Экологическое обоснование технологии воздел ы вания подсолнечника на южных черноземах росто в ской области (с применением средств химизации)
На правах рукописи
Громаков Иван Дмитриевич
экологическое обоснование технологии возделывания подсолнечника на ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ рОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ (с применением средств химизации)
Специальность - 03.00.16 - экология
06.01.01 - общее земледелие
Автореферат
диссертация на соискание ученой степени кандидата
сельскохозяйственных наук
Волгоград 2009
Работа выполнена на кафедре агроэкологии и защиты растений ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» 2005-2008 гг.
| Научные руководители: | доктор сельскохозяйственных наук Лобанов Михаил Петрович; доктор сельскохозяйственных наук Астахов Анатолий Александрович |
| Официальные оппоненты: | доктор биологических наук Белицкая Мария Николаевна кандидат сельскохозяйственных наук Журбенко Александр Кузьмич прпрпр |
Ведущая организация: ГНУ «Нижне-Волжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»
Защита диссертации состоится «14» декабря 2009 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д-006.007.01. при Государственном научно-исследовательском институте агролесомелиорации по адресу: 400062, г. Волгоград-62, Университетский пр. а/я 2153 ГНУ ВНИАЛМИ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института агролесомелиорации на сайте www. vnialmi. ru
Реферат разослан «13» ноября 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Л.А. Петрова
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Увеличение производства семян товарного подсолнечника и обеспечение потребности населения в растительном масле высокого качества является важной задачей сельскохозяйственного производства. На современном этапе уровень производства семян подсолнечника в условиях Ростовской области колеблется в пределах 1,0 т/га, что не соответствует почвенно-климатическим возможностям региона. Среди мероприятий, направленных на повышение урожайности подсолнечника, особое значение имеет борьба с сорняками. В связи с этим возникает необходимость поиска научно-обоснованных способов повышения эффективности гербицидов.
Важное значение приобретает изыскание росторегулирующих композиций для предпосевной обработки семян, обеспечивающих улучшение роста и развития растений, повышение устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды, урожайности и качества продукции.
Цель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение влияния способов применения гербицидов и ростостимулирующих композиций на урожайность различных сортов (гибридов) подсолнечника, качество продукции и экономическую эффективность выращивания этой культуры на южных черноземах в условиях Ростовской области.
Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:
- выявить особенности роста и развития растений подсолнечника в связи с внесением разными способами гербицидов и применением росторегулирующих препаратов;
- установить влияние применения гербицидов на засоренность посевов подсолнечника;
- определить динамику нарастания листовой поверхности и содержания элементов минерального питания растений подсолнечника разных групп спелости при внесении гербицидов;
- изучить водный режим почвы и водопотребление посевов в зависимости от изучаемых факторов;
- выявить влияние внесения гербицидов и применения ростостимулирующих композиций на продуктивность и качество семян подсолнечника;
- установить влияние предпосевных композиций на поражение растений подсолнечника болезнями;
- дать экономическую оценку эффективности применения гербицидов под подсолнечник разных групп спелости, а также целесообразность применения для предпосевной обработки семян различных ростостимулирующих композиций на основе специального микроэлементного состава в виде комплексного микроудобрения в солевой форме.
Научная новизна. В первые в зоне южных черноземов Ростовской области изучено влияние гербицидов при разных способах применения на сорные растения, рост и урожайность подсолнечника. Впервые выявлены наиболее эффективные композиции комплексного микроудобрения и стимуляторов роста растений. Дана экономическая оценка разработанных элементов технологии повышения продуктивности подсолнечника.
Практическая ценность работы. Проведенные исследования позволяют предложить производству комплекс мероприятий по усовершенствованию технологии возделывания подсолнечника с учетом особенностей районированных сортов и гибридов, за счет чего повысить урожайность и валовое производство семян этой культуры и при сложившейся ценовой политике увеличить чистый доход на 490-4480 руб./га.
Реализация результатов исследований. Основные результаты опытов прошли производственную проверку в 2007-2008 гг. в СПК «Николаевский» и ИП «Кнышов И.И.» Милютинского района Ростовской области на площади 352 га с экономической эффективностью 1200-1950 руб./га.
Апробация работы. Результаты исследований опубликованы в периодической печати, докладывались на различных семинарах и совещаниях Ростовской области, на конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов, на кафедре агроэкологии и защиты растений Волгоградской ГСХА в 2005-2006 гг.
Публикация результатов исследований. Основные положения опубликованы в 5 печатных работах, рекомендованных ВАК, в том числе 1 патент РФ.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Засоренность, водный режим, суммарное водопотребление и эффективность использования запасов почвенной влаги и осадков при выращивании подсолнечника разных групп спелости с применением гербицидов.
2. Влияние генотипа, применения гербицидов и росторегулирующих препаратов на биометрические показатели растений, качество семян и продуктивность подсолнечника.
3. Обоснование экологической и экономической целесообразности технологии возделывания подсолнечника на фоне применения гербицидов и ростостимулирующих препаратов на южных черноземах Ростовской области.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав с результатами исследований, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложений. Текст изложен на 207 страницах, включает 29 таблиц, 10 рисунков, 35 приложений. Список литературы содержит 281 источник, в том числе 15 - иностранных авторов.
Содержание работы
Введение. Обоснована актуальность технологии возделывания подсолнечника на южных черноземах Ростовской области с применением средств химизации.
- Обзор литературы. Приводится научно-аналитический обзор современных способов борьбы с сорной растительностью. Обсуждается возможность повышения адаптационных свойств подсолнечника за счет использования защитно-стимулирующих составов.
- Особенности природно-климатических условий даны возделывания подсолнечника. Дается характеристика физико-географических особенностей территории Ростовской области (солнечная радиация, циркуляция атмосферы, подстилающая поверхность) с учетом удовлетворения потребностей подсолнечника в жизненно необходимых для роста и развития растений условиях.
- Условия и методика проведения исследований. Исследовательские работы проводились на территории Ростовской области (Милютинский район, ООО «Мир»). Почвенный покров хозяйства представлен средне мощным южным черноземом. Содержание гумуса в пахотном слое колеблется на уровне – 1,9-3,4 %, легкогидролизуемого азота – 106, подвижного фосфора – 25,3, обменного калия - 316, серы – 3,2, цинка – 1,1, марганца – 14,8, кобальта – 0,12 и меди – 0,10 мг/кг почвы.
Погодные условия вегетационных периодов различались в годы исследований, как между собой, так и при сравнении среднемноголетними показателями.. Наиболее оптимальным для возделывания подсолнечника по влаго- и теплообеспеченности были 2004 и 2006 годы, наименее благоприятным – 2005 год.
Научные исследования проведены в двух полевых опытах.
Опыт 1. Эффективность способов внесения гербицидов изучена на районированность сортов (гибридов) подсолнечника разных групп спелости: скороспелый сорт Казачий, среднеранние гибриды Донской 342 и Гарант, среднеспелый кондитерский сорт Донской крупноплодный. Схема опыта включала следующие варианты: 1 - контроль (без гербицидов), 2 - сплошное внутрипочвенного внесение гербицида Стомп (4 л/га) без междурядных обработок, 3 - локально-ленточное внесение гербицида Стомп (2 л/га) комбинированным агрегатом с междурядными обработками, 4 - сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Харнес (2 л/га) комбинированным агрегатом без междурядных обработок, 5 - локально-ленточное внесение гербицида Харнес (1 л/га) комбинированным агрегатом с междурядными обработками.
Опыт 2. Результативность предпосевной обработки семян среднераннего гибрида подсолнечника Кубанский 930 смесевыми составами изучали по схеме:
1 -Эталон (обработка семян ТМТД, ВСК, 4,0 л/т); 2 - ТМТД, ВСК, 4,0 л/т + КМУС-1, 170 г/т; 3 - ТМТД, ВСК, 4,0 л/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т; 4 - ТМТД, ВСК, 4,0 л/т + КМУС-1, 170 г/т + янтарная кислота, 5 г/т; 5 - ТМТД, ВСК, 4,0 л/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + янтарная кислота, 5 г/т; 6 - ТМТД, ВСК, 4,0 л/т + КМУС-1, 170 г/т + силк, ВЭ, 60 г/т; 7 - ТМТД, ВСК, 4,0 л/т + КМУС-1, 170 г/т + салициловая кислота, 0,6 г/т + силк, ВЭ, 60 г/т; 8 - ТМТД, ВСК, 4,0 л/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + силк, ВЭ, 60 г/т.
Для изучения взяты средства и их сочетания в рекомендованных для применения в производстве нормах расхода.
Агротехника подсолнечника в опытах была общепринятой для зоны и соответствовала зональным рекомендациям для Ростовской области. Предшественник – ячмень. Минеральные удобрения вносили под основную обработку почвы из расчета N40P60 кг д.в. на 1 га. Гербициды Стомп и Харнес вносили одновременно с высевом семян разными способами (сплошное внутрипочвенное внесение комбинированным агрегатом без междурядных обработок и локально-ленточное внесение с междурядными обработками).
В первом опыте размер делянки с внесением гербицида - 2240 м2, посевом сорта - 560 м2 (11,2 х 50 м), учетной - 280 м2. При изучении предпосевных композиций ростостимулирующих средств площадь делянки составляла: посевной 100 (2,8 х 35 м) и учетной - 40 м2. Повторность четырехкратная. Опыт заложен методом организованных повторений с рендомизированным размещением делянок.
Учет урожая подсолнечника проводился поделяночно, методом прямого комбайнирования (опыт 1) с последующим приведением его к 100 % чистоте и стандартной влажности (12 %); во втором опыте учет урожая осуществлялся с предварительным срезом корзинок и накалыванием их на стебель для просушки, с последующим обмолотом на молотилке МКП-2.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили стандартным методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1979).
Экономическую эффективность рассчитывали на основании технологических карт исходя из фактического объема выполненных работ и прямых затрат.
- Влияние способов применения гербицидов на рост, развитие и условия формирования урожая подсолнечника разных групп спелости
3.1. Динамика развития и биометрические показатели растений подсолнечника в зависимости от способа применения гербицидов
Полевые наблюдения свидетельствуют, что колебания по продолжительности межфазных периодов связаны с генетическими особенностями сорта (гибрида) и гидротермическими условиями вегетационного периода. Выявлено, что всходы подсолнечника на опытных вариантах появляются (в среднем за три года) на девятый день после посева семян, продолжительность периода всходы-образование корзинки у сорта Казачий длился 43 дня, в всходы-созревание семян – 112 дней. По сортам (гибридам) в пределах года разница в длительности отдельных фаз развития составляла 6-13 и 9-20 дней. Применение гербицидов при разных способах внесения слабо сказывалось на длине вегетационного периода, которая в большей степени зависела от особенностей года и сорта.
В наших опытах снижение засоренности посевов под влиянием гербицидов позитивно сказывалось на росте подсолнечника. Наиболее повышались в течение всего периода исследований биометрические показатели растений при использовании препарата Харнес. При этом увеличение высоты растений в большей степени проявлялось у сорта Донской крупноплодный, диаметров корзинки и стебля - у гибрида Гарант.
3.2. Засоренность посевов подсолнечника в зависимости от способа применения гербицидов
Эффективность гербицидов в борьбе с сорняками определялась способом применения. Более высокий эффект в подавлении сорной растительности достигался при сплошном внутрипочвенном внесении гербицидов. В среднем за три года количество сорняков уменьшилось (с 55-68 шт/м2 в контроле) при использовании Стомп до 30-40 шт/м2 и Харнес – до 28-37 шт/м2 (табл. 1). К уборке урожая наименьшее количество сорных растений фиксировалось на варианте с локально-ленточным внесением гербицидов: Стомп – 7-13 шт/м2 и Харнес – 5-14 шт./м2, при засоренности контроля – 32-51 шт/м2.
Таблица 1
Засоренность посевов сортов (гибридов) подсолнечника разных групп спелости в зависимости от способа внесения гербицидов в фазу начала образования корзинки, шт./м2 (среднее за 2004-2006 гг.)
| Вариант | Сорт (гибрид) | |||
| Казачий | Донской 342 | Гарант | Донской крупноплодный | |
| Обычная безгербицидная технология (контроль) | 62/18 | 68/22 | 58/16 | 55/12 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 38/12 | 40/15 | 32/10 | 30/8 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 49/15 | 52/20 | 40/12 | 38/10 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 35/10 | 37/12 | 30/9 | 28/8 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 45/12 | 49/14 | 35/11 | 35/9 |
Примечание: в числителе показана количественная засоренность посевов подсолнечника (шт./м2), а в знаменателе их вес (г/м2).
3.3. Площадь листьев подсолнечника в зависимости от способа применения гербицидов
Экспериментальные данные свидетельствуют о довольно высокой эффективности разных способов применения гербицидов. Положительное воздействие их на условия формирования урожая было напрямую связано с увеличением площади листовой поверхности и фотосинтетического потенциала посевов.
В ходе исследовательских работ было установлено, что лучший результат достигается при локально-ленточном внесении препарата Харнес с междурядными обработками посевов. Данный прием повышает площадь листовой поверхности посевов подсолнечника в фазе 2-4 пар настоящих листьев на 0,11-1,21 тыс. м2/га, в фазе образования корзинки на 2,52-4,67 тыс. м2/га, в фазе цветения на 2,75-3,67 тыс. м2/га и в фазе налива зерна на 2,24-3,02 тыс. м2/га по сравнению с контрольным вариантом (табл. 2). Эффективность сплошного внутрипочвенного внесения Харнеса комбинированным препаратом без междурядных обработок оказалась ниже (0,14-1,17 тыс. м2/га, 1,71-2,41 тыс. м2/га, 2,17-3,27 тыс. м2/га и 1,54-2,55 тыс. м2/га соответственно). На вариантах с использованием гербицида Стомп также было выявлено преимущество локально-ленточного способа применения препарата. При этом наблюдалась примерно та же закономерность.
Наибольший прирост ассимиляционного аппарата зафиксирован на сортах Гарант и Донской крупноплодный на фазе образования корзинки при локально-ленточном способе внесения Харнеса - 31,9 % и 31,1 % соответственно по сравнению с контролем. На других сортах этот показатель был в 1,2-1,5 раза ниже.
Таблица 2
Динамика листовой поверхности растений подсолнечника в зависимости от приема борьбы с сорняками, среднее за 2004-2006 гг.
| Сорт | Вариант | Фаза развития | ||||
| 2-4 пары настоящих листьев | Образование корзинки | Цветение | Налив зерна | |||
| Казачий | 1 2 3 4 | 0,08 0,10 0,14 0,21 | 1,52 1,01 1,96 3,08 | 1,66 2,54 2,17 2,75 | 0,86 1,45 1,54 2,24 | |
| Донской 342 | 1 2 3 4 | 0,09 0,15 0,17 0,19 | 0,63 1,28 1,71 2,52 | 0 2,04 2,30 2,83 | 1,43 2,22 2,55 2,69 | |
| Гарант | 1 2 3 4 | 0,09 0,14 1,17 1,21 | 1,59 3,48 2,71 3,94 | 1,08 1,82 2,57 3,24 | 1,16 1,91 2,17 3,02 | |
| Донской крупноплодный | 1 2 3 4 | 0,03 0,12 0,06 0,11 | 1,92 3,74 3,41 4,67 | 1,78 2,91 3,27 3,67 | 0,81 2,09 1,84 2,77 | |
| Варианты: | 1- Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 3 – Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом без междурядных обработок | ||||
| 2 – Локально-ленточное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 4 – Локально-ленточное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом с междурядными обработками | |||||
3.4. Динамика основных элементов питания растений в почве при разных способах применения пестицидов
Содержание основных питательных веществ под посевами подсолнечника в пахотном слое повышается от фазы двух пар настоящих листьев (28,7 -30,0 мг/кг почвы N-NO3, 19,0-20,1 мг P2O5, 386,7-393,5 мг K2O) к фазе образования корзинки (30,9-33,2 мг N-NO3, 22,6-23,1 мг P2O5, 397,7-405,6 мг K2O на 1 кг почвы) с последующим постепенным снижением к фазе налива семян (16,1-18,6 мг N-NO3, 11,5-12,6 мг P2O5, 340,8-362,3 мг K2O на 1 кг почвы), после чего происходит некоторое увеличение их содержания к фазе созревания семян.
В подпахотном слое почвы содержание основных элементов питания от второй пары настоящих листьев до налива семян снижается, с незначительным повышением в фазе созревания семян.
3.5. Продуктивность посевов подсолнечника в зависимости от способа применения гербицидов
Урожайность маслосемян подсолнечника является одним из важнейших показателей продуктивности данной культуры. Применение гербицидов оказывало существенное влияние на урожайность. Это проявилось независимо от способов внесения препаратов (табл. 3).
В среднем за годы исследований уничтожение сорных растений обеспечило повышение урожайности подсолнечника на 0,16-00,43 т/га, или на 10,1-23,1 %. Наиболее высокие прибавки урожая маслосемян были получены от локально-ленточного применения гербицида Харнес с междурядными обработками (15,2-32,1 %). Эффективность сплошного внутрипочвенного внесения Харнеса была несколько ниже. Еще менее результативным оказались разные способы применения гербицида Стомп.
Среди районированных сортов (гибридов) более отзывчивы на испытанные приемы ухода за посевами Донской 342 и Гарант. Урожайность этих сортов при сплошной внутрипочвенной заделке гербицидов Стомп и Харнес без междурядной обработки посевов возрастала на 17,9 %, 19,1 % и 20,2% и 20,6 % соответственно. Локально-ленточное внесение этих средств, способствовало еще большему повышению урожайности – на 20,8 %, 20,6 % и 23,1 %, 22,8 % соответственно.
Таблица 3
Продуктивность подсолнечника разных групп спелости в зависимости от приема борьбы с сорняками, среднее за 2004-2006 гг.
| Вариант | Урожайность семян, т/га | Масличность семян, % | Сбор масла, кг/га |
| Казачий | |||
| Обычная безгербицидная технология (контроль) | 1,58 | 49,8 | 708 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 1,74 | 50,4 | 789 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 1,78 | 50,2 | 804 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 1,79 | 50,5 | 814 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 1,82 | 50,3 | 824 |
| Донской 342 | |||
| Обычная безгербицидная технология (контроль) | 1,73 | 49,5 | 771 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 2,04 | 50,2 | 922 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 2,09 | 50,0 | 941 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 2,08 | 50,1 | 938 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 2,13 | 49,9 | 957 |
| Гарант | |||
| Обычная безгербицидная технология (контроль) | 1,89 | 50,6 | 861 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 2,25 | 50.7 | 1027 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 2,28 | 50,5 | 1036 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 2,28 | 50,8 | 1042 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 2,32 | 50,9 | 1063 |
| Донской крупноплодный | |||
| Обычная безгербицидная технология (контроль) | 2,17 | 41,7 | 814 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 2,39 | 42,4 | 912 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Стомп комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 2,44 | 42,7 | 938 |
| Сплошное внутрипочвенное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом без междурядных обработок | 2,43 | 42,6 | 932 |
| Локально-ленточное внесение гербицида Харнес комбинированным агрегатом с междурядными обработками | 2,54 | 42,9 | 983 |
НСР0,5 А (сорт) = 0,031-0,061 т/га, НСР0,5 В (гербицид) = 0,035-0,068 т/га, НСР0,5 АВ = 0,069-0,136 т/га
Испытанные способы внесения гербицидов оказывали влияние на качество урожая. При безгербицидной технологии возделывания подсолнечника масличность семян используемых в опыте сортов подсолнечника колеблется на уровне 49,5-50,6 %. Снижение засоренности посевов сопровождается увеличением масличности семян на 0,1-1,2 %. Причем у сортов Гарант и Донской крупноплодный к повышению содержания масла в зерне приводило использование гербицида Харнес локально-ленточным методом, у сорта Казачий это зафиксировано на варианте со сплошным внесением данного препарата. А вот на сорт Донской 342 более выраженное действие оказывал Стомп при сплошном способе внесения.
- Водопотребление посевов в зависимости от способа применения гербицидов
На формирование урожая подсолнечник расходует большое количество воды. В годы исследований коэффициент водопотребления в зависимости от сорта культуры колебался на уровне 1920-2510 м3/т. Использование гербицидов приводило к снижению величины данного показателя на 9,3-18,7 %. Причиной тому послужило уничтожение сорняков, а также угнетение и возможная гибель ослабленных растений подсолнечника в ходе уходов за посевами. Важное значение имел также способ применения гербицидов. Локально-ленточное внесение указанных средств с междурядными обработками снижало коэффициент водопотребления на 11,2-18,7 %. Причем более высокий показатель обеспечивает применение Харнеса. На вариантах со сплошным внутрипочвенным внесением гербицидов комбинированным препаратом без междурядных обработок результат был несколько ниже: Стомп – 9,3-15,3 %, Харнес 10,9-16,8 %. Наиболее отзывчивы на улучшение условий роста оказались гибриды Донской 342 и Гарант, на посевах которых коэффициент водопотребления снижался в 1,4-1,7 раза и 1,3-1,5 раза соответственно испытанным способам применения гербицидов.
- ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РОСТОСТИМУЛИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА
4.1. Изменение фенологии подсолнечника под воздействием ростостимулирующих составов
При проведении исследовательских работ (2004-2006гг.) было изучено влияние ростостимулирующих композиций на продолжительность отдельных фаз развития и в целом периода вегетации подсолнечника. В качестве объекта исследований был взят среднеранний гибрид подсолнечника Кубанский 930.
Полевые наблюдения показали, что испытанные составы оказывали заметное воздействие на развитие растений. Всходы на вариантах с предпосевной обработкой семян данными составами появлялись на один-два раньше, чем в контроле. Разница в продолжительности периода всходы-образование корзинки при этом составила 2-3 дня, наступление следующих фаз (цветение, налив и созревание семян) происходило с разрывом в 3-5 дней. Длина вегетационного периода подсолнечника на опытных вариантах, колебалась от 122 до 125 дней (в контроле 132 дня). Наибольшей стимулирующей активностью выделялись комбинации, включающие помимо протравителя семян (ТМТД) и комплексного микроудобрения (КМУС) также: никотиновую+ янтарную кислоты или никотиновую кислоту + силк.
4.2. Особенности роста растений при использовании ростостимулирующих композиций
Наши наблюдения свидетельствуют о довольно высокой эффективности ростостимулирующих композиций на посевах подсолнечника. Предпосевная обработка семян этими средствами повышала высоту растений на 0,03-0,10 м, диаметр корзинки на 0,006-0,015 м и диаметр стебля на 0,7-2,7 мм по сравнению с контрольным вариантом (табл. 4). Более эффективным оказался следующий состав: ТМТД+ КМУС+ никотиновая кислота + силк.
Таблица 4
Биометрические показатели в зависимости от предпосевной обработки семян подсолнечника гибрида Кубанский 930, среднее за 2004-2006 гг.
| Состав для предпосевной обработки семян | Высота растения, м | Диаметр корзинки, м | Диаметр стебля, мм |
| Контроль (ТМТД, ВСК, 4000 г/т) | 1,87 | 0,239 | 20,6 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т | 1,90 | 0,245 | 21,9 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т | 1,92 | 0,248 | 22,5 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + янтарная кислота, 5 г/т | 1,93 | 0,249 | 22,4 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + янтарная кислота, 5 г/т | 1,94 | 0,250 | 22,8 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + силк, 60 г/т | 1,93 | 0,248 | 22,9 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + салициловая кислота, 0,6 г/т + силк, 60 г/т | 1,95 | 0,252 | 23,1 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + силк, 60 г/т | 1,97 | 0,254 | 23,3 |
Предпосылкой повышения урожайности подсолнечника является увеличение накопления сухого вещества под влиянием разных средств. Предпосевная обработка семян ростостимулирующими составами приводила к увеличению данного показателя на 3,8 % - 9,3 % (табл. 5). При этом доля листьев в массе одного растения возрастает на 0,2-1,1 %, доля корзинки на 1,6-5,1 %, тогда как долевое участие сухой массы стеблей снижается на 1,8-6,5 %. На долю семян в абсолютно сухой массе растений на разных вариантах изменяется от 1,4 до 3,5 %.
Таблица 5
Распределение абсолютно сухой массы между органами растения подсолнечника в период созревания в зависимости от предпосевной обработки семян, в среднем за 2004-2006 гг.
| Состав для предпосевной обработки семян | Абсолютно сухой вес 1 растения, кг | В т. ч., % | В т.ч. семена | ||
| листья | стебель | корзинка | |||
| Контроль (ТМТД, ВСК, 4000 г/т) | 0,2298 | 15,4 | 54,5 | 30,1 | 24,4 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т | 0,2386 | 15,6 | 52,7 | 31,7 | 25,8 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т | 0,2424 | 15,8 | 51,2 | 33,0 | 26,6 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + янтарная кислота, 5 г/т | 0,2445 | 15,9 | 50,5 | 33,6 | 26,9 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + янтарная кислота, 5 г/т | 0,2489 | 16,2 | 49,9 | 33,9 | 26,9 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + силк, 60 г/т | 0,2457 | 16,0 | 50,6 | 33,4 | 26,8 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + салициловая кислота, 0,6 г/т + силк, 60 г/т | 0,2498 | 16,4 | 48,9 | 34,7 | 27,6 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + силк, 60 г/т | 0,2512 | 16,5 | 483 | 35,2 | 27,9 |
Предпосевная обработка семян предпосевными композициями увеличивает массу выполненных семянок с одной корзинки на 4,7-13,9 г причем количество выполненных семянок возрастает на 42-99 штук, а площадь корзинки на 23-58 см2 или, соответственно, на 5,0-11,9 и 5,1-12,9 % (табл. 6).
Таблица 6
Масса и количество выполненных семянок в одной корзинке и площадь корзинки подсолнечника в зависимости от предпосевной обработки семян, среднее за 2004-2006 гг.
| Состав для предпосевной обработки семян | Масса выполненных семянок в одной корзинке, г | Количество выполненных семянок в одной корзинке, шт. | Площадь корзинки, см2 |
| Контроль (ТМТД, ВСК, 4000 г/т) | 56,1 | 832 | 448 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т | 61,6 | 879 | 471 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т | 64,5 | 874 | 482 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + янтарная кислота, 5 г/т | 65,7 | 897 | 487 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + янтарная кислота, 5 г/т | 66,9 | 905 | 491 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + силк, 60 г/т | 65,8 | 893 | 482 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + салициловая кислота, 0,6 г/т + силк, 60 г/т | 68,9 | 918 | 499 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + силк, 60 г/т | 70,0 | 931 | 506 |
Общая масса корней в слое почвы 0-0,60 м под воздействием ростостимулирующих комбинаций увеличивается на 2,3-15,1 %.
В целом количество сухой биомассы растений на опытных посевах подсолнечника перед уборкой составляет 9,70-10,05 т/га (в контроле 9,19 т/га). На долю массы сухих корней приходится 13,4-14,2 % (при 13,5 % на контроле).
4.3. Урожайность и качество семян подсолнечника
Получение стабильных урожаев подсолнечника относится к числу важнейших задач возделывания данной культуры. В наших опытах, где испытывались росторегулирующие композиции, наиболее эффективной оказалась смесь ТМТД+КМУС+никотиновая кислота +силк (табл. 7). В среднем за три года урожай подсолнечника на данном варианте составил 2,79 т/га, что на 0,45 т/га превышает таковой в контроле. Несколько менее эффективной оказалась композиция, в которой вместо никотиновой кислоты использовали салициловую (2,75 т/га). Вариант с применением такого состава, как ТМТД+КМУС показал невысокий результат – прибавка урожая колебалась на уровне 5 %.
Таблица 7
Качество семян и продуктивность подсолнечника в зависимости от предпосевной обработки семян, среднее за 2004-2006 гг.
| Состав для предпосевной обработки семян | Масса 1000 семян, г | Лузжистость семян, % | Масличность семян, % | Урожай-ность семян, т/га | Сбор масла, кг/га | Кислотное чис- ло масла, мг КОН |
| Контроль (ТМТД, ВСК, 4000 г/т) | 67,6 | 22,4 | 49,2 | 2,34 | 1036 | 1,5 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т | 70,1 | 21,9 | 50,1 | 2,46 | 1109 | 1,3 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т | 73,8 | 22,5 | 50,5 | 2,58 | 1173 | 1,2 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + янтарная кислота, 5 г/т | 73,5 | 21,6 | 50,4 | 2,62 | 1188 | 1,3 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + янтарная кислота, 5 г/т | 74,4 | 22,7 | 50,6 | 2,67 | 1216 | 1,1 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + силк, 60 г/т | 73,9 | 22,3 | 50,7 | 2.63 | 1200 | 1,2 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + салициловая кислота, 0,6 г/т + силк, 60 г/т | 75,1 | 22,2 | 50,9 | 2,75 | 1260 | 1,2 |
| ТМТД, ВСК, 4000 г/т + КМУС-1, 170 г/т + никотиновая кислота, 2 г/т + силк, 60 г/т | 75,5 | 22,4 | 51,2 | 2,79 | 1286 | 1,0 |
НСР0,5 = 0,054-0,092 т/га
Применение ростостимулирующих композиций способствует увеличению массы 1000 штук семян на 3,7-11,7 %, тогда как на лузжистость семян действие этих средств не распространяется, а масличность возрастает лишь на 0,9-2,0 %. Максимальное количество масла (1286 кг), из семян собранных с 1 га посева, получают при использовании протравителя в смеси с комплексным микроудобрением, никотиновой кислотой и силк.
4.4. Водопотребление подсолнечника в зависимости от использования ростостимулирующих композиций
В полевых опытах установлено уменьшение потребности посевов подсолнечника Кубанский 930 во влаге при использовании ростостимулирующих композиций. В годы исследований общий расход воды из слоя почвы 0-15 м на формирование урожая с 1 га в среднем составил4325 м3 при среднесуточном потреблении воды в количестве 60,2 м3. Коэффициент водопотребления на опытных вариантах был на 4,9-16,1 % ниже. Наиболее выраженный эффект показали следующие составы: ТМТД+КМУС+никотиновая кислота+силк и ТМТД+КМУС+салициловая кислота+силк – коэффициент водопотребления 1550 м3/т и 1573 м3/т соответственно. Применение других смесей было несколько менее результативным: сочетание протравитель и комплексным микроудобрением с никотиновой и янтарной кислотами – 1620 м3/т; протравитель с комплексным микроудобрением и силком 1644 м3/т; протравитель с комплексным микроудобрением и янтарной кислотой – 1650 м3/т, а протравитель с комплексным микроудобрением и никотиновой кислотой – 1676 м3/т. Использование состава, включающего ТМТД и комплексное микроудобрение показало самый низкий результат, коэффициент водопотребления снизился лишь до 1758 м3/т. В то же время применение ростостимулирующих композиций активизировало среднесуточное водопотребление, за счет сокращения продолжительности вегетационного периода, на 6,0-9,3 %.
4.5. Поражение растений подсолнечника болезнями
Среди факторов, снижающих урожайность подсолнечника на южных черноземах Ростовской области немаловажное значение имеют болезни. В годы исследований фитосанитарное состояние посевов характеризовалось сравнительно невысоким инфекционным фоном. Здесь были зарегистрированы такие заболевания, как альтернариоз, фомоз, серая и белая гнили.
Применение ростостимулирующих составов для предпосевной обработки семян подавляло распространение болезней на посевах подсолнечника. Так, распространенность в годы исследований на посевных вариантах альтернариоза была в среднем на 1,1-2,4 %, фомоза – на 0,5-1,4 %, серой и белой гнилей – на 0,19-0,74 % меньше по сравнению с контролем. Лучший эффект по сдерживанию инфекционных болезней получил от использования композиций, состав которых помимо ТМТД и комплексных микроудобрений включал: либо никотиновую кислоту+силк, либо салициловую кислоту+силк. Биологическая эффективность указанных смесей составила: по альтернариозу – 39,3 % и 37,7 %, по фомозу – 40,6 и 43,7 %, по гнилевым болезням – 26,7 % и 30,8 %.
Положительное влияние ростостимулирующих композиций на сдерживание распространения заболеваний обусловлено, видимо, тем, что эти средства активизируют рост растений подсолнечника, способствуют появлению более мощных, хорошо развитых растений и, как следствие, повышению их устойчивости к болезням.
5. Экономическая эффективность возделывания подсолнечника в зависимости от изучаемых технологических приемов
Анализ экономической эффективности возделывания подсолнечника в зависимости от внесения гербицидов под подсолнечник разных групп спелости показал, что наибольший дополнительный чистый доход с 1 га обеспечивается у сорта Казачий при применении гербицида Стомп в размере 1240 руб./га, а при применении гербицида Харнес - 1908 руб./га при ленточном внесении, тогда как дополнительные затраты составляют, соответственно, 760 и 492 руб./га.
У гибрида Донской 342 дополнительный чистый доход увеличивается, соответственно, до 2832 и 3500 руб./га, у гибрида Гарант - 2135 и 2803 руб./га и у сорта Донской крупноплодный - 1737 и 3002 руб./га.
Анализ экономической эффективности применения для предпосевной обработки семян различных композиций показал, что стоимость предпосевной обработки семян подсолнечника на контроле составляет 2,72 руб./га, увеличиваясь до 7,57-21,41 руб./га в зависимости от дополнительного применения различных биорациональных средств. При этом дополнительный чистый доход с 1 га составляет 1182-44-78 руб. или 156-209 руб. на 1 руб. затрат.
Выводы
1. Снижение засоренности посевов при использовании гербицидов способствует улучшению биометрических показателей растений подсолнечника. Наиболее отзывчивы на использование данных средств сорт Донской крупноплодный и гибрид Гарант.
2. Наименьшее количество сорняков в посевах подсолнечника в фазу образования корзинки наблюдается при сплошном внутрипочвенном внесении гербицида Стомп 30-40 шт./м2, а при внесении гербицида Харнес 28-37 шт./м2, против 55-68 шт./м2 на контроле. Перед уборкой урожая семян подсолнечника наименьшая засоренность уже была при локально-ленточном внесении гербицида Стомп - 7-13 шт./м2, а при внесении гербицида Харнес - 5-14 шт./м2, при засоренности на контроле - 32-51 шт./м2.
3. В фазу 2-4 пар настоящих листьев наибольшая площадь листьев формируется у сорта Казачий, в фазу образования корзинки и в фазу цветения у сорта Донской крупноплодный, а в фазу налива семян у гибрида Гарант.
4. Содержание основных питательных веществ под посевами подсолнечника в пахотном слое повышается от фазы двух пар настоящих листьев к фазе образования корзинки. С переходом к фазе налива семян этот показатель постепенно снижается, но в дальнейшем отмечается небольшое увеличение их содержания. В подпахотном слое почвы содержание основных элементов питания от второй пары настоящих листьев и до налива семян снижается, при увеличении их в фазе созревания семян.
5. Внутрипочвенное внесение гербицидов способствует увеличению урожайности маслосемян подсолнечника (Стомп – на 0,16-0,39 т/га, Харнес – на 0,21-0,43 т/га) и сбору масла (на 66-170 т/га и 106-202 т/га соответственно).
6. Применение гербицидов не оказывает существенного влияния на лузжистость семян, но обеспечивает увеличение массы 1000 зерен у сорта Казачий на 5,2-7,4 г, у гибрида Донской 342 - на 5,1-6,9 г, у гибрида Гарант - на 3,9-5,5 г и у сорта Донской крупноплодный - на 4,6-7,5 г.
7. Внесение гербицидов в почву способствует более экономному расходованию влаги растениями, снижению коэффициента водопотребления на 9,3-18,8 %.
8. Предпосевная обработка семян ростостимулирующими композициями увеличивает массу выполненных семянок в корзинке на 4,7-13,9 г, количество выполненных семянок на 42-99 штук, а площадь корзинки на 23-58 см2. При этом зафиксировано существенное повышение сухой массы растений, в т.ч. сухих корней.
9. Использование ростостимулирующих композиций обеспечивает повышение урожая маслосемян на 5.1-19,2 % и масличности продукции на 0,9-2,0 %.
10. Коэффициент водопотребления за счет применения композиций ростостимулирующих препаратов снижается на 4,9-16,1 % при увеличении среднесуточного водопотребления, за счет сокращения вегетационного периода, на 6,0-9,3 %.
11. Предпосевные композиции ростостимулирующих средств снижают поражаемость растений альтернариозом на 18,0-39,3 %, фомозом на 15,6-43,7 % и серой и белой гнилями на 6,2-30,8 %.
12. Наибольший дополнительный чистый доход при выращивании обеспечивает локально-ленточное внесение гербицидов (Харнес 795-858 тыб/га и 795, Стомп 620-787 руб/га). Дополнительный чистый доход за счет предпосевной обработки семян составляет 11-4479 руб./га. Более результативны четырехкомпонентные смеси - 32-4479 руб./га при практически равной его величине на 0,1 т прибавки урожая - 994-995,2 руб./га.
Предложения производству
При внесении гербицидов Харнес или Стомп под подсолнечник одновременно с посевом их следует вносить локально-ленточным способом из расчета 50 % от рекомендованной гектарной нормы, что отвечает экологическим требованиям.
Для предпосевной обработки семян подсолнечника следует применять многокомпонентные смеси биорациональных средств: ТМТД + КМУС 1 + никотиновая кислота; ТМТД + КМУС 1 + янтарная кислота; ТМТД + КМУС 1 + силк; ТМТД + КМУС 1 + никотиновая кислота + янтарная кислота; ТМТД + КМУС 1 + салициловая кислота + силк; ТМТД + КМУС 1 + никотиновая кислота + силк.
Список опубликованных работ:
1. Громаков И.Д. Действие предпосевных композиций на подсолнечнике /И.Д. Громаков //Агрохимический вестник, 2008. - № 4. - С. 39.
2. Лобанов М.П. Эффективно использовать гербициды под подсолнечник /М.П. Лобанов, А.А. Астахов, И.Д. Громаков //Перспективы развития аридных территорий через интеграцию науки и практики. - М.: Вестник РАСХН, 2008. - С. 248-351.
3. Овчинников А.С. Средство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур (варианты) / А.С. Овчинников, А.А. Астахов, А.М. Салдаев, А.В. Ломтев, М.П. Лобанов, И.Д. Громаков, А.П. Маснев // Патент № 2350062 (RU). – 10 с.
4. Астахов А.А. Влияние применения гербицидов на урожайность подсолнечника разных групп спелости / А.А. Астахов, М.П. Лобанов, И.Д. Громаков // Экологические проблемы и социально-экономические аспекты обустройства и развития аридных территорий. – М.: Вестник РАСХН, 2009. – С. 55-73.
5. Астахов А.А. Эффективность применения водорастворимых удобрений и ростостимулирующих препаратов на посевах подсолнечника / А.А. Астахов, М.П. Лобанов, Салдаев А.М., И.Д. Громаков // Экологические проблемы и социально-экономические аспекты обустройства и развития аридных территорий Российской Федерации. – М.: Вестник РАСХН, 2009. – С. 73-85.
