Содержание к диссертации
Введение
1 Использование соломенной мульчи при выращивании кукурузы в разные сроки посева, припосевное внесение, подкормка аммиачной селитрой и комплексными водорстворимыми удобрениями (обзор литературы) 8
1.1 Рост, развитие и продуктивность сахарной кукурузы в зависимости от сроков посева, применения азотных удобрений при посеве и в подкормку в фазе 5-6 листьев
1.2 Влияние мульчирования на температурный и водный режимы почвы в посевах кукурузы
1.3 Влияние применения водорастворимых комплексных удобрений на рост, развитие и продуктивность кукурузы
1.4 Анализ экономической эффективности применения азотных и водорастворимых комплексных удобрений при выращивании сахарной кукурузы
2 Условия, методика проведения исследований, агротехника в опытах 37
2.1 Почвенно-климатические условия 41
2.2 Схема опытов и методика исследований
2.3 Агротехника в опытах
3 Влияние мульчирования соломой междурядий сахарной кукурузы на температурный и водный режимы посевного слоя почвы при применении с посевом и в подкормку азотных и комплексных водорастворимых удобрений (результаты исследований) 45
3.1 Влияние мульчирования междурядий сахарной кукурузы на температурный режим почвы 45
3.2 Влияние мульчирования междурядий на водный режим почвы и водопотребление сахарной кукурузы 49
4 Особенности роста и продуктивность сахарной кукурузы в зависимости от доз и сроков применения азотного удобрения и мульчирования междурядий соломой 57
4.1 Высота растений сахарной кукурузы 57
4.2 Площадь листовой поверхности и фотосинтетический потенциал посева сахарной кукурузы 4.2.1 Площадь листовой поверхности 65
4.2.2 Фотосинтетический потенциал посева 71
4.3 Продолжительность фаз вегетации сахарной кукурузы в зависимости от сроков посева и фона мульчирования междурядий 74
5 Продуктивность и структура урожая сахарной кукурузы в зависимости от мульчирования междурядий соломой, сроков посева, применения азотного удобрения при посеве, в корневую подкормку и использования комплексного водорастворимого удобрения 84
6 Урожайность сахарной кукурузы в початках молочной спелости 93
7 Экономическая эффективность вбіращивания початков молочной спелости сахарной кукурузы при разных приемах ее возделывания 99
Заключение 107
Список литературы
- Влияние мульчирования на температурный и водный режимы почвы в посевах кукурузы
- Анализ экономической эффективности применения азотных и водорастворимых комплексных удобрений при выращивании сахарной кукурузы
- Влияние мульчирования междурядий на водный режим почвы и водопотребление сахарной кукурузы
- Площадь листовой поверхности и фотосинтетический потенциал посева сахарной кукурузы
Введение к работе
Актуальность исследований. Кукуруза среди возделываемых в мировом земледелии культур стоит на первом месте по валовому сбору зерна. Потенциальные возможности ее по урожайности зерна больше, чем у какого-либо другого злакового растения, обладает необычной приспособляемостью к условиям среды, изменчивостью, богатством сортов и гибридов с разными морфо-биологическими признаками и свойствами. Сахарная кукуруза является одним из подвидов кукурузы, широко используется в пищу и мало изучена в агротехническом плане.
Повышенный спрос на кукурузную продукцию объясняется более высокой ее урожайностью по сравнению с другими злаковыми культурами. Кукуруза наряду с ее кормовым значением играет немаловажную роль как продукт питания. Кукуруза сахарная содержит 4-8 % Сахаров, 12-15 % крахмала, 3 % белка, незаменимые аминокислоты, минеральные соли, витамины С, Вь В2, PP. Зерно сахарных сортов характеризуется большим количеством декстрина, жира, протеина и меньшим - крахмала. По пищевой ценности она не уступает зеленому горошку, бобам и овощной фасоли.
Степень разработанности темы. Изучением эффективности возделывания кукурузы занимались многие ученые Н.Н. Кулешов, 1931; Н.Н. Ткаченко, 1963; М.И. Хаджинов, 1966; М.И. Хаджинов, Г.С. Галеев, 1966; Ф.Ф. Сидоров, 1966; В.Г. Смирнов, 1966; Б.П. Соколов, 1966; В.Х. Зубенко, 1967; А.И. Сима-кин,1969,1988; Н.И. Володарский, 1975; В.Г. Минеев, Н.Г. Малюга, Г.Е. Гоник и др., 1981; B.C. Циков, Л.А. Матюха, 1989; В.Д. Карпенко, 1998; Т.Р. Толорая, 2000; П.А. Щербина, 2001, B.C. Сотченко, 2007; А.И. Супрунов, 2009 и другие. В работах отражены наиболее актуальные теоретические и методологические вопросы по возделыванию кукурузы. Несмотря на то, что в Краснодарском крае посевные площади под сахарную кукурузу расширяются, научно-обоснованные приемы агротехники по ее возделыванию не отработаны, нет рекомендаций по сохранению влаги, минеральному питанию с использованием энергосбережения.
Цель и задачи исследования. Нами поставлена цель - в полевых условиях определить сроки посева и разработать агроприемы по сохранению влаги и эффективному использованию комплексных водорастворимых удобрений, обеспечивающих повышение урожайности початков молочной спелости сахарной кукурузы в условиях чернозема обыкновенного Западного Предкавказья.
Для выполнения этой цели решаются следующие задачи:
изучить биологические особенности роста и развития растений сахарной кукурузы в зависимости от мульчирования междурядий соломой, припосевного применения азотных удобрений; подкормки азотными и комплексными водорастворимыми удобрениями ПолиМиксом-Агро и Вермисолом;
установить продуктивность гибрида кукурузы Краснодарский сахарный 280 СВ в зависимости от применения припосевного азотного удобрения, подкормки азотными и комплексными водорастворимыми удобрениями, а также от сроков посева при мульчировании междурядий соломой после культивации междурядий;
определить динамику температуры почвы в зависимости от применения водорастворимых комплексных удобрений и мульчирования соломой междурядий сахарной кукурузы;
определить характер потребления продуктивной влаги в зависимости от применения комплексных водорастворимых удобрений и мульчирования соломой междурядий сахарной кукурузы;
рассчитать экономическую эффективность изучаемых приемов возделывания сахарной кукурузы на початки молочной (технической) спелости.
Научная новизна исследований. Впервые на обыкновенном черноземе в зоне неустойчивого увлажнения было изучено влияние сроков посева, применения припосевного азотного удобрения, а также подкормки азотными и водорастворимыми комплексными удобрениями при мульчировании междурядий соломой сахарной кукурузы. Велись наблюдения за уровнем температурного режима почвы, сохранением в ней продуктивной влаги, ростом растений, продуктивностью формирования початков молочной спелости, экономической эффективностью производства урожая.
Практическая значимость. При возделывании сахарной кукурузы Краснодарский 280 СВ выявлены наиболее эффективные сочетания комплексного водорастворимого удобрения и мульчирования междурядий соломой, сроки посева, позволяющие повысить урожайность молочной спелости початков на 17-21 %. Определено положительное влияние мульчирования соломой междурядий и применения азотных и комплексных водорастворимых удобрений в виде подкормки в фазе 5-6 листьев на влагообеспеченность и улучшение ростовых процессов, повлиявших на увеличение урожайности початков молочной спелости сахарной кукурузы.
Методология и методы исследований. При планировании и проведении исследований в качестве источников информации использовали книги по производственной тематике, монографии, научные статьи, периодические издания, электронные версии научных журналов и другие материалы. При проведении исследований использовали системный подход. Теоретико-методологическую основу исследований составили методы планирования и проведения опытов.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Эффективность сроков посева, применения азотных и комплексных водорастворимых удобрений при мульчировании междурядий сахарной кукурузы соломой на черноземе обыкновенном Западного Предкавказья для повышения урожайности початков молочной (технической) спелости.
-
Динамика температуры почвы в зависимости от мульчирования междурядий сахарной кукурузы, применения азотных и комплексных водорастворимых удобрений.
-
Особенности рационального использования азотных удобрений при посеве и в подкормку в фазе 5-6 листьев у сахарной кукурузы для повышения урожайности початков молочной (технической) спелости.
-
Особенности динамики влагообеспеченности сахарной кукурузы в зоне неустойчивого увлажнения в зависимости от мульчирования междурядий соломой и применения комплексных водорастворимых удобрений.
-
Экономическая эффективность использования в посевах сахарной кукурузы мульчирования междурядий и применения азотных и комплексных водорастворимых удобрений.
Степень достоверности и апробация результатов исследований подтверждается значительным объемом полученных экспериментальных данных в результате трехлетних полевых опытов, выполненных с применением современных методик полевого опыта, стандартных методов математического анализа и положительными результатами апробации, проведенной в производственных условиях. Результаты исследований докладывались на международных, всероссийских и региональных конференциях в городах Москва (2012), Краснодар (2013, 2014), Киров (2015).
Публикации. Результаты исследований изложены в 7 научных статьях, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Работа изложена на 162 страницах печатного текста, иллюстрирована 33 таблицами и 2 рисунками, 32 приложения. Список цитируемых источников составляет 200 наименований, в том числе 12 иностранных авторов.
Влияние мульчирования на температурный и водный режимы почвы в посевах кукурузы
Сроки посева кукурузы, по мнению многих ученых (Н.Н. Кулешов, 1931; Н.Н. Ткаченко, Ф.Ф. Сидоров, 1963; Н.И. Володарский, 1975), определяются устойчивым прогреванием почвы до биологически необходимой температуры для прорастания кукурузы. Такой температурой принято для обычных видов кукурузы устойчивое прогревание посевного слоя почвы (0-10 см) на температуру 10-12 С. На это указывают множество ученых (А.И. Задонцев, В.И. Бондаренко, 1965; В.Х. Зубенко, 1965; Б.П. Соколов, 1966; Ф.Ф. Сидоров, 1966; А.А. Капустин, 1989).
По мнению Н.Н. Ткаченко, Ф.Ф. Сидорова (1963) для получения высокой урожайности полноценных початков сахарной кукурузы, необходимо принять все меры к тому, чтобы обеспечить растения достаточным количеством питательных веществ и влаги. Авторы считают наиболее подходящими для выращивания сахарной кукурузы легкие плодородные почвы, свободные от сорняков, при этом она хорошо удается на различных плодородных почвах разного типа. Этого мнения придерживаются А.А. Капустин (1989), М.В. Чумак (2002), А.И. Супрунов (2009) и другие.
По мнению многих исследователей (В.Х. Зубенко, 1965; А.И. Задонцева, В.И. Бондаренко, 1965; С.А. Вериго, 1973; В.И. Жужукин, 1992) скороспелые сорта сахарной кукурузы надо высевать в более ранние сроки, но вместе с тем ранние сроки посева важно соблюдать в более теплых районах их возделывания. Эти же ученые считают, что позднеспелые сорта для получения початков молочной спелости кукурузы в более поздние сроки надо сеять позже с целью снабжения перерабатывающих цехов початками молочной спелости для консервирования зерна.
Для посева сахарной кукурузы желательно использовать поля изолированные от фуражных и силосных посевов во избежание переопыления, или разделить эти посевы другими культурами - подсолнечником, сорго и др. (Н.Н. Ткаченко, Ф.Ф. Сидоров, 1963; В.И. Жужукин, 1992; А.И. Супрунов, 2009; А.Г. Солдатенко, В.И. Кильдюшкин, 2014). При этом эти ученые отмечают, что отношение сахарной кукурузы к предшественникам совпадает с другими подвидами и допускается ее бессменное возделывание (А.И. Задонцев, В.И. Бондаренко, 1965; Ф.Ф. Сидоров, 1966; Б.П. Соколов, 1966).
Имеющиеся в сельскохозяйственной литературе данные свидетельствуют о том, что сахарная кукуруза имеет иное отношение к удобрению, применяемому осенью под основную обработку почвы, чем другие подвиды культуры (В.Х. Зубенко, 1965; Т.Р. Толорая и др.,2003).
Н.Н. Ткаченко и Ф.Ф. Сидоров (1963) это объясняют биологической особенностью сахарной кукурузы, т.е. ее повышенным требованием к влаге. Обобщая данные, полученные в засушливых зонах Краснодарского края, исследователи установили, что осеннее применение азотно-фосфорного и калийного удобрения под зяблевую вспашку в любой дозе и соотношении не сказывалось на урожайности початков молочной спелости сахарной кукурузы (Н.Н. Ткаченко, Ф.Ф. Сидоров, 1963; Ф.Ф. Сидоров, 1966). Они же отмечают, что не только минеральные удобрения, но и перепревший навоз и его сочетание с минеральными удобрениями в засушливые годы обеспечивают хорошее развитие, превосходящие неудобренный фон, до выметывания сахарной кукурузы, а дальше формирование початков идет с затруднением. Объясняют ученые это явление тем, что для хорошего развития запасы влаги расходуются интенсивно и на формирование полноценных початков в сухие годы влаги не хватает.
С.Н. Новоселов (2001) отмечает, что сахарная кукуруза (Zea mays saccharata L.) - единственный представитель семейства злаковых, среди овощных культур, имеет основные отличительные признаки от других подвидов ку курузы в стекловидности и морщинистости зерна. Ученый объясняет это химическим составом эндосперма, то есть богатством зерна сахарами и декстринами. Кроме того, отмечает склонность к кустистости и наличие на оберточных листьях листовых пластинок, нежность ткани стебля, листьев и обертки початка по сравнению с зубовидной и кремнистой кукурузой.
Мнение С.Н. Новоселова (2001) расходится с мнением Н.Н. Ткаченко и Ф.Ф. Сидорова (1963) в том, что сорта сахарной кукурузы недостаточно эффективно отзываются на осеннее внесение минеральных и органических удобрений, в частности перепревшего навоза. Однако во мнении о роли предшественников и необходимости пространственной изоляции они сошлись.
По данным С.Н. Новоселова (2001) сахарная кукуруза влаголюбивая культура, поэтому предлагается ее возделывать на участках с пониженным рельефом, или на орошении. По его мнению, использование под овощную кукурузу припосевного удобрения и весенних подкормок повышает урожай кондиционных початков. Если удобрения с осени не вносились, то весной предлагается применение минеральных удобрений в два срока: при посеве фосфорные и в подкормку азотные. При этом автор рекомендует весеннее внесение нитроаммофоски в два срока: при посеве и в подкормку по 2 ц/га (20 г/м2) и в подкормку в фазе 7-8 листьев такую же дозу, заделывая на глубину 10-12 и 12-15 см в стороне от рядка.
Исследованиями ученых в разных регионах возделывания кукурузы отмечены сроки посева сахарной кукурузы (Н.Н. Ткаченко, Ф.Ф. Сидоров, 1963; М.Ф. Пугач, 1964; Ф.Ф. Сидоров, 1966; Ю.И. Чирков, 1969; С.Н. Новоселов, 2001, 2007; Д. Шпаар, 2006). Установлено, что сроки посева кукурузы определяются почвенно-климатическими и погодными условиями. Они зависят также от плана выращивания, т.е. необходимости ожидания початков для переработки или реализации населению.
Анализ экономической эффективности применения азотных и водорастворимых комплексных удобрений при выращивании сахарной кукурузы
Наблюдения и учеты в опытах проводили согласно методике полевых опытов по изучению агротехнических приемов возделывания кукурузы (М., 1967), методическим рекомендациям по проведению полевых опытов с кукурузой (Днепропетровск, 1980); методическому указанию по производству гибридных семян кукурузы (Пятигорск, 2007).
Кукурузу в опыте 1 высевали 10, 20 и 30 апреля, в опытах 2 и 3 сеяли 10 апреля. В опытах отмечали дату полных всходов, фазу 5-6 листьев и в эту фазу проводили культивацию междурядий на глубину 6-8 см, укладывали мульчирующий слой из соломы в расчете 3 т на 1 га. Закапывали в слое почвы 0-5 и 0-10 см термометр Саввинова на фонах без мульчирования и с мульчированием и снимали показания в 12 ч 00 минут в день укладывания соломы, в фазах 10-11 листьев у кукурузы, цветения початка и молочно-восковой спелости зерна.
Влажность почвы определяли в день мульчирования соломой (в фазе 5-6 листьев), в фазах - 10-11 листьев, выметывание метелки и молочно-восковая спелость зерна. Суммарное водопотребление и коэффициент водопотребления определяли при расчете баланса влаги в период посев-молочная спелость початков.
Густоту стояния растений подсчитывали на всех вариантах и повторениях опытов до и после прорывки растений, после культивации междурядий и перед уборкой кукурузы в фазе молочной спелости зерна.
Определяли высоту главного стебля кукурузы, количество листьев, площадь листовой поверхности, наличие пасынков, дифференциацию требований растений к внешним условиям по Ф.М. Куперман (1957).
Продуктивность растений определяли на каждом варианте и повторении, учитывали растения с кондиционными початками.
Урожай убирали с каждой делянки в початках молочной спелости в обертках с последующим взвешиванием и отбором пробы из 10 початков в матерчатые мешочки с каждого повторения опыта, для определения озерненности початков. Подсчитывали число рядов, количество зерен в рядке, замеряли дли ну и диаметр початка, количество зерен в початке, соотношение длины к его ширине в средней части початка.
Экономическую эффективность определяли по методике д.э. наук, профессора А.Г. Прудникова (1986).
Математическую обработку экспериментальных данных выполняли методом биометрической статистики с использованием дисперсионного анализа по В.В. Хохлачеву (1983) и Б.А. Доспехову (1985).
При проведении исследований в опытах применялась агротехника на основе действующих зональных рекомендаций [16, 21, 42, 120, 144, 145]. При этом учитывали влияние предшественника и состояние поля. Предшественником кукурузы во всех 3-х опытах являлась озимая пшеница. После уборки предшественника проводили лущение стерни, летнюю обработку гербицидами, вносили удобрения под зяблевую вспашку осенью МзоРбоКбо- Глубина вспашки составляла 25-27 см.
Весенняя предпосевная подготовка почвы заключалась в ранневесеннем выравнивании зяби, затем вносили почвенный гербицид Харнес с нормой 2,5 л/га, заделывали предпосевной культивацией и сеяли кукурузу при прогревании почвы до температуры почвы 10-12 С на глубине посева 6-8 см. Во избежание поражения сахарной кукурузы хлопковой совкой использовали общим фоном Карате Зеон, МКС - пиретроидный инсектицид для защиты сельскохозяйственных культур от комплекса вредителей по технологии Зеон, с полным соблюдением регламента применения. Первый опыт во все годы сеяли 10, 20 и 30 апреля, а второй и третий опыты 10 апреля. Для посева во всех опытах использовали ручные сажалки, а междурядья обрабатывали пропашными культиваторами КРН-4,2 на глубину 6-8 см.
Для борьбы с сорняками проводили одну междурядную культивацию и две ручные прополки. Удобрения в опыте со сроками посева применяли в под кормку с дозой аммиачной селитры 30 кг/га в фазе 5-6 листьев при культивации междурядий до раскладки в нее соломы.
Характеристика изучаемого гибрида сахарной кукурузы и комплексных водорастворимых удобрений Гибрид пищевой кукурузы - Краснодарский сахарный 280 СВ. По пищевому и производственному назначению относится к гибридам для употребления, как в вареном виде, так и для применения в консервной промышленности [125]. Он является трехлинейным среднеранним гибридом (ФАО 280). Период от посева до технической спелости початков в северо-восточной зоне Краснодарского края 72-74 дня. Высота растений 200-210 см, початок закладывается на высоте 75-80 см, длина початка 18-20 см, 14-16 рядов зерен, форма початка близка к цилиндрической. Средний урожай кондиционных початков в обертках более 138 ц/га. Общее содержание сахара 18,4 % от сухой массы зерна.
Комплексное водорастворимое удобрение ПолиМикс-Агро на посевах сахарной кукурузы применяется путем опрыскивания вегетирующих растений. Доза внесения препарата в фазе 5-6 листьев у сахарной кукурузы 1,0 л/га при расходе рабочей жидкости 200 л/га в утренние часы. Преимущество удобрений - содержание в доступной форме, кроме Nio, Р20 и К2о г/л, еще 10 микроэлементов. Концентрация микроэлементов в ПолиМикс-Агро в несколько раз выше, чем в гуминовых удобрениях. Применение ПолиМикс-Агро повышает урожайность, улучшает показатели роста и развития, сопротивляемость растений к грибковым заболеваниям. Применение ПолиМикс-Агро на посевах сахарной кукурузы повышает качество початков, ускоряя их молочную спелость за счет сбалансированного питания.
Комплексное водорастворимое удобрение Вермисол вырабатывается из вермикулиты-компоста конского навоза, переработанного дождевыми червями. Он является органическим микроудобрением, содержащим В, Mo, Со, Mn, Zn, Fe, Cu, Mg и макроудобрения N, Р, К; а также гуматы в растворенном виде, фульвокислоты, аминокислоты, витамины, природные фитогормоны, стимулирующие ростовые вещества.
Вермисол является экологически чистым антидепрессантом, уникальным азотфиксатором, экологически чистым фунгицидом. Совместное применение препарата Вермисола с ПолиМикс-Агро дает возможность уйти от дорогостоящих фунгицидных обработок, чем достигается высокий экономический эффект. Он восстанавливает плодородие почвы и улучшает качество продукции сахарной кукурузы.
Влияние мульчирования междурядий на водный режим почвы и водопотребление сахарной кукурузы
По своей биологической особенности сахарная кукуруза более требовательна к влаге, чем зубовидная и кремнистая (К.А. Костров, 1971; В.М. Рындин, 1983; R.L. Blevins, 1985; А.А. Жученко, 1999). Поэтому мульчирование междурядий сахарной кукурузы, препятствуя перегреванию поверхности почвы, способствует сохранению накопленных зимних запасов и поступивших периодических летних осадков (B.C. Кизяков, 1983; Г.В. Коренев, 1999; В.В. Шолтанюк, 2004).
Исследователями (Е.П. Кульбацкая, 1980; В.Ф. Нечаев, 2001; С.А. Суслов, 2014) установлено, что умеренное прогревание почвы способствует не только оптимальному прорастанию и развитию семян кукурузы, но и дальнейшему благоприятному росту и развитию ее. Результаты наших исследований в опыте мульчирования междурядий кукурузы перед обработкой пропашным культиватором показали, что фоновое прогревание верхнего 0-5 см слоя почвы было 14,5-14,6 С (таблица 1). Мульчирование поверхности почвы в междурядьях соломой высотой 50-100 мм из расчета 3 т на 1 га уже к фазе 10-11 листьев обеспечило различие по прогреванию почвы. Так, в данной фазе на фоне без мульчирования она прогревалась на 21,5-21,7 С, что выше, чем мульчированная на 1,3-1,9 С. К цветению початка средняя температура 0-5 см слоя почвы на мульчированных участках составляла 30 С, что ниже, чем на открытых участках на 3,1 С. С наступлением молочной спелости и летнего зноя температура почвы на не мульчированных вариантах поднималась до 37,5-37,9 С, а на мульчированных снижалась на 1,7-1,8 С.
Температура почвы в слое 0-10 см в зависимости от мульчирования междурядий соломой и подкормки вегетирующих растений сахарной кукурузы комплексными водорастворимыми удобрениями, С, среднее за 2011-2013 гг.
Колебания температуры прогревания почвы от применения соломенной мульчи после культивации междурядий сахарной кукурузы по годам исследований были более резкими в верхнем 0-5 см слое почвы (приложение 4, 5, 6) и менее заметными в слое 0-10 см (приложение 7, 8, 9).
В наших опытах прогревание почвы в слоях 0-5 см и 0-10 см не зависело от применения комплексных водорастворимых удобрений. Темпы снижения температуры почвы под мульчей в летний период объясняются отражением солнечных лучей, уменьшением испаряемости и созданием благоприятных условий для роста кукурузного растения в засушливый период.
Наши исследования подтвердили результаты исследований П. А. Щербины (1999), что более низкие температуры в 0-5 и 0-10 см слое почвы под мульчей часто снижают рост и развитие кукурузы, приводят к отставанию срока наступления некоторых признаков, т.е. отрицательному воздействию поначалу, в дальнейшем это различие нивелировалось по мере роста и развития кукурузы, и к выметыванию, цветению початка, молочной спелости растения на мульчированном фоне опережали по развитию растения на не мульчированных делянках, но только при внесении компенсационных доз азота 15 кг/т соломенной мульчи.
По данным исследований (П. Калиновский, 1938; П.А. Щербина и др., 1999) мульчирование полей предопределяет оставление на поверхности почвы значительное количество органических послеуборочных остатков, создающих условия для развития болезней и вредителей, что представляет большую опасность при возделывании фуражной кукурузы, уборка которой происходит намного позже, чем сахарной кукурузы, которая практически в связи с ранней уборкой уходит от болезней, но сильнее повреждается вредителями. 3.2 Влияние мульчирования междурядий на водный режим почвы и водопотребление сахарной кукурузы
При основной отвальной зяблевой обработке почвы и многократных дополнительных рыхлениях ее, непродуктивное испарение влаги является основным каналом расхода и причиной ее дефицита к концу вегетации при выращивании товарной кукурузы. Сахарная кукуруза, в связи с уборкой ее в молочной спелости, расходует меньше влаги, но к уборке она более требовательна к содержанию ее в почве (J.A. Weizer, 1952; Г. Кольбе, Г. Штумпе, 1972; Г.Г. Мас-лов, Н.Г. Малюга, 1996).
В таблице 3 показаны результаты опыта, проведенного нами при применении мульчирования соломой междурядий после культивации выращиваемой сахарной кукурузы.
Установлено, что процентное содержание влаги при культивации междурядий на общем фоне в метровом слое было близкое в 2011 и 2012 годах и составило 25,8 и 26,2 %. В слое 0-10 см эта величина равнялась 25,3 и 26,6 %, тогда как в 2013 году она снижалась до 22,7 %. В среднем за три года в верхнем посевном 0-10 см слое влажность так же была низка для весеннего времени и составляла 24,9 %, в 0-20 см слое - 26,4 %, в 0-40 см слое - 26,6 % и в метровом слое - 25,4 %.
После раскладывания соломенной мульчи и выпадения осадков, а также расходования части влаги на испарение после культивации и транспирацию растением кукурузы в 2011, 2012 и 2013 годы в 10 см слое почвы влажность составляла соответственно на фоне мульчирования и без подкормки 20,6 %, а при подкормке она не изменялась. Увеличение на фоне с мульчей по сравнению с вариантами без мульчирования было на 1,3-2,7 % (таблица 4, приложение 10, 11,12).
В фазе 10-11 листьев сахарной кукурузы накопление влаги в почве в процентном отношении было в слое 0-20 см выше на мульчированном фоне на 1,4-2,4 %. Влияния комплексных водорастворимых удобрений ПолиМикса-Агро, Вермисола или их баковой смеси в половинных дозах не обнаружено. Аналогичные закономерности в различии вариантов сохранялись и в нижних слоях почвы.
В фазе выметывания метелки у изучаемого гибрида кукурузы имело место значительное снижение влаги на фоне без мульчирования. Независимо от подкормки комплексными водорастворимыми удобрениями в 10 см слое почвы влажность опустилась до уровня устойчивого завядания (13,5-14,0 %). На фоне соломенной мульчи она колебалась от 16,6 до 17,2 %. В 20 см слое на обоих фонах содержание влаги было выше - 16,5-16,8 и 18,6-19,0 % соответственно (таблица 5, приложение 13, 14, 15).
Площадь листовой поверхности и фотосинтетический потенциал посева сахарной кукурузы
Исключительная дифференцированность кукурузы по признакам развития и весьма выраженная пластичность в реакции на природные условия дает ей возможность проявлять изменчивость в больших пределах. При этом сроки посева оказывают существенное влияние на продуктивность кукурузы. В наших опытах в Гулькевичском районе при сроках посева 10, 20 и 30 апреля продуктивность кукурузы (количество початков на 100 растений) была на разном уровне. Так, в среднем за 2011-2013 годы величина показателя на фоне без мульчирования соломой междурядий развитых початков на 100 растений в фазе молочной (технической) спелости составила на неподкормленных вариантах 104-107 шт. (таблица 23). На этом же фоне при подкормке Вермисолом количество их увеличивалось на 7-9 штук. На фоне мульчирования междурядий соломой во все сроки посева и без внесения Вермисола на 100 растений формировалось 107 и 108 початков, а с внесением Вермисола - 115-118 початков.
Сахарная кукуруза в зависимости от сроков посева и применения комплексного водорастворимого удобрения Вермисола проявляла неодинаковую продуктивность. На вариантах с применением Вермисола в виде подкормки независимо от фона мульчирования у кукурузы формировались более полновесные початки с большей озерненностью. Так, на фоне без мульчирования междурядий соломой при сроке посева 10 апреля количество початков молочной спелости на 100 растений составило 104 шт. при весе одного початка с оберткой 230 г и массе початка без обертки 175 г. С внесением в подкормку вегети-рующих растений Вермисола эти показатели увеличились соответственно на 9 шт., 4 и 9 г.
НСР05 ч.с. 5,6 - - - При посеве сахарной кукурузы 20 и 30 апреля на вариантах масса початка оставалась на одном уровне, а выход зерна в фазе молочной спелости при более поздних сроках посева снижался.
При более поздних сроках сева кукурузы на фоне мульчирования снизилось количество сформировавшихся початков молочной спелости, уменьшились масса початка с оберткой и выход зерна молочной спелости.
Данные приведенные в таблице 24 по изучению влияния припосевного применения азотного удобрения и внесения этого же удобрения в фазе 5-6 листьев в виде корневой подкормки на формирование початков на 100 растений показывают, что на фоне без мульчирования и припосевного удобрения подкормки дозами N15 и N30 кг/га количество початков увеличились на 8-17 шт. При дозе припосевного удобрения N15 кг/га подкормки дозами Ni5 и N3o кг/га формировалось на 4-11 початков больше, чем на неподкормленных растениях. На вариантах припосевного внесения N зо кг/га подкормки существенно повышали количество формировавшихся початков на 10-18 шт. на 100 растений.
На фоне мульчирования междурядий количество початков на 100 растений на варианте без удобрений было на уровне фона без мульчирования и составило 105 шт., но с применением минимальной дозы подкормки N15 кг/га количество початков на 100 растений увеличилось на 13 штук, а доведение дозы подкормки аммиачной селитры до N3o кг/га привело к повышению количества початков еще на 6 штук. Припосевное внесение азотного удобрения в дозе N15 и N3o кг/га повышало формирование початков при подкормках Ni5 и N3o кг/га соответственно на 14-23 и 13-29 шт. на 100 растений.
Масса одного початка зависела от количества початков на одном растении, а выход массы зерна от массы самого початка. При этом надо отметить, что сахарная кукуруза на фоне с мульчированием междурядий, максимально удобренном азотом варианте при посеве и в корневую подкормку в фазе 5-6 листьев проявляла наибольшую продуктивность. Таблица 24 - Продуктивность сахарной кукурузы в фазе молочной (технической) спелости зерна в зависимости от мульчирования междурядий и доз внесения азотного удобрения, среднее за 2011-2013 годы
Масса одного початка без обертки на неудобренных при посеве вариантах была наименьшей, но от подкормки азотным удобрением в максимальной дозе наблюдался существенный прирост показателя. Припосевное удобрение и подкормки позволили увеличить общий рост продуктивности. Озерненность початка и выход зерна в молочной спелости сахарной кукурузы при мульчировании междурядий и без него зависели преимущественно от формирования количества початков на растении, то есть регулировались их количеством, при большем уменьшились, а меньшем увеличились.
Данные опыта по изучению продуктивности посева сахарной кукурузы на фоне мульчирования междурядий соломой в сравнении с немульчированным фоном и использованием комплексных водорастворимых удобрений приводятся в таблице 25.
Результаты опыта показывают, что на фоне мульчирования междурядий соломой на неподкормленном варианте количество початков на 100 растений молочной спелости составило на 4 шт. больше, чем немульчированном фоне. При подкормке ПолиМиксом-Агро и Вермисолом на кукурузе початки формировались практически одинаково, но при половинных дозах удобрений их было больше и их количество составило на немульчированном и мульчированном фонах 118 и 125 шт. соответственно. Количество початков на первом фоне на неподкормленном варианте по этому показателю уступало подкормленным вариантам на 12-14 шт. на 100 растений, а на втором фоне - на 11-17 шт. Варианты с применением подкормок превышали контрольные по массе початков с оберткой и массе срезанного с початка зерна молочной (технической) спелости.
Установлено, что продуктивность растений сахарной кукурузы, т.е. формирование початков на 100 растений, масса одного початка и выход с одного початка зерна молочной спелости повышались в зависимости от применения припосевного азотного удобрения, корневых подкормок азотным удобрением, фона мульчирования междурядий соломой проведенного в день подкормки азотными или комплексными водорастворимыми удобрениями, а также зависела от сроков посева кукурузы.