Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья Белик Ольга Александровна

Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья
<
Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Белик Ольга Александровна. Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.02 / Белик Ольга Александровна; [Место защиты: Волгогр. гос. с.-х. акад.].- Волгоград, 2009.- 187 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-6/239

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Состояние изученности водосберегающих технологий возделывания сои и обоснование направления исследований 7

1.1 Народнохозяйственное значение, зоны размещения, биологические особенности и условия возделывания сои 7

1.2 Эффективность возделывания, способы и режимы орошения, водопотребление сои 12

1.3 Особенности капельного орошения и обоснование направления исследований 18

Глава 2 Условия и методика проведения опытов 24

2.1 Водно-физические и агротехнические свойства почв опытного участка..24

2.2 Характеристика погодных условий в годы проведения исследований 28

2.3 Схема опыта и методика проведения научных исследований 35

2.4 Методика проведения исследований 38

2.5 Агротехнические особенности производства сои при капельном орошении 44

Глава 3 Режим орошения и водопотребления сои при капельном орошении 48

3.1 Режим орошения сои в зависимости от варианта опыта 48

3.2 Структура суммарного водопотребления сои при различных режимах орошения 70

3.3 Коэффициент водопотребления сои и затраты оросительной воды в зависимости от водного режима почвы 84

3.4 Биоклиматический коэффициент водопотребления сои на семена 88

Глава 4 Показатели продуктивности процесса сои при различных сочетаниях водного, пищевого режимов и обработке почвы 94

4.1 Рост и развитие сои при капельном орошении 94

4.2 Процесс активизации фотосинтетической деятельности культуры соя 106

4.3 Условия повышения урожая сои при капельном орошении 121

Глава 5 Технология возделывания и экономическая оценка эффективность производства сои при капельном орошении 131

5.1 Технология возделывания сои при капельном орошении 131

5.2 Экономическая эффективность выращивания сои при капельном орошении 133

Выводы 142

Предложения производству 144

Использованная литература 145

Приложения 166

Введение к работе

Актуальность исследований. Соя является одной из важнейших культур, с помощью которой возможно решить проблему дефицита белка в питании человека и кормопроизводстве. В семенах сои содержится до 35 - 50 % белка, 17-27 % масла и до 30 % углеводов, витамины Ai, Bi, В2, Д, Е, С и К. Она занимает первое место в мире среди зерновых бобовых культур по площади посева и составляет 62,6 млн га. В России годовое валовое производство сои составляет 550 - 600 тыс. тонн, это покрывает только 10 % ее потребности. Средняя урожайность зерна сои не превышает 1 т/га. В то же время природные условия Волгоградской области позволяют с применением орошения получать до 4 т/га семян сои и сделать регион Нижнего Поволжья привлекательным для производства этой культуры.

В связи с этим разработка основных элементов технологии возделывания сои при капельном орошении на орошаемых землях Волгоградской области, обеспечивающих урожайность при одновременной экономии ресурсов и повышение плодородия почвы в регионе весьма актуальны.

Актуальность работы подтверждается выполнением исследований в соответствии с НТП РАСХН «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство» (2006-2100 гг.).

Цель исследований - повышение эффективности возделывания сои на семена за счет разработки рационального режима орошения и уровня минерального питания, обеспечивающее получение урожайности 3-4 т/га с использованием систем капельного орошения.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

разработать рациональный режим капельного орошения и водопо-требления сои на семена;

определить влияние влагообеспеченности на рост, развитие и продуктивность посева сои при капельном орошении;

установить влияние режимов орошения и доз минеральных удобрений на формирование планируемой урожайности семян сои; (

усовершенствовать агротехнические приемы обработки почвы, направленные на повышение урожайности сои;

определить основные показатели фотосинтетической деятельности сои при различных уровнях водообеспеченности и минерального питания;

провести экономический анализ эффективности производства семян сои, с учетом определяющего действия регулируемых факторов опыта.

