Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Происхождение и распространение крестоцветных культур 8
1.2. Биологические особенности крестоцветных культур, их требования к условиям роста и развития 11
1.3. Продуктивность крестоцветных культур в промежуточных посевах 14
1.4. Кормовые достоинства и использование крестоцветных культур 20
1.5. Влияние промежуточных культур на плодородие почвы и
урожайность хлопчатника 22
Глава II. Условия и методика проведения исследований 26
2.1. Характеристика природных условий Таджикистана и места проведения исследований .26
2.2. Методика проведения исследований 33
Глава III. Особенности роста, развития и продуктив ность рапса в промежуточных посевах 39
3.1. Продуктивность рапса при посевах в чистом виде и в смеси его со злаками 39
3.2. Химический состав растений рапса в чистом виде и в смеси со злаковыми культурами 61
3.3. Экономическая эффективность возделывания рапса в чистых и смешанных со злаками посевах 63
Глава IV. Продуктивность рапса в зависимости от приемов возделывания 66
4.1. Особенности роста, развития растений рапса и злаковых компонентов в зависимости от сроков посева .66
4.2. Продуктивность рапсо-злаковой смеси в зависимости от сроков посева 76
4.3. Экономическая эффективность возделывания крестоцветных злаковых смесей при различных сроках посева 79
4.4.Продуктивность рапса в чистом виде и в смеси с ячменем Ифтихор - 86, в зависимости от сроков посева и норм высева семян 81
4.5. Экономическая эффективность возделывания рапса и смеси его с ячменем Ифтихор-при различных нормах высева семян 89
Глава V. Влияние промежуточных зимне – вегетирующих культур на урожайность хлопчатника 91
5.1. Влияние промежуточных культур на формирование плодо-элементов хлопчатника 91
5.2. Влияние промежуточных культур на формирование листовой поверхности хлопчатника 93
5.3. Урожай хлопка сырца и технологические свойства волокна при возделывании хлопчатника после промежуточных культур .95
5.4. Экономическая эффективность возделывания хлопчатника после промежуточных культур 100
5.5. Производственная проверка эффективности возделывания рапсо-ячменной смеси в сочетании с хлопчатником .102
Выводы 104
Предложения производству 106
Список литературы
- Биологические особенности крестоцветных культур, их требования к условиям роста и развития
- Методика проведения исследований
- Химический состав растений рапса в чистом виде и в смеси со злаковыми культурами
- Влияние промежуточных культур на формирование листовой поверхности хлопчатника
Биологические особенности крестоцветных культур, их требования к условиям роста и развития
Е.Н.Григоренкова (1982) указывает, что крестоцветные культуры предъявляют неодинаковые требования к условиям внешней среды: температуре, влаге, свету и питательным веществам. Даже наиболее близкие по биологическим свойствам, культуры перко и рапс имеют существенные различия.
В опытах Ю.А.Утеуш (1977) масса растений и площадь листовой поверхности крестоцветных культур увеличивалась и поздно осенью (в октябре) при среднемесячной температуре+6,8-+7,2оС, но она зависела от вида, сроков посева и возраста растений. По данным ряда авторов (Кузнецова, 1975; Шарипов 1986, Лопатина, 1988, Пиров, 2009, Вохидов, 2012), на зимостойкость промежуточных культур и их урожайность большое влияние оказывают неблагоприятные погодные условия. Зимостойкость этих культур сильно снижается при поздних сроках посева из-за слабого их развития. Завышенные нормы высева семян, также приводят к снижению зимостойкости. Это связано с тем, что растения в загущенных посевах сильно вытягиваются, так как точка роста их распологается высоко над поверхностью земли, поэтому их необходимо сеять с таким расчетом, чтобы растения к зиме успели сформировать розетку из 6-8 хорошо развитых листьев, длина которых должна достигать 20-25 см, а точка роста находиться ближе к поверхности почвы ( Шарипов 2006).
Установлено, что рапс менее зимостоек, чем сурепица. Так В.Д. Ващенко (2004) указывает, что рапс при снежном покрове в 4-5 см сильно страдает от морозах в 23-25оС. Сурепица при такой же толщине снежного покрова сравнительно хорошо переносит морозы до 30-32оС, а также колебания температуры весной в течение суток, от +12-+15о до минусовой от 8-100С. При выращивании на зеленой корм, растения рапса предъявляют повышенные требования к оптимальной влажности почвы и воздуха, в течение всего вегетационного периода. За вегетацию они расходуют воду в среднем в 1,5-2 раза больше, чем злаковые. При недостатке влаги в засушливые годы, урожай зеленой массы крестоцветных растений снижается больше чем на 50% (Левин, 2013), однако при избытке влаги они отстают в развитии или гибнут в местах затопления.
Природные данности, в пределах России, еще требуют глубоких исследований и остаются в процессе реализации для новых культур и сортов (Шашко,1985). Компромиссные решения и варианты ограниченные, ежегодной, значительной изменчивостью погодных условий, потенциалом продуктивности и адаптационной возможностью самого растения, выживания в данных природных условиях, способностью находить решения хозяйственными агромероприятиями ( Ладонин, 1999; Леонтьева, 2000; Лосев, 2001; Левин, 2003; Лазарев, 2004; Кирюшин, 2004; Маркин, 2004).
Растения рапса предъявляют высокие требования к почвам и питательным веществам. Малопригодны для них песчаные и супесчаные почвы, из-за низкой водоудерживающей способности. Наилучшим являются почвы с большим запасом питательных веществ, с нейтральной или слабощелочной реакцией. Уровень подпочвенной воды должен находиться не выше 1,5-2,0 м. Для рапса считаются непригодными крутые склоны, поля с ложбинами, блюцами. Она хорошо отзывается на внесение удобрений, особенно азотных. Установлено, что растения рапса за период вегетации выносят из почвы азота до 140 кг, Р205- до 60 и К20 – до 160 кг с 1 га (Кузнецов, 1977).
По данным исследований Р.Р.Шарипова (1986), минеральные удобрения улучшают перезимовку растений, повышая их сохранность на 10-26%, в сравнении с посевами без внесения удобрений и способствуют значительному накоплению в зеленой массе перко сырого протеина и жира. По данным М.Ф.Лупашку (1976), при выращивании перко на орошаемых землях внесение Р60 К30 на фоне N120 в сочетании с орошением позволило получить за два укоса 563 ц\га зеленой массы. В условиях Центрального Таджикистана, по данным Р.Р.Шарипова (1986), при выращивании перко в чистых и в смеси его с злаковыми культурами, оптимальной нормой внесения минеральных удобрений является N120 Р60 К40 кг/га. Это обеспечивает получение 561 ц/га зеленой массы или 84,2 ц/га сухого вещества, что соответствует выходу 106,7 ц/га кормовых единиц, при обеспеченности кормовой единицы 132,2 г переваримого протеина.
К аналогичным выводам о роли минеральных удобрений в повыше-нии урожайности крестоцветных культур приходят, на основании результатов исследований, Е.П.Горелов, (1980), Р.Р.Шарипов (1986), А.П.Вохидов, Р.Р.Шарипов (2001), А.П.Вохидов (2012) и др. Они указывают, что подкормка перко азотом в дозе 30 кг\га дает прибавку урожая на 11,3%, с повышением дозы азота до 90 кг\га, урожай увеличивается на 195% (Милащенко,1983).
Методика проведения исследований
На опытных посевах проводили следующие фенологические наблюдения и учеты: густоты стояния растений, линейный рост растений, формирование листовой поверхности, накопление зеленой и сухой массы, структура урожая и его ботанический состав, урожайность зеленой массы и сухого вещества, количество поукосных и корневых остатков. Проводилось определение химического состава растений, поукосных и корневых остатков, содержание пигментов и каротина в растениях рапса и рапсо- ячменной смеси.
Густота стояния растений рапса и рапсо-злаковых смесей подсчитывались дважды - перед уходом растений под зиму и после перезимовки. Для этого на каждой делянке в 3 местах выделялось по 3 площадки размером по 1м2. Повторность 4-х – кратная.
При фенологических наблюдениях отмечались основные фазы развития растений. При этом начальной фазой развития принималось наступление ее у 10% посевов, а за полную фазу 75%. Динамика линейного роста растений определялась путем ежедекадного измерения высоты 25 растений по каждому варианту опыта, в 4-кратной повторности. Динамика накопления зеленой и воздушно-сухой массы определялась путем ежедекадного скашивания растений с площади 1м2, в трех местах делянки каждого варианта опыта, в 4-кратной повторности, в те же сроки, при которых производился замер высоты растений. Для определения воздушно - сухой массы отбирали образцы весом 2 кг, которые высушивали в тени и определяли выход воздушно-сухой массы, а после высушивания в сушильном шкафу содержание сухого вещества.
Наблюдения за динамикой формирования листовой поверхности в осенне-зимнее время проводились ежемесячно, а в весенний период-подекадно.
Расчеты фотосинтетического потенциала чистой продуктивности фотосинтеза и КПД света проводились согласно общепринятой методике полевых опытов с кормовыми культурами, разработанной ВИК им В.Р.Вильямса (М.,1971).
Структура урожая определялась перед уборкой путем отбора 25 растений каждого компонента по всем вариантам опыта в 4-кратной повторности. У рапса и его смесей со злаками при этом учитывались: кустистость, количество стеблей и листьев, их длина, масса стеблей и листьев, процент облиственности. Ботанический состав зеленой массы определялся путем разбора 10 кг пробы, которая бралась во всех вариантах опыта, в 4-кратной повторности.
У хлопчатника при определении структуры урожая учитывалось количество моноподиальных и симподиальных ветвей, коробочек, их масса, выход волокна и масса 1000 семян.
Урожай зеленой массы определялся путем сплошного скашивания растений со всей учетной площади делянки, по всем вариантам опыта, в 4-кратной повторности. Затем отбирались образцы весом 5 кг, после высушивания которых в тени определялся вес воздушно-сухой массы, а затем после высушивания в сушильных шкафах-сухой массы.
Учеты и фенологические наблюдения за ростом развитием хлопчатника осуществлялись по методике Союз НИХИ (1981). При агрохимических исследованиях почвы и растений, за основу было принято руководство Союз НИХИ (1977) Почвенного института им.Докучаева (Агрохимические методы исследования почвы М., 1975). Гумус определяли по Тюрину, валовый азот по Къелделью, валовый фосфор по Мещерякову (1963), подвижный фосфор и обменный калий по Мачигину.
Содержание протеина в растениях рассчитывалось по азоту, жир определялся методом взвешивания сухого остатка после экстракции в аппарате Сокслета, сырая клетчатка – по Гинзбуру и Штоману, сырая зола-сжиганием в муфельной печи при температуре 500-6000С, БЭВ – расчетным методом. Каротин определялся в зеленой массе растений методом бумажной хроматографии по Д.И. Сапожникову.
Содержание кормовых единиц в надземной массе определяли на основании химических анализов и коэффициентов переваримости питательных веществ (Томмэ, 1964).
Расчет экономической эффективности проводился по методике ВНИИ кормов им.В.Р.Вильямса (методика полевых опытов с кормовыми культурами. М., 1971).
Математическую обработку данных урожая проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1979).
Основные агротехнические мероприятия проводимые на посевах рапса и рапсо – злаковых смесей, представлены по годам исследований в таблице 3, а хлопчатника - в таблице 4.
Химический состав растений рапса в чистом виде и в смеси со злаковыми культурами
Радиационный режим Таджикистана с постоянно положительным балансом имеет ряд особенностей, по сравнению с другими странами. Приход суммарной радиации в Гиссарской долине равен 151 ккал/см2, а фотосинтетической активной радиации – 72,5 ккал/см2. В течение осенне-зимне-ранневесеннего периода этот показатель составляет около 3 млрд.ккал. Интенсивность суммарной радиации в зависимости от сезона года колебается и составляет в среднем: зимой – от 0,4 до 0,7 ккал2/см2мин, летом - от 1,0 до 1,35 ккал/см2мин.
А.А.Ничипорович (1963) указывает, что первостепенная роль в жизни зеленого растения, и в создании урожая принадлежит фотосинтетический активной радиации (ФАР).
По мнению автора, правильное представление об энергии ФАР и ее учёт имеют большое значение для рационального использования ресурсов зелёного мира и, естественно, является важной основой теории получения высоких урожаев. Это положение далее развивалось в работах Ю.С.Носырова, Х. Х. Каримова и др. (1970, 1978), К.Г.Тооминга (1977) и ряда других авторов.
Учитывая, что потенциальная возможность рапса и смеси его со злаками в промежуточных посевах изучена недостаточно полно, нами наряду с измерением площади листьев, определялись такие показатели как фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) и коэффициент использования фотосинтеза, определяющая суточный прирост сухого вещества на единицу площади листьев, которая зависит в целом от интенсивности работы и продолжительности периода активной фотосинтетической деятельности посевов. Поэтому, при расчете фотосинтетического потенциала, учитывался лишь период активной деятельности листьев, а не весь период вегетации растений.
Наиболее высокую ЧПФ имели посевы рапса, смеси рапса с ячменем Ифтихор-86 и рапса с рожью Вахшской -116 (табл.16, рис 4.), ЧПФ этих посевов равнялась 3,93-4,80 г.м2/сутки, что представляет остаточно высокие величины для тех условий, в которых происходит формирование урожая промежуточных зимневегетирующих культур. Таблица 16. Элементы фотосинтетической деятельности и эффективности использования света посевами промежуточных зимневегетирующих растений (2010-2012 гг.). Культура Максимальная площадь листьев, тыс.м2/га ФПмлн.м2/га дней ЧПФг.м2/сут-ки КПД от приходящей ФАР, % Рапс 45,0 2,04 3,93 0,96 Рапс+ячмень Циклон 52,3 2,34 2,91 0,82 Рапс+ячмень Ифтихор-86 54,5 2,46 4,80 1,41 Рапс+рожь Вахшская-116 47,8 2,17 4,48 1,16 Перко+ячмень Ченад-345 (контроль) 48,8 2,17 2,96 0,77 По данным А.А. Ничипоровича, К.А.Асророва (1975), к положительным показателям можно отнести также, как продолжительность активной деятельности фотосинтетического аппарата (ФП), которому соответствует 2,5 млн.м2/га дней. В наших опытах наибольшая интенсивная фотосинтетическая деятельность, т.е. фотосинтетический потенциал (ФП) отмечалась в посеве рапса в смеси с ячменем Ифтихор-86 (2,46 млн.м2/га дней), второе место занимали посевы рапса с ячменем Циклон (2,34 млн.м2/га дней). В чистых посевах рапса показатели ФП был равен 2,04 млн.м2/га дней соответственно. На основании полученных данных, по элементам фотосинтетической деятельности рапса в промежуточных посевах при возделывании его в чистом виде и в смеси его со злаками, можно сделать вывод о том, что на орошаемых землях Центрального Таджикистана в период с конца сентября до первой декада апреля они формируют сравнительно большую площадь листьев и имеют высокие показатели ЧПФ, ФП м КПД от приходящей ФАР, что способствует накоплению за вегетационный период 429 ц/га зеленой массы, или 65 ц/га сухого вещества. Элементы фотосинтетической деятельности и эффективности использования света посевами промежуточных зимневегетирующих растений (2010-2012 гг.)
Химический состав и питательная ценность крестоцветных культур, выращиваемых в промежуточных посевах, зависит от ряда факторов, как вида растений, условий выращивания, сроков посева, фазы уборки. Из числа испытанных культур и смесей, наибольшее содержание протеина перед уборкой урожая отмечено у растений рапса (табл.17). Содержание сухого вещества в растениях рапса находится в пределах 12%, а в рапсо-злаковых смесях от 11,1 до 18,0%. Рапс и рапсо-злаковые смеси перспективны, для условий республики, в качестве кормовых культур. Эти растения не только формируют высокий урожай раннего корма, но и способствуют улучшению кормового баланса республики.
Влияние промежуточных культур на формирование листовой поверхности хлопчатника
Результаты учета урожая хлопка-сырца проведены в таблице 37. Как показывают данные таблицы, наибольший урожай хлопка-сырца получен при выращивании хлопчатника после рапсо-ячменной смеси. В этом случае, независимо от сроков посева и предшественника, получено по 3,1-3,3 т/га хлопка-сырца, тогда как на вариантах хлопковой старопашки урожай был равен 2,85 т/га. Достоверная прибавка при этом составила 0,18-0,48 т/га хлопка-сырца, по сравнению с контролем. Во всех вариантах возделывания хлопчатника после промежуточных культур отмечена некоторая задержка в сборе первого урожая, по сравнению с контролем. В среднем за 3 года если на контрольных вариантах первый сбор урожая составлял 1,4-1,5 т/га, то на вариантах после промежуточных культур он был равен – 1,2-1,4 т/га. Однако по общему сбору хлопка-сырца варианты с промежуточными посевами кормовых культур превосходили контрольные. Выявлена по закономерность по накоплении по большего урожая при условии возделывания хлопчатника после промежуточных культур и при условии выращивания их с различной густотой стояния.
Полученные данные по изучению влияния нормы высева промежуточных культур на урожай хлопка - сырца показало, что наибольший урожай формируется при высеве по предшественнику (рапсо-ячменой смеси) в сентябре месяце, с нормой 10+120 кг/га (табл.38, рис 7.). Анализ полученных данных показал, что технологические свойства хлопкового волокна, то практически не меняются и находятся в пределах стандарта (табл.39). Установлено, что волокно хлопчатника выращенного после промежуточных культур не уступают контрольным вариантам по длине, равномерности, прочности и разрывной длине, а в некоторых случаях прочность волокна даже несколько повышалась.
Экономическая эффективность возделывания хлопчатника после промежуточных культур и по хлопковой старопашке, определялась нами на основании технологических карт, составленных по существующим нормам и расценкам.
Несмотря на некоторое возрастание производственных затрат, связанных с выращиванием промежуточных культур, годовой экономический эффект от возделывания хлопчатника после зимневегетирующих культур находится в прямой зависимости от величины его урожая, и в зависимости от предшественника, составляет 6236-7280 сомони. По сравнению с хлопковой старопашкой он достигает 305-1349 сомони (табл.40).
Анализируя результаты экономических расчетов, от различного сочетания культур при круглогодичном использовании орошаемой пашни хлопкового звена севооборота, можно сделать следующие выводы: чистый доход полученый от варианта рапсо-ячменная смесь+хлопчатник в сумме за два урожая, составляет 7280 сомони/га. Хлопчатник, возделываемой по хлопковой старопашке обеспечил получение 5931 сомони чистого дохода. Полученные расчеты показывают, что сочетание промежуточных культур с хлопчатником является экономически эффективным приемом, которые обеспечивают получение 3,0-3,4 т/га хлопка-сырца и дополнительно 6-8 тыс. кормовых единиц с 1 га, за счет внедрение промежуточных культур.
При определении экономической эффективности предшественника, с различными сроками и нормами высева, установлено, что самый высокий чистый доход (7280-6798 сомони/га) обеспечивается при использовании совмещенного посева из расчета: культуры рапса в сентябре с нормой 6-10 кг/га , а ячменя – 120 кг/га. Уровень рентабельности хлопчатника возделываемого после промежуточных культур при оптимальных сроках и нормах высева составляет 132-140%. А при возделывании хлопчатника по хлопковой старопашке этот показатель составил 125%, т.е. на 7-15% был меньше.
С целью выявления потенциальных возможностей рапсо-ячменной смеси,при оптимальных сроках и нормах высева, а также степени приспособленности к различным почвенно-климатическим условиям Центрального Таджикистана и их влияния на продуктивность хлопчатника проводились опыты в производственных посевах, результаты которых приводятся в таблице 41.
Результаты производственных испытаний эффективности возделывания хлопчатника после промежуточных культур (среднее за 2013-2014 гг.) Сочетание Урожай- Стоимость Прямые Себес- Услов Уро культур и ность продук- производ. тоимость -но вень последова- хлопка ции, затраты 1 ц чисты рента тельность их сырца, сомони на 1 га, сырца, й бель выращива- т\га сомони сомони доход ности, ния с 1 га, сомон и % Фермерское хозяйство им.Назарова М. Рапс с 2,76 10350 4140 2,5 6210 150 ячменём Ифтихор-86+ хлопчатник Хлопчатник 2,52 9450 4010 2,3 5440 136 по старопашке Фермерское хозяйство им.Бердиева М 1 2 3 4 5 6 7 Рапс с ячменём Ифтихор 86+ 2,96 11100 4250 2,4 6850 138 Хлопчатникпостаропашке 2,65 9937 4230 2,8 5707 135 В производственных условиях фермерского хозяйства им. Назарова М. средний урожай хлопка сырца, выращенного после промежуточных культур, составил 2,76 т/га. При посеве хлопчатника по старопашке, урожай хлопка сырца в среднем за 2 года составил 2,52 т/га.
Более высокий урожай хлопчатника после промежуточных культур 2,96 т/га получен в бригаде Бердиева М. против 2.65 т/га. Чистый доход с 1 га в вариантах сочетания промежуточных культур с хлопчатникам превышает, по вариант возделывания хлопчатника по хлопковой старопашке. Расчеты показали, что применение промежуточных культур в хлопковом звене севооборота при соблюдении технологического процесса их возделывания, а также хлопчатника, является перспективным приемом получения высокого эффекта при интенсификации поливных земель.