Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Экологические и агрономические основы возделывания кукурузы (обзор литературы) 7-36
1.1. Эффективность основной обработки почвы 7-14
1.2. Формирование урожая и различные системы удобрений 14-24
1.3. Роль средств защиты растений в повышении продуктивности кукурузы 24-36
1.4. Качество продукции и содержание тяжелых металлов в почве и растениях 28-36
ГЛАВА 2. Место, условия, объекты и методика исследования
2.1. Место, схема опыта и агротехника
2.2. Методика полевых наблюдений, лабораторных анализов и энергетических расчетов
2.3. Метеорологические условия проведения исследований
ГЛАВА 3. Агроэкологические основы возделывания кукурузы при различных технологиях 45 - 70
3.1. Агрофизические и агрохимические свойства почвы 46 - 54
3.2. Биологическая активность почвы 54-56
3.3. Засоренность посевов 56-61
3.4. Содержание тяжелых металлов и остаточных количеств пестицидов в почве 61-70
ГЛАВА 4. Особенности роста и развития кукурузы при различных технологиях возделывания 71-84
4.1. Рост, развитие растений и накопление сухого вещества 71-76
4.2. Формирование листовой поверхности, фотосинтетический потенциал и чиста продуктивность 76 - 84
ГЛАВА 5. Влияние технологий возделывания кукурузы на урожайность и качество 85-101
5.1. Урожай зеленой массы и сухого вещества, элементы продуктивности 85-91
5.2. Питательная ценность и санитарно - гигиеническая оценка качества урожая кукурузы 92 - 101
ГЛАВА 6. Энергетическая эффективность возделывания кукурузы на силос 102 - 105
Выводы 105-109
Предложения производству 109
Список литературы 110-128
Приложения 129- 160
- Формирование урожая и различные системы удобрений
- Методика полевых наблюдений, лабораторных анализов и энергетических расчетов
- Агрофизические и агрохимические свойства почвы
- Формирование листовой поверхности, фотосинтетический потенциал и чиста продуктивность
Введение к работе
Важнейшей задачей современного растениеводства является создание адаптивных к неблагоприятным факторам внешней среды технологий и обеспечение за счёт этого стабильных и качественных урожаев.
В связи с трудностями в экономике во многих регионах России, в том числе и Орловской области, в последние годы значительно обострилась проблема производства экологически безопасных кормов с высокими показателями качества. Высокоурожайной кормовой культурой в Орловской области является кукуруза. В зелёной массе и початках культуры необходимо знать не только содержание необходимых питательных веществ, но и уровни токсичности элементов (тяжёлых металлов, пестицидов). Тяжёлые металлы (ТМ) поступают с атмосферными осадками, минеральными и органическими удобрениями, в составе пестицидов, с газопылевыми выбросами крупных предприятий и т.д.
Однако в последние годы отмечено всеобщее сокращение посевных площадей кукурузы, снижение урожайности и качества зелёной массы и зерно-стержневой смеси. Это связано с резким уменьшением не только поголовья скота, но и внесения традиционных органических (компостов и навоза), минеральных удобрений, резким подорожанием гибридных семян кукурузы высоких категорий, специальных средств защиты растений, способствующих получению продукции, удовлетворяющей санитарно-гигиеническим требованиям по содержанию токсичных элементов.
Техногенное поступление поллютантов, в том числе тяжёлых металлов, в окружающую среду существенно снижает продуктивность полевых культур, качество и питательную ценность зерна и кормов.
Интенсивность поступления ТМ в растения во многом зависит от их защитных способностей. Однако, поведение ТМ в системе "почва - растение" при возделывании пропашных культур, в том числе кукурузы, изучено недостаточно. Немного данных о получении экологически безопасной продукции, удовлетворяющей санитарно-гигиеническим требованиям по содержанию ксенобиотиков, при использовании адаптивных технологий возделывания.
В настоящее время кукуруза всё чаще используется как ценный продукт питания, отчего сведения о фоновом содержании в ней ТМ представляет большой интерес.
Поэтому в современных условиях сельскохозяйственного производства актуальным является проведение мониторинга, где ставится задача определения и оценки существующего уровня загрязнения почвы и растений, выявление распределения ТМ по почвенному горизонту (особенно аккумуляция ТМ пахотным слоем) и частям растения.
С учётом этого данная работа посвящена комплексному изучению закономерностей формирования высокопродуктивных посевов кукурузы на основе разработки органической, минеральной и органо - минеральной систем удобрений, обеспечивающих получение высоких и стабильных урожаев кукурузы на силос высокого качества в плодосменном севообороте, способствующих сохранению плодородия почв и снижению её энергоёмкости.
Тема диссертационной работы является составной частью комплексных исследований Орловского государственного аграрного университета: « Разработать энергосберегающие, высокопродуктивные, экологически безопасные системы земледелия для лесостепной зоны европейской части России ». Исследования выполнены на опытном поле учхоза «Лавровский» в 1995 - 1999 гг.
Цель и задачи исследования. Целью данного исследования было изучение влияния различных систем удобрений (органических, минеральных, органо -минеральных), средств защиты растений в сочетании с приёмами основной обработки почвы в условиях Орловской области на получение высоких урожаев биологически полноценной и экологически безопасной продукции при соответствии санитарно-гигиеническим нормам и условии сохранения плодородия почв.
6 В задачи исследования входило:
Изучить влияние основной обработки почвы, систем удобрений и средств защиты растений на некоторые агрофизические, агрохимические, биологические свойства почвы, засорённость посевов кукурузы, а также содержание в ней токсичных веществ (тяжёлых металлов и пестицидов);
Установить влияние технологий возделывания на физиологические особенности формирования урожая кукурузы на силос;
Изучить влияние различных видов удобрений и средств защиты растений в сочетании с основными приёмами основной обработки почвы на урожайность и качество продукции;
Дать санитарно-гигиеническую оценку качества урожая кукурузы на силос по содержанию токсичных элементов;
Определить энергетическую эффективность изучаемых агроприёмов возделывания кукурузы на силос.
Формирование урожая и различные системы удобрений
Современное состояние аграрной сферы российской экономики можно оценить как депрессивно-неустойчивое. Стремительное нарастание кризисных тенденций проявляется в необратимом падении эффективности отечественного сельскохозяйственного производства, аграрной зависимости государства, деградации сельскохозяйственного производственно-ресурсного потенциала, прогрессирующем снижении плодородия и массовом выбытии земельных угодий, в ряде российских регионов превышающих 40-50% (В.Н. Овчинников, 1999).
Наблюдается резкое снижение плодородия почвы: в настоящее время удобрения вносят лишь на 27% посевной площади; с 1990 по 1998 гг применение минеральных удобрений в расчете на 1 га посевов сократилось в 5,8 раза, а органических - в 8,7 раза; количество вносимых удобрений не покрывает вынос питательных веществ с урожаем (А. Зельднер, 1999). По его мнению, при сохранении тенденции уменьшения объема вносимых удобрений баланс гумуса будет окончательно нарушен и процесс сохранения производства продукции растениеводства станет устойчивым.
Отмечены факты, подтверждающие, что применение высоких доз минеральных удобрений и химических средств защиты растений сопровождалось накоплением в растениях и продуктах животноводства вредных веществ. Некоторые ученые отмечают признаки деградации почв вследствие загрязнения их химическими средствами (В.Ф. Ладонин, И.М. Лунев, 1985; .С. Липкина, 1990). При этом наблюдается чрезмерное уплотнение пахотного слоя почвы, а также устойчивый дефицит органического вещества на больших площадях пахотной земли России, что требует объективного пересмотра системы земледелия, так как оно не обеспечивает должного воспроизводства органических веществ в почве (Л.И Мартынович, Н.Н. Мартынович, 1992). Б. Боинчан и А. Лыков (1999) установили, что 77,8% от общей продуктивности в зерно - травяно - пропашном севообороте и 88,7% в зерно - пропашном севообороте сформировалось за счет самой почвы, остальные 22,2 и 11,3 % - за счет вносимых удобрений, соответственно. Эти же авторы отмечают, что органическая система удобрений не уступает по продуктивности органо - минеральной системе в обоих типах севооборотов, а по энергетической эффективности превосходит последнюю. По данным Ю.А. Шомахова (1998) баланс гумуса в пахотном слое выщелоченного и карбонатного черноземов на фоне внесения органических и минеральных удобрений в течение трех ротаций севообороте. Установлено, что уравновешенный баланс гумуса на выщелоченном черноземе складывается под влиянием совместного применения органических и минеральных удобрений. Многие авторы указывают на высокую эффективность совместного применения органических и минеральных удобрений (3. С. Ефремова, 1983; М. Ф. Кузнецов, Р. Н. Владыкина и др., 1986; Л. А. Булавин, 1988; Н. Г.Корнеева, Г. Д. Чернова, 1988; В. Н. Стрельников, 1988; В. Н. Наумкин, А. Л. Наумкина, 1990; 3. С. Ефремова, Т. М. Забулыгина, 1991). Содержание гумуса существенно повышалось при совместном внесении минеральных и органических удобрений (И. К. Шикула, А. Ф. Гнатенко, 1991). Применение умеренных доз минеральных туков (НзоРбоКбо) и органических удобрений (навоз 14 т/га) не сопровождалось снижением содержания гумуса. Удвоение дозы фосфора и калия вызвало большую минерализацию гумуса в пахотном слое (А. Ф. Стулин, Н. Б. Золотарева, 1988). Исследования, проведенные в Гомельской области показали, что удобрения существенно повышают плодородие почвы. При внесении навоза 150 т/га и N270-360P180-270К270-З6О за 3 года содержание фосфора в пахотном слое увеличилось на 7,1-12,4 мг, калия на 6,1-10,7 мг на 100г почвы, гумуса - до 0,16% . При исключении фосфорно-калийных удобрений эти показатели составили соответственно 5,8 - 7,2; 2,5 - 4,7 мг и 0,15% (В. Н. Шлапунов, Н. Ф. Надточаев, 1988). Положительное влияние на агрохимические и физические свойства почвы от совместного применения органических и минеральных удобрений отмечены в работах А. М. Лыкова, А. Ф. Сафонова, А. А.Осина (1982), Л. А. Булавина (1987). Кукуруза хорошо отзывчива на все виды органических и минеральных удобрений, т. к она потребляет значительное количество питательных веществ на протяжении почти всего периода вегетации для образования мощной надземной массы и корневой системы, большего количества зерна. По данным Ю. К. Кудзина, Н. А. Чернявской (1971), И. П. Фирсова (1989) потребление питательных веществ кукурузой продолжается до наступления восковой спелости зерна. Она обладает слабой способностью поглощать и усваивать питательные вещества в ранние фазы развития, а с усилением темпов накопления урожая потребление их возрастает. Примерно с фазы появления восьмого листа в опытах Н. Н. Иванова (1974) и Н. И. Володарского (1986) наблюдалось резкое увеличение суточного потребления азота, фосфора и калия. Питание растений в начальный период развития идет в основном за счет доступных легкорастворимых форм минеральных удобрений, а во второй половине - преимущественно доступными элементами питания, которые образуются в результате разложения органических удобрений и микроорганизмов (Е. П. Трепачев, 1963; С. И. Слухай, 1974; В. Д. Голубев, 1977).
По мнению М. С. Лапаева и В. А. Васильева (1982) рациональное сочетание навоза с минеральными удобрениями является не только важным фактором получения высокого урожая хорошего качества и повышения плодородия почв, но и действенное средство борьбы с потерями азота и защиты водных источников от загрязнения нитратами. В почве, в которую вносили большие дозы навоза, объем пор в слое 0-20 см на 4% выше, чем на контроле. Улучшены условия аэрации в поверхностных слоях, воздухоёмкость увеличивается в среднем на 4% (М.А. Габибов, 1995).
Для сохранения бездефицитного баланса гумуса в почву необходимо ежегодно вносить в среднем 7-12 т/га органических удобрений. При внесении 20 т/га навоза в слое 0-40 см почвы содержание органического вещества увеличивалось на 0,09%, сумма доступных форм азота возросла на 14,0, подвижного фосфора на 5,6 мг/кг, при применении 20 т/га компоста эти показатели соответственно были выше - 0,20%; 28,0 и 65 мг/кг (A.M. Лыков и др., 1982; П.Б. За-манова, СБ. Зейнайнова, 1989).
И.М. Шапошникова, В.И. Журба (1984); А.Ф. Стулин (1996) отмечают положительное влияние на урожайность кукурузы навоза крупного рогатого скота. Внесение навоза КРС по 20 и 40 т/га повышало продуктивность зерна на 5,4 и 9,3 ц/га, а зеленой массы на 52 и 73 ц/га.
В работах некоторых исследователей (С. В. Фесенко, В. Ф. Мальцев, С. В. Улитенко, 1999, В. Е. Ториков, В. Ф. Мальцев, О. В. Торикова, 2000;)отмечено положительное влияние навоза и других органических удобрений на закрепление в малоподвижных и недоступных для растений формах радиоактивного стронция, тяжелых металлов, на очищение почвы от химических препаратов и улучшение фитосанитарного состояния. Положительное действие органического вещества навоза на урожайность кукурузы проявляется в первую очередь на бедных дерново-подзолистых почвах, где он имеет существенное преимущество перед минеральными удобрениями. На почвах, более обеспеченных гумусом, действие навоза на урожайность проявляется слабо (Н. А. Черных, М. М. Овчаренко, Л. А. Поповичева и др., 1995).
Методика полевых наблюдений, лабораторных анализов и энергетических расчетов
Орловская область представляет собой зону переходных почв от дерново-подзолистых к черноземным. Различные условия почвообразования определяют их многообразие. На территории области выделяются три почвенные зоны: западная, центральная и юго-восточная.
Опытное поле учхоза «Лавровский» расположено в центральной почвенной зоне, в 12 км юго-западнее города Орла.
Исследования проводились на темно-серой лесной среднесуглинистого механического состава почве.
Структура почвы комковато-зернистая, переходящая в верхнем горизонте в комковато-пылевую, способную заплывать и слипаться после дождей, уплотняться, и образовывать трещины в сухую погоду. В пахотном слое содержится гумуса по Тюрину 4,48 %, среднекислая реакция почвенного раствора (рН 5,83), сумма поглощенных оснований 31,1, обменных кальция и магния 27,1 и 3,9 мг на 100 г почвы, подвижных форм фосфора и обменного калия 14,6 и 14,8 мг на 100 г почвы.
Нами проводились исследования по действию различных технологий возделывания кукурузы на агрономические свойства темно-серой лесной почвы, засоренность посевов и содержание токсичных элементов в почве.
Существенным фактором плодородия почв является регулирование сложения почвы при ее обработке, что способствует повышению урожайности кукурузы. При значительном уплотнении плодородного слоя снижается запас доступной растениям влаги, ухудшается газообмен между почвой и атмосферой, что отрицательно сказывается на росте и развитии. Однако чрезмерное рыхление почвы может привести и к ухудшению водного режима из-за интенсивного испарения влаги. Оптимальная плотность пахотного горизонта для большинства культурных растений - 1,0-1,2 г /см"3. Создание оптимального строения пахотного слоя - одна из основных задач земледелия.
В начале вегетации (фаза всходы) плотность почвы по вспашке в слое 0-30 см была 1,20-1,26 г /см , а к концу вегетации (фаза молочно-восковой спелости) - 1,24-1,29 г/см т.е. произошло незначительное уплотнение почвы. На вариантах с поверхностной обработкой почвы плотность также несколько увеличива-лась: начало вегетации - 1,23-1,27 г /см , к концу вегетации - 1,28-1,32 г /см (табл.4). По годам исследований плотность почвы при разных способах обработки отличалась незначительно (прилож.1 и 2). На плотность почвы оказывали некоторое влияние применяемые системы удобрений. На вариантах с внесением комплекса органических удобрений (навоз, солома, сидерат) плотность почвы по вспашке на 23-25 см в начале и в конце вегетации была на 0,04-0,05 г /см3 ниже, чем на контроле (без удобрений). На фоне поверхностной обработки на 8-10 см сохраняется данная закономерность. Таким образом, в пахотном слое наблюдается некоторое уменьшение плотности почвы на обоих фонах обработки при внесении органических удобрений (навоз, солома, сидерат). Существуют различные мнения по оценке способов обработки почвы с позиций влагообеспечения. В. Ф. Нечаев (1985) отмечает, что при поверхностной обработке почвы, в сравнении с отвальной, влаги накапливается на 14 мм, с плоскорезной на 20 мм, больше. Данные наших исследований показывают, что наименьший запас продуктивной влаги по годам наблюдался в 1999 г, который характеризовался жарким и засушливым летом, и составил в слое 0-30 см -44,3- 47,0 мм, а в слое 0-100см - 170,1-206,3 мм- в начале вегетации, и - 39,4-47,4 мм в слое 0-30 см и 162,3 -193,8 мм в слое 0-100 см- к уборке урожая при вспашке на 23-25 см. По поверхностной обработке эти показатели составили соответственно: 44,5-57,8 мм - в слое 0-30 см и 199,7-222,3 мм - в слое 0-100 см - фаза всходов; 40,2-48,7 мм и 153,9-193,0 мм - фаза мол очно-восковой спелости соответственно (прилож.З и 4) На вариантах с поверхностной обработкой почвы по всем системам удобрений отмечены запасы продуктивной влаги больше, чем по вспашке почвы. К уборке запасы продуктивной влаги были ниже и примерно одинаковыми по обеим обработкам почвы (табл. 5). Влияние на содержание влаги в почве в зависимости от различных систем удобрений нами не выявлено. В целом как во влажном 1997, так и в сухом 1999 гг. был получен высокий урожай зелной массы кукурузы хорошего качества Таким образом, замена традиционной вспашки на 23-25 см поверхностной обработкой на 8-10 см позволяет обеспечить наибольшие запасы продуктивной влаги в почве, особенно в засушливые годы и сформировать высокий урожай сухого вещества и зеленой массы кукурузы с початками молочно-восковой спелости. Содержание питательных веществ в почве зависит от ее потенциального плодородия, приемов обработки и внесения удобрений. Потребляя, в процессе роста и развития питательные вещества, растения изменяют их концентрацию в верхнем слое почвы, таким образом, влияют на ее плодородие, которое при благоприятных гидротермических условиях определяет продуктивность сельскохозяйственных посевов и качество получаемой продукции. В последние годы установлена возрастающая роль азотных удобрений, что связано с заметным снижением содержания в почве усвояемых форм азота в результате внедрения интенсивных севооборотов, насыщение их зерновыми культурами. При оптимальной дозе азотных удобрений кукуруза созревает раньше. Многообразна роль фосфора для жизни растений. Он нужен им постоянно; особенно велико значение фосфора для правильного питания растений в раннем возрасте. Недостаток его в это время приводит к недоразвитию початков, формирует неравномерные ряды зёрен, раннем возрасте. Недостаток его в это время приводит к недоразвитию початков, формирует неравномерные ряды зерен. При недостатке калия замедляется передвижение углеводов, снижается синтетическая деятельность листьев и корневой системы, понижается устойчивость растения к полеганию (П. П. Вавилов, 1986). Нашими исследованиями необходимо было выяснить изменения содержания основных питательных веществ - азота, фосфора и калия в темно-серой лесной почве под кукурузой в зависимости от технологий возделывания культуры. Нами проводилось определение доступных форм аммонийного азота, фосфора и калия. Исследования показали, что содержание аммонийного азота в почве варьировало в зависимости от применяемых удобрений - 11,16 - 18,91 мг на 100 г почвы по вспашке на 23-25 см и - 10,08 - 17,74 мг на 100 г почвы по поверхностной обработке почвы на 8-10 см (табл.6).
Агрофизические и агрохимические свойства почвы
Среди загрязнителей химической природы тяжёлые металлы имеют особое экологическое, биологическое и здравоохранительное значение.
Минеральные и органические удобрения, средства защиты растений также усиливают техногенную нагрузку, поскольку содержат значительные примеси ТМ. В отличие от атмосферы и гидросферы, где наблюдаются процессы самоочищения от загрязнителей, почва практически не обладает такой способностью, и, металлы, накапливающиеся в ней, удаляются крайне медленно, лишь при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии и дефляции.
Необходимо изучение трансформации ТМ на сельскохозяйственных ландшафтах и контроля за их поведением в агроценозах, которая вызвана в основном двумя причинами.
С одной стороны, металлы - микроэлементы, оказывающие влияние на формирование урожаев культур и качество продуктов, являются важным ком-понентом почв, с другой стороны, чрезмерное поступление ТМ в биосферу вызывает загрязнение почвы и растений вследствие накопления их выше допустимых концентраций, опасных для здоровья животных и человека. ( Б.А. Ягодин и др., 1996)
Надёжных конкретных рекомендаций по снижению поступления ТМ из загрязнённых почв до настоящего времени не разработано. При внесении в загрязнённую почву органических удобрений уменьшается подвижность ТМ вследствие образования органо - минеральных соединений, обладающих низкой растворимостью (М.М. Овчаренко и др., 1996). Исследований по применению органических удобрений для детоксикации избыточных ТМ в почве проведено, к сожалению, мало. Поэтому немаловажное значение приобретает вопрос об оптимальных количествах ТМ в почвах агроландшафтов и разработке агротехнических мероприятий, направленных на снижение поступления токсикантов. В наших исследованиях 1995 - 1999 гг. изучалось распределение валовых форм ТМ по почвенному профилю, а также содержание валовых и подвижных соединений токсикантов в пахотном слое почвы. В почвенных образцах определяли медь (Си), цинк (Zn), кобальт (Со), никель (Ni), свинец (РЬ) и марганец (Мп). Изучение распределения валовых форм ТМ по почвенному профилю опытного поля позволило выявить следующую закономерность: минимальные концентрации токсических элементов (мг/кг) - Со (4,95), Ni (12,80), Си (0), РЬ (0), Zn (14,35), Мп (563,18) - находятся на глубине 70 - 80 см, а максимальное (мг/кг) - на глубине 60 - 70 см и составляет Со(47,70), Ni (48,73), Си (214,45), РЬ (213,73), Zn (77,70) соответственно. Наибольшее количество Мп (749,09) содержится на глубине 20 - 30 см (табл. 11, рис. 2, 3). На наш взгляд, одной из причин такого распределения Т М возможно является близость грунтовых вод и особенность литологического строения почвенного профиля. Большое накопление Мп в обусловлено улучшением структуры почвы и её водно-воздушного режимов в пахотном слое. Нами установлено, что способы обработки почвы не оказывали существенного влияния на содержание валовых и растворимых форм ТМ в пахотном слое почвы. За период исследований происходит уменьшение содержания валовых форм марганца (604,0 - 351,4 мг/кг), никеля (33,5 - 20,0 мг/кг), свинца (39,0 -16,0 мг/кг) по сравнению с фоном, который составляет 778,1; 46,4 и 95,2 мг/кг соответственно. За фоновые значения нами приняты показатели концентраций токсикантов в почвах опытного поля до закладки севооборота (1995 г.). Содержание кобальта уменьшается по всем вариантам технологий (19,0 -12,0 мг/кг), что в 1,1 - 1,8 раз ниже фона (21,8 мг/кг). Однако на 7 варианте, где применяли навоз, сидерат и солому, происходит увеличение содержания этого элемента. Исследования показали что содержание цинка по сравнению с фоном (50,6 мг/кг) за время проведения опыта уменьшилось лишь на вариантах контроля (47,5 - 46,0 мг/кг), на остальных вариантах происходит накопление валового цинка от 52,0 до 97,0 мг /кг. Увеличение содержания данного токсиканта в почвах опытного поля возможно связано с поступлением его из вносимых удобрений. Согласно данным С. С. Праздникова, Г. Г. Аристарховой, А. Н. Аристархова и др.(1994) удобрения имеют среднее содержание ТМ следующие: нитрофоска-РЬ -5,0, Zn-7,6, Си- 10,8, Cd- 1,0, Ni-4,3, Сг-3,2; навоз, влажностью 75 % - 2,9; 12,1 ; 2,4 ; 1,1; 8,8; 9,3 мг/кг соответственно. Н. А. Черных (1995) приводит следующие данные: в навозе содержится Cd - 0,2, РЬ - 4,0, Zn - 112,0, Си - 22,0, Ni - 7,2 мг/кг.
Формирование листовой поверхности, фотосинтетический потенциал и чиста продуктивность
В начальный период развития растений малые размеры листовой поверхности объясняются медленным темпом листообразования и небольшим размером первых ярусов листьев. В дальнейшем, с ускорением роста и развития, увеличиваются темпы формирования листовой поверхности растений, максимум которого достигается в фазы выметывания и молочно - восковой спелости зерна.
На площадь листовой поверхности оказывают влияние не только погодные условия, но и технологии возделывания. Максимальная листовая поверхность в среднем за три года исследований отмечена в фазу молочно - восковой спелости зерна и составляла по вспашке - 32,2 - 37,7 дм на одно растение или - и 29 - 34 тыс. м / га, соответственно (табл. 16, 17)
. Во все годы проведения исследований наибольшая листовая поверхность растений кукурузы формировалось на вариантах с применением минеральных и органических удобрений в сочетании с пестицидами, достигая мак-симальных размеров в фазу выметывания: по вспашке - 32 тыс. м /га и поверхностной обработке 31 тыс.м2/га, в фазу молочно - восковой спелости зерна - 34 тыс.м2/га и 33 тыс.м3/га, соответственно. На альтернативных вариантах (навоз 50 т/га, солома 4-5 т/га, сидерат 7-9 т/га) без применения пестицидов этот показатель незначительно отличался и составил в фазу выметывания по вспашке - 30 тыс.м /га; по поверхностной обработке - 29 тыс. м /га, а в фазу молочно - восковой спелости - 33 тыс.м /га и 32 тыс.м /га. Остальные варианты технологий оказывали несколько худший эффект на фонах обоих обработок. На варианте без применения удобрений и средств защиты этот показатель был невысо-ким и составил в фазу молочно - восковой спелости зерна 29 тыс. м / га на обоих фонах обработки почвы.
Проведенный нами расчет коэффициента корреляции подтвердил наличие прямой корреляционной зависимости между урожайностью зеленной массы (у) и площадью листьев (х): г = +0,99+0,074 - в фазу 8-9 листьев и г = + 0,95 + 0,205- в фазу выметывания. Эта зависимость прямолинейна и выражается уравнениями регрессии:
В формировании сухого и сырого вещества и зерна кукурузы ведущая роль принадлежит фотосинтезу, так как в его процессе синтезируется 90 - 95 % органической массы и аккумулируется часть приходящей солнечной энергии (И. С. Шатилов, 1973).
Наиболее объективным показателем, позволяющим сопоставить возможность использования энергии солнечной радиации посевами, является величина фотосинтетического потенциала (ФП), который учитывает как размеры площади листьев, так и продолжительность их работы.
По нашим данным величина фотосинтетического потенциала посева в годы исследования (1997 - 1999гг.) определялось погодными условиями и технологиями возведения и изменялось в довольно широких пределах (табл.18).
В наиболее благоприятном по погодным условиям 1998г. фотосинтетический потенциал по изучаемым технологиям в весенне - летний период с фазы 5-6 листьев до молочно - восковой спелости зерна варьировал от 1657,1 до 2115,7 тыс.м суток/га, в 1997г. - 1399,8 - 1621,9 тыс.м суток/га, наименьшие значения фотосинтетического потенциала были в засушливом 1999г. и составил 1168,65 - 1449,55 тыс. м2 суток/га.
В среднем за три года исследований нами было установлено, что изучаемые звенья технологии по-разному влияли на фотосинтетический потенциал посевов кукурузы. На фоне вспашки фотосинтетический потенциал составлял 1433,2 - 1729,05 тыс. м суток/га, по поверхностной обработке этот показатель был меньше и составил 1401,6 - 1684,12 тыс. м суток/га.
По нашим данным системы удобрений и защиты растений оказывали существенное действие на значение фотосинтетического потенциала. Максимальные значения фотосинтетического потенциала растения кукурузы имели на вариантах с совместным внесением органических (навоз, солома, сидерат), минеральных (N60P6oK6o) и пестицидов по обоим способам обработки почвы и со-ставили по вспашке 1729,05 тыс.м суток/га, по поверхностной обработке - 1684,12 тыс. м суток/га, что выше контроля, соответственно, на 20,1 % и 19,3 %. На фоне применения минеральных удобрений и пестицидов ФП составил на фоне вспашки - 1524,28 тыс. м суток/га, на фоне поверхностной обработки -1480,12 тыс. м суток/га. Несколько худшим были значения фотосинтетического потенциала на вариантах совместного использования сидерата, соломы и пестицидов и составили 1492,02 тыс. м суток/га, 1429,49 тыс. м суток/га, соответственно. На биологических технологиях с применением навоза 50т/га, сидерата 7-9 т/га, солома 4-5 т/га фотосинтетический потенциал был равен по вспашке 1643,42 тыс. м суток/га, по поверхностной обработке - 1600,7 тыс. м суток/га, что 1,2 раза больше контроля. Варианты с использованием навоза в сочетании с пестицидами обеспечили значения фотосинтетического потенциала по вспашке на 23- 25 см -1583,12 тыс. м суток/га, по поверхностной обработке на 8- 10 см - 1545,32 тыс. м2суток/га; при совместном применении навоза, си-дерата и пестицидов этот показатель составил по вспашке - 1576,2 тыс. м су-ток/га и по поверхностной обработке - 1558,9 тыс. м суток/ га.
Итак, наши исследования показали, что максимальной величины фотосинтетический потенциал достигает на вариантах совместного применения органических (навоз, солома, сидерат), минеральных удобрений и средств защиты растений по обоим фонам обработки почвы и составил 1684,12 и 1729,05 тыс.м суток/га, а минимальной - на вариантах с применением сидерата, соломы и пес-тицидов - составив всего 1429,47 и 1491,02 тыс. м суток/га.
Продуктивная работа листьев играет важную роль в формировании урожая. Прирост сухого вещества на 1м листовой поверхности, т.е. чистая продуктивность фотосинтеза, сильно колеблется у растений кукурузы в течение вегетации.