Научная новизна. С учетом потенциала продуктивности сои определены сочетания водного и пищевого режимов почвы, которые обеспечивают формирование урожайности 3-4 т/га семян. Для этого диапазона продуктивности установлены закономерности формирования эвапотранспира-ции сои, основные параметры режимов капельного орошения, численные значения удельных затрат воды на единицу товарной продукции; установлены закономерности формирования урожайности семян сои в зависимости от режима орошения, уровня минерального питания и обработки почвы.

Основные положения, выносимые на защиту:

рациональный режим орошения и особенности водопотребления сои при капельном орошении;

закономерности роста, развития и формирования урожая сои в зависимости от режима орошения и доз минерального питания;

технология возделывания сои на орошаемых землях, включающая афотехнические приемы обработки почвы, направленные на повышение урожайности культуры.

Достоверность результатов исследований подтверждается применением современных общепринятых методик, достаточным объемом результатов, полученных в экспериментальных исследованиях, которые согласуются с общими представлениями в данной области научных знаний, применением методов математического анализа и данными производственной проверки.

Практическая значимость работы определяется разработкой и реализацией на орошаемых светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья

элементов технологий возделывания сои на семена с использованием ка-

пельного орошения, обеспечивающих устойчивое формирование урожайности семян свыше 3 т/га при рациональном использовании имеющихся ресурсов. Установленные закономерности могут быть использованы в прикладных и фундаментальных научно-изыскательских работах. Полученные результаты позволяют на стадии проектирования обосновать рациональные параметры технологии капельного полива сои и комплектации систем капельного орошения для их реализации.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практических конференциях: «XII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области» (Волгоград, 2007), «Научное обеспечение национального проекта «Развитие АПК» (Волгоград 2008 г.); международных научно-практических конференциях: «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Рязань 2008), «Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России» (Москва 2009 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4 печатных работах, из них 2 статьи в рекомендованном ВАК РФ журнале для публикаций материалов кандидатских диссертаций; получено 3 патента РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 146 страницах основного текста, включая 40 таблиц, 25 рисунков, содержит библиографический список, состоящий из 237 источников, включая 19 иностранных авторов, и приложения на 21 странице. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и рекомендаций производству.

Эффективность возделывания, способы и режимы орошения, водопотребление сои

Соя является экономически выгодной культурой, которая производится без внесения азотных удобрений, пестицидов, не требует затрат на возмещение ущерба окружающей среде и способствует ее сохранению, пользуется устойчивым спросом на мировом рынке. Производство сои во всех районах страны рентабельно. Рентабельность производства достигает 200 %. Длительное возделывание сои человеком способствовало детальному освоению агроприемов ее вы ращивания, а труд многих поколений земледельцев и народных селекционеров превратил это растение в культуру, хорошо приспособленную к механизированному проведению всех технологических процессов выращивания — от посева до уборки [14]. Высока и экономическая эффективность возделывания сои: каждый гектар ее посева при урожае 20—25 ц/га дает 500—700 руб. чистой прибыли. Соя—наиболее дешевый и повсеместно доступный источник высококачественного протеина. Так, если стоимость 1 т белка мясо-костной муки составляет 1220 руб., а рыбной— 1100 руб., то 1 т белка сои стоит лишь 80—100 руб. Немаловажно и то, что соевый белок можно получить (т. е. выращивать) в хозяйствах, где откармливают животных. Из соевой муки приготовляют искусственное молоко для выпойки поросят и телят, которым можно заменить цельное молоко. С развитием производства риса, кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы, проса и других культур, богатых углеводами, острее ощущается дефицит белка, больше требуется выращивать зернобобовых культур, в частности сои, для сбалансирования пищевых и кормовых рационов по протеину. Поэтому в развитых странах бобовые и зернобобовые культуры занимают 10—12% площади полевых севооборотов. Те страны, которые расположены южнее 48— 50 с. ш., из зернобобовых культур отдают предпочтение сое как наиболее ценному белково-масличному растению. Включение соевых кормов в рационы скота и птицы позволяет снизить расходы на единицу продукции при одновременном росте продуктивности и улучшении качества мяса, молока, шерсти, яиц. [16].

