получены при режиме орошения 80% НВ и дозе внесения удобрений N45P45K45: белок - 13,7%, крахмал - 65,1%, сырой жир - 2,4%, сырая зола - 2,5%, клетчатка - 5,5%.
- По результатам экономической оценки выявлен наиболее рентабельный вариант - 80% НВ с дозой внесения минеральных удобрений N45P45K45, уровень рентабельности выращивания составил 27,6%.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
Для получения урожайности фуражного ячменя на уровне 3,5 т/га в условиях южной зоны Амурской области следует поддерживать предполивной порог влажности 80% НВ путем проведения 3-4 поливов поливной нормой 300 м3/га и вносить минеральные удобрения в дозе N45P45K45.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
В изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
- охачева О.А. Структура суммарного водопотребления ячменя в зависимости от водного режима почв в условиях юга Приамурья // Вестник АГАУ. - 2011.Ц №7. - С. 27Ц30. (0,42 п.л., авт. - 0,42)
В научных трудах и материалах конференций:
- охачева О.А. Водопотребление ячменя в условиях юга Приамурья // Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве. Залог успешного развития АПК: материалы международной научно-практической конференции (Волгоград, 25Ц27 января 2011 г.). - Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2011.Ц С.323Ц326. (0,25 п.л., авт. - 0,25)
- охачева, О.А. Режим орошения ячменя при различных уровнях минерального питания в условиях юга Приамурья // Наука и молодежь: новые идеи и решения: материалы V международной научно-практической конференции молодых исследователей (Волгоград, 11Ц13 мая 2011 г.). - Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2011.Ц С. 225Ц227. (0,20 п.л., авт. - 0,20)
- охачева О.А. Технология возделывания ярового ячменя при поливе дождеванием в условиях южной зоны Амурской области // Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем: материалы международной научно-практической конференции (Волгоград, 31 января - 2 февраля 2012 г.). - Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2012. - С.292Ц295. (0,25 п.л., авт. - 0,25)
- охачева О.А. Урожайность ячменя в зависимости от водного и пищевого режимов почвы в условиях юга Приамурья // Современные проблемы устойчивого развития агропромышленного комплекса России: материалы VIII Всероссийской дистанционной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных; (пос. Персиановский Ростовской обл., 2011 г.). - пос. Персиановский: ДонГАУ, 2011.Ц С.24Ц26. (0,17 п.л., авт. - 0,17)
- охачева О.А. Режим орошения и водопотребления ячменя в условиях юга Амурской области // Молодежь XXI века: шаг в будущее, посвященная 65 годовщине Победы в Великой Отечественной войне: материалы XI региональной научно-практической конференции (Благовещенск, 25Ц26 мая 2010 г.). - Благовещенск: АмГУ, 2010.Ц С. 95Ц97. (0,23 п.л., авт. - 0,23)
- охачева О.А. Урожайность ячменя в зависимости от режимов орошения и доз удобрений // Молодежь XXI века: шаг в будущее, посвященная 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина: материалы XII региональной научно-практической конференции (Благовещенск, 19Ц20 мая 2011 г.). - Благовещенск: МАП, 2011.Ц С. 26Ц27. (0,22 п.л., авт. - 0,22)
- охачева, О.А. Оптимизация водного режима почвы в посевах ячменя // Проблемы развития мелиорации, природообустройства и пути их решения: материалы научно-практическая конференция (Благовещенск, 2Ц3 июня 2011 г.). - Благовещенск: ДальГАУ, 2011.Ц С.55Ц58. (0,27 п.л., авт. - 0,27)
- Маканникова М.В. Продуктивность ячменя в зависимости от водного и пищевого режимов почвы в условиях юга Приамурья / М.В. Маканникова, О.А. Лохачева // Водное хозяйство и земельные ресурсы: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2011. - Вып.1. - С.19-22. (0,21 п.л., авт. - 0,10)
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству