Автореферат (1151758), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Опыт 2. Влияние азотного питания и нормы высева на продукционный процесс и урожайность семян ярового рапса с использованием остаточной после риса влаги. Объектом исследований являлся сорт Ратник. Расположение вариантов в двухфакторном опыте рандомизированное, повторность трехкратная. Общая площадь участка 0,18 га. Учетная площадь делянки I порядка 200 м2. Схема опытов по фактору А (азотное питание) включала следующие дозы внесения азотных удобрений: вариант А1 – без удобрений (контроль); вариант А2 – внесение N90 – для получения планируемой урожайности 2,0 т/га семян; вариант А3 – внесение N120 – для получения планируемой урожайности 2,5 т/га семян. Изучение норм высева семян ярового рапса (фактор В) проводилось по следующей схеме: вариант В1 – норма высева 1,5 млн.шт/га; вариант В2 – норма высева 2,0 млн.шт/га; вариант В3 – норма высева 2,5 млн.шт/га; вариант В4 – норма высева 3,0 млн.шт/га. Посев проводили с междурядьем 30 см.
Опыт 3. Агромелиоративная оценка ярового рапса как предшественника основной культуры рисового севооборота.
В полевых опытах проводились фенологические наблюдения за фазами развития ярового рапса и риса, учет густоты стояния растений, определения элементов структуры урожая по методике Госсортосети (1995), фотосинтетических показателей посевов по методике А.А. Ничипоровича (1979, 1985). Основные агрохимические показатели почвы определялись в пахотном и подпахотном слое. Содержание гумуса определялось по И.В. Тюрину, общий азот – по Корнфильду, нитратный азот – колориметрическим методом, аммонийный азот – методом кислотной вытяжки – ГОСТ 26951-86, подвижный фосфор и калий – по Б.П. Мачигину - ГОСТ 26205-91.
При определении водно-физических свойств почвы гранулометрический состав изучался по методике Н.А. Качинского, плотность твердой фазы – пикнометрическим способом, плотность сложения почвы – методом режущего кольца, а наименьшая влагоемкость (НВ) - методом заливаемых площадок. Учет засоренности посевов в период полных всходов и перед уборкой урожая проводился методом наложения метровки – 0,25 м2 в 10-й кратной повторности. Исследования по структуре водного баланса включали: определение влажности почвы по профилю в слое 0,1…1,0 м термостатно-весовым способом, для оценки подпитывания активного слоя почвы влагой из грунтовых вод, с учетом корневой системы рапса - по методу Н.В. Данильченко (1999), интенсивность транспирации на протяжении всего периода вегетации ярового рапса определялась весовым методом по В.А. Иванову, испаряемость по Н.Н. Иванову (1955), в модификации Л.А. Молчанова (1957).
В третьей главе «Формирование агроценозов ярового рапса в зависимости от агротехнических приемов на остаточных после риса запасах влаги» приведены результаты экспериментальных исследований динамики роста и развития ярового рапса, фотосинтетической деятельности посевов, структуры урожайности. Обоснованы сочетания плотности посева и уровня азотного питания ярового рапса, обеспечивающие эффективное производство семян и зеленой массы в широком диапазоне метеорологических условий. Изложены особенности водопотребления посевов рапса с использованием остаточной после риса влаги.
Результаты эксперимента показывают, что урожайность зеленой массы ярового рапса по годам исследований варьировала от 14,05 до 24,61 т/га, причем наибольшая урожайность получена в 2008 году у среднеспелого сорта Ратник в варианте N120 при ширине междурядий 45 см. Установлено, что для раннеспелого сорта Визит лучшей шириной междурядий является 15 см, при этом урожайность зеленой массы составила 20,29…21,17 т/га. Общая продолжительность периода от посева до наступления укосной спелости, которая приходится на начало цветения, за годы исследований у сорта Ратник составила 63…65 дней, у сорта Визит 58…60 дней. Отмечено, что у растений различных по скороспелости сортов, интенсивность роста различна: у раннеспелого сорта Визит максимальный прирост в высоту по вариантам опыта 3,34…5,17 см наблюдался на 32…35 день после всходов, то у среднеспелого сорта Ратник наибольший линейный рост отмечен на 42…45 день - 2,52…4,64 см.
Методами множественного регрессионного анализа с помощью программного комплекса STATISTICA 6.0 была получена модель нелинейной зависимости урожайности зеленой массы сортов ярового рапса от уровня азотного питания и ширины междурядий (рис. 1).
Оптимизация норм высева - важный вопрос технологии возделывания рапса на семена. В более загущенных посевах после появления всходов довольно быстро (на 7…10 день) начинается конкуренция, в результате которой не все растения выживают, гибель растений при норме высева семян 1,5…2,0 млн.шт./га составляла 12…15%, при норме 3,0 млн.шт./га – 25…28% от числа высеянных семян.
Основными факторами, влияющими на фотосинтетическую деятельность посевов рапса в наших опытах являются уровень азотного питания и норма высева. Максимальная площадь листовой поверхности растения ярового рапса формировали в период “бутонизации – цветения” 27,3…36,9 тыс.м2/га, причем на фоне азотного питания N90…120 индекс листовой поверхности варьировал по годам исследований от 3,42 до 3,76, что на 8…12 % больше по сравнению с вариантом без удобрений.
УР = 12,1318 - 0,0082N + 0,2085Ш + 0,0005N2 + 6,5128*10-5 – 5NШ 0,00001 - 0,0025Ш2 | УВ = 19,8131 + 0,0132N - 0,0893Ш + 2,6389*10-5 - 0,0001N2 + 0,0004 NШ + 0,0005 Ш2 |
сорт Ратник | сорт Визит |
где УР, УВ – урожайность зеленой массы ярового рапса сорта Ратник и Визит т/га; N – доза внесения азотных удобрений, кг д.в. га; Ш – ширина междурядий, см. |
Рис. 1. Зависимость урожайности зеленой массы ярового рапса и от уровня азотного питания и ширины междурядий
Основными структурными компонентами урожая семян ярового рапса являются высота растений, количество веточек на одном растении, количество стручков, число семян в стручке, масса семян. Формирование урожая семян ярового рапса, как показали исследования, в основном определяется мощностью растения. Так, в среднем за 2006…2008 гг., число ветвей по вариантам опыта варьировало от 15 до 27 шт. на растении. Как показал корреляционный анализ, между количеством веточек на одном растении и урожайностью существует прямая зависимость – коэффициент корреляции (r) варьировал от 0,89 до 0,92.
Уровень азотного питания N90…120 повышал количество стручков на одном растении по всем вариантам норм высева на 13…25%. В среднем за 2006 - 2008 гг. исследований количество стручков по всем вариантам опыта варьировало от 74 до 107 шт. Максимальное значение этого показателя отмечается при норме высева 2,5 млн. шт./га и составляет 95 и 107 штук на одном растении на фоне азотных удобрений N90 и N120 соответственно. Как показали исследования, между урожайностью семян рапса и количеством стручков на одном растении существует высокая корреляция, на что указывает коэффициент корреляции r = 0,85…0,89.
При увеличении нормы высева с 1,5 до 2,5 млн. шт./га происходит повышение массы 1000 семян до 2,72...3,19 г, а при норме высева 3,0 млн.шт./га - уменьшение до 2,65…3,11 г. Причем на удобренных вариантах этот показатель увеличивается на 5,3…7,5 % (N90) и 15,1…17,8 % (N120). Зависимость урожайности семян от массы 1000 семян характеризуется более высоким коэффициентом r = 0,96.
В результате комплексного действия изучаемых факторов яровой рапс обеспечил наибольшую продуктивность в варианте с нормой высева 2,5 млн.шт/га на фоне N120, что составило 1,84…2,38 т/га. Снижение этой нормы на 0,5…1,0 млн.шт./га приводило к уменьшению продуктивности при этой же дозе азотных удобрений на 10 и 14%. При увеличении нормы высева до 3,0 млн. шт./га урожайность семян уменьшилась на 11%. На контрольном варианте (без удобрений) урожайность семян по годам исследований в полевом опыте варьировала от 1,31 до 1,82 т/га (рис. 2).
Полученная модель нелинейной зависимости урожайности семян ярового рапса от уровня азотного питания и нормы высева показывает, что расхождения между фактическими данными и результатами расчета по модели составляют менее 10%, коэффициент корреляции R между ними равен 0,87 (табл. 1).
У = 0,021 + 0,0004N+1,37Н +6,88*10-5 - 5 N 2 0,000001 - 5NН 0,000001 - 0,27Н2 где У – урожайность семян ярового рапса, т/га; N - доза внесения лимитирующего питательного элемента - азота, кг.д.в./га; Н - норма высева семян, млн.шт./га. | Таблица 1 Расхождение фактических и модельных данных урожайности семян ярового рапса | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 2. Зависимость урожайности семян ярового рапса от уровня азотного питания и нормы высева. |
Результаты наших исследований показали, что заметное влияние на масличность семян ярового рапса оказывают условия влагообеспеченности в период цветения – образования плодов. Так, наибольшее содержание масла в семенах отмечено в 2008 году 36,2…44,7 %, что на 3…5 % выше, чем в 2006 г. и на 6…15 % выше по сравнению с 2007 г. Анализ данных опытов говорит о том, что для наибольшего накопления жира в семенах рапса лучшей нормой высева в условиях рисовых чеков является 2,5 млн. шт./га на фоне азотного питания N90…120 кг/га д.в.
Как показали результаты полевых исследований, формирование водного режима почвы существенно зависит от влагообеспеченности вегетационного периода и фенологических фаз развития ярового рапса. Остаточные запасы продуктивной влаги в почве, после возделывания риса, независимо от сложившихся погодных условий в осенне-зимний период, составляли: в 2006 году - 3086 м3/га или 87% от НВ, в 2007 году – 3171 м3/га или 89 % от НВ, в 2008 году – 3212 м3/га или 90 % НВ.
Для получения дружных всходов семян ярового рапса необходимы осадки и запас влаги в активном слое почвы (0…0,2 м), которые на момент посева обеспечивают влажность почвы на уровне 87…90% НВ (что соответствует по осадкам 70…185 м3/га и по доступному запасу влаги - 156…180 м3/га). В критический в отношении водного режима для ярового рапса период (от бутонизации до цветения) растения потребляли 1029…1282 м3/га (табл.2). На долю атмосферных осадков приходилось от 28 до 42% от суммарного водопотребления, остальная влага поглощалась из слоя почвы 0,6…0,9 м (33…46 %). Корневая система растений ярового рапса в этот период углубляется и корни подпитываются влагой из нижлежащих почвенных горизонтов, запас которой пополняется за счет грунтовых вод (до 25 % от суммарного объема водопотребления). Максимальное подпитывание грунтовыми водами наблюдается в период “цветение - зеленый стручок” – 152…200 м3/га.
Исследования показали, что транспирация растений зависела от погодных условий года исследований и фазы развития рапса. Так, величина транспирации от фазы растягивания до фазы “цветения” имеет тенденцию увеличения от 187…201 м3/га до 396…427 м3/га, что связано с нарастанием площади листовой поверхности. В период от цветения до созревания транспирация уменьшается до 124…175 м3/га. В расходной части водного баланса в период максимального роста растений “бутонизация – зеленый стручок” на долю транспирации приходится 60…71 % от общей статьи расхода.
Следует отметить что, интенсивность испарения с поверхности почвы в период отсутствия растительного покрова (посев – всходы) очень велика и варьирует по годам исследований от 180 до 320 м3/га. По мере роста листовой поверхности уже в период фазы растягивания поверхность почвы частично затеняется и интенсивность испарения с поверхности почвы уменьшается на 27…32%. А в период развития максимальной листовой поверхности (бутонизация – цветение) происходит смыкание растений в посевах рапса, и испарение с поверхности почвы меньше на 62…75%, по сравнению с начальным периодом развития.