Вода необходима растению в течение всей его жизни, хотя в различные периоды эта потребность неодинакова. Наибольшую потребность в воде соя испытывает в период от фазы цветения до налива зерна, потребляя воду в основном из почвы. В почву вода поступает из разных источников. Это и выпадающие атмосферные осадки, и искусственное орошение, и грунтовые воды. Вода также может проникать в почву в виде пара из воздуха. В засушливых районах страны высокие урожаи зерна можно получить только при искусственном орошении. Хорошие урожаи сои на неорошаемых землях получают лишь при благоприятных погодных условиях, когда равномерно выпадают осадки в течение всего вегетационного периода. В таких условиях можно снимать урожаи зерна до 15 ц/га, но такие благоприятные погодные условия возникают один раз в восемь-десять лет. Но даже и в благоприятные годы урожаи в богарных условиях проигрывают урожаям при орошении в 1,5 - 2,5 раза. В засушливые и острозасушливые годы урожаи зерна падают до отметки 1,0 - 1,5 раза, а то и совсем стремятся к нулю, т. к. не все сорта сои под влияние атмосферной и почвенной засухи способны образовывать бобы. Научно-исследовательские институты, проведя исследования в различное время в различных почвенно-климатических зонах, и убедительно доказав эффективность орошения при возделывании сои, разработали для многих зон страны рациональные режимы орошения. Данные режимы позволяют при экономном использовании поливной воды, материальных ресурсов, минимальных затратах труда получать высокие урожаи зерна.

Так по данным ЮжНИИГиМ, наивысший урожай сои в условиях Ростовской области обеспечивает такой режим орошения, когда в течение вегетации влажность почвы в слое 0,6 м не опускается ниже 80 % НВ. Чтобы поддерживать такую влажность, обычно проводят три полива по бороздам нормой 600-700 мЗ/га или четыре полива дождеванием нормой 500-600 мЗ/га. В краснодарском крае наилучшим считается режим орошения, при котором влажность в слое почвы 0,6 м поддерживается 70-75 % НВ. В Нижнем Поволжье максимальный урожай снимают при влажности 80 % НВ в слое почвы 0,8-1,0 м [66]. Снижение предполивной влажности почвы до 70 % НВ приводит к значительному снижению урожайности. Так средний урожай зерна на Астраханской ОМС при влажности почвы 80 % НВ составил 30,1 п/га, при режиме орошения 70 % НВ - 25,3 ц/га, а на Калмыцкой ОМС - соответственно 27,6 и 20,7 ц/га. В результате исследований ВолжНИИГиМ выяснилось, что в Среднем Поволжье режим орошения сои на зерно зависит не только от биологических особенностей, но и от температурных условий в период вегетации, особенно ее второй половины. Понижение температуры в это время отрицательно влияет на урожай зерна среднеспелых и среднепозднеспелых сортов сои, возделываемых при орошении, в Заволжье Саратовской, Волгоградской, Самарской областях. Потому режимы орошения сои устанавливают в зависимости от цели возделывания, длины вегетационного периода и конкретных погодных условий в данной местности в этот период. На основании исследований ВолжНИИГиМ рекомендует следующий режим орошения: в первый период роста и развития сои (появление всходов — начало бутонизации) независимо от скороспелости сорта вегетационные поливы нужно проводить при снижении влажности в слое почвы 0,6 м до 70 % НВ. В дальнейшем, при возделывании сои на зерно, начиная от фазы бутонизации, необходимо применять дифференцированный режим орошения, учитывая скороспелость сорта и погодные условия года. В засушливое лето с повышенным температурным режимом или для скороспелых сортов, независимо от погоды, во второй половине роста и развития растений поливы проводятся при влажности почвы в слое 0,8 м не ниже 80 % НВ. Во влажное лето, с пониженным температурным режимом в июле-августе, для среднеспелых и среднепозднеспелых сортов сои предполивная влажность почвы в период бутонизации - налив зерна — 70 % НВ. В последний период роста и развития сои (налив - полная спелость зерна) поливы проводят при пороге влажности 70 % НВ. Для среднеспелых сортов в конце вегетации возможно незначительное снижение предполивной влажности почвы до 60 % НВ.

Характеристика погодных условий в годы проведения исследований

Волгоградская область расположена на юго-востоке Русской равнины, вдали от океанов и морей. Поэтому климат области континентальный, с холодной, малоснежной зимой и продолжительный, жарким, сухим летом. Весна короткая, осень теплая и ясная. По обилию солнечного тепла область не уступает южному берегу Крыма [1, 168]. Равнинный рельеф способствует проникновению в наш регион различных воздушных масс: зимой вторгается холодный, сухой, континентальный воздух Сибирского антициклона, усиливая суровость зимы, летом наблюдается приток воздушных масс с Атлантического океана, пройдя над разогретой поверхностью Русской равнины, они иссушаются, нагреваются и почти не умеряют жару. В течение всего года не исключается возможность проникновения в область сухого арктического воздуха. Зимой, например, он еще более усиливает мороз, летом делает погоду прохладной; весной и ранней осенью приносит за морозки. С Атлантического океана и Средиземного моря приходят циклоны. Чаще они бывают зимой, поэтому погода в этот период более изменчива. Особенностью континентального климата являются большие амплитуды колебания температур. Среднемесячные амплитуды в области 30-32, а максимальных и минимальных температур -70-75. В июле суточная амплитуда может достигать +11.. .+12С[116].

Волгоградская область получает много тепла и имеет длительный вегетационный период. Продолжается он от 145-160 дней на севере до 165-175 дней на юге. Сумма положительных среднесуточных температур воздуха выше +10 за вегетационный период на севере составляет 2840, на юге - 3265. Этих запасов тепла вполне достаточно для вызревания сельскохозяйственных культур.

При обилии тепла и света большое значение для сельского хозяйства имеют атмосферные осадки. Однако их Волгоградская область получает явно недостаточно. В Заволжье среднегодовое количество осадков колеблется от 250 до 330 мм в год, при испаряемости 1100 мм. За теплый период выпадает 175...200 мм осадков, во время активной вегетации растений — 70...90 мм и зачастую носят ливневый характер, большая их часть не успевает поглощаться поверхностью почвы, стекает с полей, поэтому оказывают малое влияние на увеличение почвенных запасов. Наименьшее количество осадков по средне-многолетним данным выпадает весной (18,3%) и зимой (23,8%), а наибольшее приходится на лето (30,9%) и осенью (27,0%). В настоящее время в качестве показателя влагообеспеченности территории применяется гидротермический коэффициент (ГТК) рассчитанный по методике Д.И. Шашко, который показывает степень недостаточности или избытка влаги относительно имеющихся тепловых ресурсов и представляет собой отношение суммы осадков за период со среднесуточной температурой выше 10С, увеличенной в 10 раз, к сумме положительных температур за тот же период. Показатели влагообеспеченности характеризуют территорию проведения исследований как зону с засушливым климатом - ГТК от 0,3 до 0,6 и низким уровнем естественного увлажнения - 0,10...0,15 [211].

Лето в Нижнем Поволжье обычно жаркое, засушливое, суховейное. За период вегетации около 60 дней характеризуются суховеями.

Более подробная оценка погодных условий периода исследований приведена в таблицах приложений 1-4. Незначительное количество осадков, действие сухих восточных и юго-восточных ветров обусловливают большую сухость воздуха. Относительная влажность воздуха достигает наибольших значений в зимнее время (до 95%), наименьших — в теплое время (36...56%). В периоды суховеев она может быть равной всего 10% [170].

Наступление осени происходит в середине сентября, когда начинается интенсивное снижение температуры воздуха и возможны первые осенние заморозки. В первой половине октября температура воздуха переходит через 10С, а в третьей декаде месяца повсеместно наблюдаются заморозки. Температура становится отрицательной в середине ноября, а устойчивый снежный покров формируется к 14... 16 декабря. В целом климат Волгоградской области, несмотря на его засушливость, благоприятен для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур, в том числе и сои. Годы исследований по распределению осадков и температурному режиму характеризовались по данным агрометеорологической станции Волгоградской ГСХА. Погодные условия в годы проведения полевых опытов а также обеспеченность вегетационного периода сои теплом и осадками складывались следующим образом- таблицы 2.5., 2.6. 2005 года характеризовался засушливый. Сумма средних температур за вегетационный период май-сентябрь была равна 3223,9С.

Структура суммарного водопотребления сои при различных режимах орошения

В настоящее время потребность сои в воде принято выражать через суммарное водопотребление. В связи с этим в процессе роста и развития соя при капельном орошении потребляет большое количество воды на транспирацию с поверхности растений и испарение почвы. В связи с этим, при проектировании поливного режима сельскохозяйственных культур в определенных почвенно-климатических условиях исходными величинами являются суммарное водопотребление за период вегетации и среднесуточные расходы полем по основным периодам роста и развития растений.

Растение, как живой организм, состоит, прежде всего, из воды, являющейся основой всех физиологических и биохимических процессов, протекающих в растительных клетках. Снижение потребного количества воды определяет недостаточное обеспечение растительных тканей физиологическим раствором и, на этой основе, замедление или полное приостановление этих процессов. Количественным показателем потребления воды служит норма водопотребления, выражающая собой расход воды данной культурой за весь период вегетации. Поступающая в растение вода расходуется на построение растительной массы, обеспечивает регулирование температурного режима растения, предохраняет его от перегрева при высоких температурах и вместе с транспирацион-ным потоком воды доставляет питательные вещества из корней в листья. При испарении воды больше того количества, которое поглощается корнями, у растений отмечается завядание, сопровождающееся задержкой роста. Скорость, с которой растения теряют воду, очень изменчива во времени и зависит от ряда факторов: географического расположения, времени года, сорта, степени развития надземной массы и корневой системы. Водный и пищевой режим почвы оказывают существенное влияние на количественные показатели потребления воды растением, их рост и развитие. В таких условиях с минимальным водоснабжением на создание единицы сухой массы затрачивается меньшее количество воды. С улучшением водного и пищевого режимов растений возрастает физиологическая деятельность корневой системы, фотосинтез и транспирация.

Особенно отрицательно обезвоживание клеток сказывается в критические периоды роста и развития растений, в том числе и при формировании репродуктивных органов у сои. Нарушение водного режима в это время приводит к глубоким нарушениям всех физиологических и биохимических процессов растений и приводит к снижению урожайности.

Перерывы в снабжении растений водой, вызывающие почвенную засуху, приводит к изменению водного баланса растений, отрицательно сказывающегося на физиологических процессах в клетках и на динамике рост растений. В результате этого у растений отмечается ускоренное прохождение фаз развития, сокращается вегетационный период, снижается урожайность.

Суммарное водопотребление культуры — величина непостоянная и зависит от конкретных условий ее возделывания. При непрерывном водоснабжении оно находится в пропорциональной зависимости от основных метеорологических факторов: дефицита влажности воздуха, характеризующего способность воздуха поглощать водяной пар, температура воздуха, определяющей тепловую энергию, затрачиваемую в единицу времени на испарении с поверхности поля и скорости ветра, являющейся критерием интенсивности турбулентного влагооб-мена слоев воздуха, примыкающих к испаряющей поверхности и слоев, находящихся над этой поверхностью. Величина суммарного водопотребления складывается из транспирации, то есть отбора воды растениями из почвы при помощи корневой системы с последующим испарением с надземной части растений. Культуру соя нужно отнести к числу сельскохозяйственных культур, во-допотребление которой мало изучено. Таким образом, можно сделать вывод, что даже в искусственно созданных условиях вегетационных опытов, транспи-рационный коэффициент сои имеет колебания в чрезвычайно широких пределах. Объясняется это тем, что транспирационный коэффициент — величина непостоянная, изменяющаяся в зависимости от географического местоположения, погодных условий года, уровня агротехники и прочих условий.

Существующие методы дифференцирования суммарного водопотребле-ния на транспирацию и испарение почвой в полевом опыте весьма трудоемки. Поэтому все значения транспирационных коэффициентов сои определены в вегетационных опытах.

В зависимости от роста и развития растений, расход воды на транспирацию и испарение почвой за вегетацию сои имеет различные количественные выражения. В начале вегетации обычно преобладает испарение влаги с поверхности почвы, затем, по мере образования сомкнутого покрова растений, потери воды на испарение почвой и транспирацию оказываются равными и в дальнейшем транспирация преобладает над испарением влаги из почвы. В среднем, за период вегетации испарение почвой составляет 42 % от суммарного водопо-требления.

Показатели суммарного водопотребления сои в разные годы по вариантам опыта представлены в таблице 3.3, 3.4, 3.5. Нашими наблюдениями установлено, что высокую и гарантированную урожайность сои возможно получить только при условии обеспечения растений необходимым количеством влаги в течение всего периода вегетации от посева до полного созревания.

В течение вегетации суммарный расход воды на опытном участке, где проводились исследования, зависали от роста и развития растений и складывающихся метеорологических факторов. Анализ полученных данных показал, что суммарное водопотребление сои при капельном орошении возрастает с улучшением влагообеспеченности растений за счет интенсификации поливного режима и в разные по погодным условиям годы изменялась по вариантам опыта в пределах 3830 — 4910 м /га. Наибольшее количество влаги соя использовала на вариантах с внесением доз удобрений NnsPsoK-ioo, суммарное водопотребле-ние в среднем за три года исследований в этом варианте опыта составляло 4787 м /га с колебаниями от 4640 до 4910 м /га. Снижение уровня водообеспеченности за счет понижения предполивной влажности почвы до 70 — 70 % НВ сопровождалось уменьшением величины суммарного водопотребления. В среднем за три года исследований оно составило, где нижний порог влажности поддерживались в пределах 80 - 80 % НВ 4113 м3/га с колебанием от 3950 м3/га до 4210 м3/га. Такая же закономерность наблюдалась и на вариантах с дозой удобрений N90P60K75. Погодные условия оказывали существенное влияние на общий расход влаги растениями. Так, на варианте с поливным режимом 80 - 80 % НВ самое низкое значение суммарного водопотребления 4430 м /га наблюдалось в засушливом 2005 году, а самое высокое 4590 — 4730 м3/га в сухих 2006-2007 гг. Такие же закономерности наблюдались на всех остальных вариантах поливного режима растений. В зависимости от водного режима почвы суммарное водопо-требление в среднем за годы исследований с учетом повышения уровня предполивной влажности увеличивалась на разных вариантах опыта на 3,6 .. .16,4 %, а в зависимости от минерального питания увеличение составило 3,8...5,5 %. Следовательно, величина суммарного водопотребления сои возрастает с повышением уровня предполивной влажности и засушливости вегетационного периода.

Процесс активизации фотосинтетической деятельности культуры соя

Процесс формирования урожая неотъемлемо связан с фотосинтетической деятельностью растений. Увеличение листовой поверхности улучшает процесс фотосинтеза и способствует накоплению большего количества сухого вещества, что является основополагающим фактором увеличения урожая. В результате фотосинтетической деятельности листовой поверхности образуется 90-95 % сухой биомассы урожая и аккумулируется 100% энергии солнечной радиации [154]. Величина площади листьев, фотосинтетический потенциал, продуктивность фотосинтеза являются основными показателями фотосинтетической деятельности растений. Поэтому определение основных факторов фотосинтетической деятельности и закономерностей изменения процесса фотосинтеза должно лежать в основе всех мероприятий по повышению функционирования сельскохозяйственных культур как биологической экосистемы.

Листья являются главным ассимилирующим солнечную энергию органом растений. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что чаще всего снижающим урожай фактором является недостаточно интенсивное нарастание ассимилирующего аппарата и его ограниченные размеры. Однако уровень формируемой урожайности культуры не всегда коррелирует с динамикой нарастания площади листьев, а только при увеличении ее определенных размеров, после чего, в следствии ухудшения в посевах светового режима, интенсивность фотосинтеза и темпы прироста сухого вещества могут существенно снижаться это как правило приводит, к недобору урожая.

Качественные и количественные изменения сочетаний факторов жизни растений, обусловленные варьируемыми в эксперименте уровня агротехнических приемов, оказывали существенное влияние на динамику нарастания и максимальную площадь листьев в посевах (табл. 4.7, рис. 4.1, 4.2). В наших исследованиях различия по величине и динамике развития листового аппарата начинали проявляться в период ветвления растения. Уровень влагообеспеченности, минеральное питание обработка почвы являлись основными факторами влияющими на формирование листовой поверхности. В начальной стадии ветвления площадь листьев не превышала 5,6... 10,1 тыс. м /га. а величина фотосинтетического потенциала накопленного за период «всходы - ветвление» составила 43.. .74 тыс. м2 дней /га. (табл. 4.8).

Наибольшее значение площади ассимиляционного аппарата формировалась в посевах на участках, где порог предполивной влажности был на уровне 80 %НВ, минеральное питание вносили дозой NnsPgoKioo при полосном рыхле-нии и составляла в среднем за годы исследования 10,1 тыс. м /га., что значительно меньше при базовой обработке почвы и минимальной дозой удобрений в наших опытах. В период от ветвления до начала цветения листья у сои растут сравнительно медленно начиная активизироваться в период бутонизации. К началу цветения посевами сои была сформирована площадь листьев 16,1...22,1 тыс. м /га., фотосинтетического потенциала в этот период было накоплено 297.. .483 тыс. м2 дней/га (табл. 4.8 ) Начиная с фазы цветения, развитие листового аппарата сои существенно активизировалось в период от цветения до начала формирования бобов посева-ми было накоплено 502...715 тыс. м дней/га фотосинтетического потенциала, и площадь листового покрова составляла 32,0.. .38,3 тыс. м /га. За период формирования бобов до начало фазы массового налива посевами было накоплено в среднем за годы исследований 355...534 тыс. м дней/га.

Максимальную за вегетацию площадь листьев посевы сои сформировали в период массового налива бобов. В зависимости от минерального питания влагообеспеченности и обработке почвы численные значения максимальной площади листьев изменялась 32,6 .. .39,9 тыс. м2/га. (табл. 4.9).

Повышение уровня предполивной влажности почвы во все годы исследований статистически значимо увеличивало значения формирования максимальной за вегетационный период площади ассимиляционной поверхности. В зависимости от обработки почвы и при снижении порога предполивной влажности, в период цветения, снижалась или оставалась на том же уровне формирование площади листьев в отличие от постоянного поддержания предполивной влажности на уровне 70-70 %НВ от 0.. .5,6 %. При увеличении порога предполивной влажности почвы, увеличивался и листовой покров прибавка составляла 1,5.. .1 0,1 %. При увеличении доз минеральных удобрений на всех вариантах опыта фиксировалась увеличение максимальной площади листьев на 3,1... 8,9%.

По годам исследований площадь листьев и фотосинтетический потенциал растений сои изменялся незначительно, (приложения 4 — 9). Анализируя данные исследований можно сказать, что при увеличении порога предполивной влажности в период цветения до 80 %НВ или поддержании его в период всей вегетации, а также при полосном рыхлении почвы достигается максимальное формирование листового аппарата. К началу периода созревания площадь ассимиляционной поверхности со-кращается до 25,8...33,7 тыс. м/га., а в период полного созревания бобов на растении остается не более 10,7... 15,6 тыс. м /га. по площади неопавших листьев.

Суммарные за вегетационный процесс фотосинтетический потенциал сои изменялся в зависимости от факторов минерального питания, влагообеспечен-ности и обработке почвы и составил 1860...2640 тыс. м" дней /га. (табл. 4.10). По факту водного режима прибавка фотосинтетического потенциала составила 183...443 тыс. м дней /га. или 9,8...21,8% , и наблюдалось где предполивной уровень влагосодержания увлажняемой зоны почвогрунта составил не менее 80 %НВ. По факту пищевого режима при внесении минеральных удобрений дозой N115P80K100 увеличение фотосинтетического потенциала повышалось, в зависимости от обработки и предполивной влажности почвы и составило 9,9... 15,6%.

Похожие диссертации на Технология возделывания сои на семена при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья