CC BY
29
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.67:635.11:631.445.51(470.45)
ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ НА ОРОШАЕМЫХ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ЗЕМЛЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
TABLE ВЕЕТ CROPS PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY ON NIZHNEJE POVOLZHJE IRRIGATED LIGHT-BROWN SOILS
H.B. Кузнецова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Н Е. Степанова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
N.V. Kuznetsova, N.E. Stepanova
Volgograd state agricultural academy
Рассмотрено влияние различного водного и пищевого режимов на фотосинтетическую деятельность и урожайность столовой свеклы сорта «Болтарди» на орошаемых светло-каштано-вых почвах Нижнего Поволжья.
Various water and food modes influence on the table beet «Boltardi» photosynthetic activity and productivity on Nizhneje Povolzhje irrigated light-brown soils is considered in the article.
Ключевые слова: свекла, площадь листьев, фотосинтез,
корнеплод, урожай, орошение, доза удобрений.
Key words: beet, leaves area, photosynthesis, edible root, crop, irrigation, doze of fertilizers.
В условиях сухостепной зоны светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья основными факторами, ограничивающими продуктивность свеклы, являются низкая влагообеспеченность территории и уровень плодородия почв. За счет оптимизации основных урожаеобразующих факторов: при поддержании
предполивного порога не ниже 80-80-70 % НВ с
дифференцированной глубиной увлажнения почвы (0,0...0,3...0,6 м) и внесением N320P175K145 - была получена урожайность товарных корнеплодов более 100 т/га [3].
Цель и задачи исследований сводились к разработке водосберегающих режимов орошения столовой свеклы за счет дифференциации предполивного порога влажности и глубины увлажняемого слоя почвы в период вегетации столовой свеклы, которые позволили бы в сочетании с расчетными дозами минеральных удобрений получать запланированные урожаи при рациональном использовании материальных и энергетических ресурсов.
Экспериментальная часть работы выполнена в 2005-2007 гг. на орошаемых землях крестьянско-фермерского хозяйства «Гуляев Н.В.»
Городищенского района Волгоградской области в сухостепной зоне светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья.
Для решения поставленных задач были проведены исследования в трехфакторном полевом опыте на посевах столовой свеклы. Фактор А - режим орошения. Назначение вегетационных поливов при дифференциации предела снижения влажности почвы по фазам роста и развития столовой свеклы по схеме: всходы - начало формирования корнеплода, начало формирования корнеплода - техническая спелость, техническая спелость - уборка урожая: 80-80-70 % НВ (А1); 80-70-70 % НВ (Аг); 80-70-60 % НВ (Аз). Фактор В - глубина расчетного слоя увлажнения. Обеспечение заданных порогов влажности в слое почвы: 0,3 м (В1); 0,3 и 0,6 м (В2); 0,6 м (Вз). Фактор С - дозы удобрений, рассчитанные на получение запланированного урожая (табл. 1): вариант С1 - без удобрений (контроль); вариант Сг - ]^128Р7оК58 - 40 т/га; вариант Сз - 1МтР105К87 - 60 т/га; вариант С4- ^збРмоКпб - 80 т/га; вариант С5
- N320? 175К145 - Ю0 т/га. Повторность опыта трехкратная при систематическом размещении делянок. Орошение осуществляли дождевальной установкой ДКШ-64 «Волжанка».
Нами в трехфакторном полевом опыте научно обоснованы и экспериментально определены приемы оптимизации формирования запланированных урожаев столовой свеклы сорта Болтарди, путем проведения поливов дифференцированных по фазам роста и развития, при изменении глубины увлажняемого слоя и доз внесения минеральных удобрений. В комплексной взаимозависимости установлены закономерности формирования водного режима почвы с учетом глубины увлажняемого слоя, определены целесообразные уровни затрат водных ресурсов и минеральных удобрений, обоснованы режимы орошения столовой свеклы [2, 5, 6].
Важным показателем, влияющим на продуктивность столовой свеклы, является интенсивность появления листьев и начало формирования корнеплода. Рост площади листьев и чистая продуктивность фотосинтеза, как основные показатели фотосинтетической деятельности растений, в посевах определили величину суточных приростов сухого вещества и, в конечном счете, полученный урожай [4].
***** ЯЗШСЖИ)Г ***** № 1(21) 2011
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
Таблица 1 - Показатели фотосинтетической деятельности столовой ____________________ свеклы Болтарди ____________________________
Предполивной порог влажности почвы, % НВ Г лубина увлажняемого слоя почвы, м Доза внесения минеральных удобрений, кг д. в./га Урожай сухой биомассы, т/га Площадь листьев к уборке, тыс. м2/га ФП посевов, тыс. м2 • дней/га ЧПФ, г/м2 сутки
1 2 3 4 5 6 7
В зависимости от предполивной влажности почвы
80-80-70 0,3 и 0,6 ^5бРі4оКцб 11,21 39,2 5234 2,14
80-70-70 9,10 33,7 4692 1,94
80-70-60 8,71 32,9 4889 1,78
В зависимости от глубины увлажняемого слоя почвы
80-80-70 0,3 ^5бРі4оКцб 11,10 31,9 4440 2,50
0,3 и 0,6 11,21 39,2 5234 2,14
0,6 7,10 25,2 4416 1,61
В зависимости от доз удобрений
80-80-70 0,3 и 0,6 Контроль (без удобрений) 7,72 24,1 3682 2,09
1^128Р7оК-58 9,31 35,4 4196 2,22
N192Р105К-87 10,10 37,3 4989 2,02
№25бРі4оК-11б 11,21 39,2 5234 2,14
N320?! 75ІМ 45 12,10 43,7 5673 2,13
Максимальных значений площадь листьев в посевах столовой свеклы достигала в период формирование корнеплода - техническая спелость, к уборке она уменьшалась.
При поддержании предполивной влажности почвы на уровне 80-80-70 % НВ и внесении N32(^1751^145 площадь листьев
увеличивалась, по сравнению с контролем, в 1,51-1,83 раза, а ФП - в 1,36-1,5 раза. При снижении предполивной влажности почвы до 80-70-70 и 80-70-60 % НВ площадь листьев в среднем уменьшалась в 1,2-
1,4 раза, а ФП - в 1,12-1,34, по сравнению с предполивным порогом влажности почвы 80-80-70 % НВ. Увеличение листовой поверхности при применении удобрений способствовало нарастанию сухой биомассы. Максимальный урожай сухой биомассы составлял 12,1 т/га при поддержании предполивной влажности на уровне 80-80-70 % НВ и увлажнении на 0,0...0,3...0,6 м, минимальный - при влажности почвы 80-70-60 % НВ с увлажнением на 0,0...0,6 м - 6,41 т/га. Чистая продуктивность фотосинтеза при увеличении площади листовой поверхности от 24,1 до 43,7 тыс. м2/га и фотосинтетического потенциала с 3682 до 5673 тыс. м2 дней/га (80-80-70 % НВ,
0,0...0,3...0,6 м) изменялась от 1,74 до 2,00 г/м2 сутки (табл. 1).
Оптимизация водного и пищевого режимов почвы способствовала улучшению основных показателей фотосинтетической деятельности и обеспечила формирование планируемых уровней
урожайности (рис. 1). При формировании планируемой урожайности 40 т/га максимальная площадь листьев составляла 57,3-58,1 тыс. м2/га, ФП
- 5274,9-5359,1 тыс. м2-дней/ га и ЧПФ - 1,80-1,84 г/м2 сутки; 60 т/га: площадь листовой поверхности 60,5-61,8 тыс. м2/га, ФП - 5373,2-5443,9 тыс. м2-дней/ га и ЧПФ - 1,90-1,93 г/м2 сутки; 80 т/га: 61,2-62,5 тыс. м2/га, ФП - 5523,8-5548,3 тыс. м2 -дней/ га и ЧПФ - 1,96-1,98 г/м2 сутки; 100 т/га: 62,3-63,8 тыс. м2/га, ФП - 5650,9-5843,6 тыс. м2-дней/ га и ЧПФ
- 1,97-2,01 г/м2сутки (80-80-70 % НВ, 0,0...0,3...0,6 м).
Достоверность результатов исследований подтверждается применением современных, апробированных методик, значительной базой экспериментального материала, корректностью выбора местоположения опытного участка и широкой апробацией работы на всех этапах ее проведения. Производственная реализация результатов исследований на орошаемых землях фермерского хозяйства Н.В. Гуляева подтвердила возможность получения более 100 т/га корнеплодов столовой свеклы стандартного качества.
С 120 > 100 £ 80 и 60
5 40 £ 20 в 0
/
л-
N
в) 00-70-60 %№
Дозы инесешн —сршьид упрбреим, кгдкАв
^ 0,0 0,3 и в 0,0 0,З О,Є м □ 0,0 .0,6 ы
Рисунок 1 - Динамика урожайности столовой свеклы в среднем за 2005-2007 гг. по вариантам режима орошения
2005 г.: НСР0, - 3,6 т/га; НСР0, (АС, ВС и АВС) -1,19 т/га; НСР0, (А, В и АВ) - 0,94 т/га
2006 г.: НСР0, - 3,14 т/га; НСР0, (АС, ВС и АВС) - 1,05 т/га; НСР0, (А, В и АВ) - 0,82 т/га
2007 г.: НСР0,5 - 3,36 т/га; НСР0,5 (АС, ВС и АВС) - 1,13 т/га; НСР0,5(А, В и АВ) - 0,88 т/га
Таблица 2 - Энергетическая и экономическая оценка технологии возделывания столовой свеклы сорта Болтарди,
(в среднем за 2005-2007 гг.).
Предполив ной порог влажности почвы, % НВ Г лубина увлажняем ого слоя почвы, м Доза внесения минеральны х удобрений, кг д. в./га Энергия в урожае, ГДЖ / энергоемкост ь 1 т продукции, ГДж/т Коэфф. энергети ческой эффекта вности Расчетная прибыль, руб на: 1т/ себестоимост ь 1 т корнеплодов, руб. Уровень рентабел ьности, %
В зависимости от предполивной влажности почвы
80-80-70 0,3 и 0,6 ^2і;іРі75Кі45 271,4/0,74 3,39 3819,3/1680,7 227,2
80-70-70 249,2/0,81 3,11 3681,0/1819,0 202,4
80-70-60 236,1/0,86 2,95 3510,7/1989,3 176,5
В зависимости от глубины увлажняемого слоя почвы
80-80-70 0,3 ^2і;іРі75Кі45 277,2/0,73 3,50 3789,6/1710,4 221,6
0,3 и 0,6 271,4/0,74 3,39 3681,0/1819,0 202,4
0,6 249,5/0,81 3,10 3691,5/1808,5 204,1
В зависимости от доз удобрений
80-80-70 0,3 и 0,6 Контроль (без удобрений) 102,1/1,13 2,27 2103,3/3396,7 61,9
N128^*7 оК-58 125,8/0,97 2,59 2542,4/2957,6 86,0
N192?105К-8 7 176,4/0,88 2,88 3241,1/2258,9 143,5
^5бРі4(:>Кцб 226,6/0,79 3,21 3611,2/1888,8 191,2
^2і;іРі75Кі45 271,4/0,74 3,39 3819,3/1680,7 227,2
При определении энергетических затрат на возделывание столовой свеклы самые высокие затраты энергии на производство урожая были в варианте при поддержании предполивной влажности на уровне 80-70-70 % НВ и увлажнении слоя почвы на 0,0...0,3 м с применением удобрений N32(^1751445 - 81,21 ГДж/га. Минимальные затраты энергии на
производство урожая были на контрольном варианте без использования минеральных удобрений. Они изменялись на изучаемых вариантах от 44,5 до 46,07 ГДж/га. Максимальная энергоемкость 1 т корнеплодов
столовой свеклы была отмечена на контрольном варианте при поддержании влажности 80-70-60 % НВ и увлажнении на глубину 0,0.. .0,6 м - 1,39 ГДж/т. Энергоемкость 1 т продукции во всех изучаемых вариантах уменьшалась с внесением минеральных удобрений. Наибольшая энергия в урожае была отмечена при внесении N32(^1751445 при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 80-80-70 % НВ в варианте с увлажнением на 0,0... 0,3 м - 277,2 ГДж, на 0,0...0,3...0,6 м-271,4 ГДж[1].
В результате исследований установлено, что при поддержании предполивного порога влажности почвы 80-80-70 % НВ и увлажнении почвы на 0,0.. .0,3.. .0,6 м с применением N32(^175^145 было обеспечено значительное превышение величины энергии, полученной в урожае, над энергией, затраченной при возделывании и уборке корнеплодов (КЭЭ = 3,39) (табл. 2).
Таблица 3 - Дозы внесения минеральных удобрений (ЫРК кг д. в./га) и система их применения на посевах столовой свеклы сорта Болтарди
Доза минеральных удобрений (NPK кг д. в./га) Система применения удобрений
Планируемая урожайность, т/га под основную обработку под предпосевную культивацию подкормка в фазу 7 настоящего листа
Без удобрений контроль - - -
Ni 28 Р70 К58 40 00 о Г" Рч n64 n64
Ni 92 Pl05 Kg7 60 Pl05 К87 N96 N96
N256 Pl4C>Kii6 80 Pl40 Кцб N128 N128
N320 Pl75 К145 100 Рі75 Кі45 N160 N160
За счет оптимизации ОСНОВНЫХ урожаеобразующих факторов:
при поддержании предполивного порога не ниже 80-80-70 % НВ с дифференцированной глубиной увлажнения почвы (0,0...0,3...0,6 м) и внесением N320P175K145 - можно получать урожайность товарных корнеплодов 105,1-111,5 т/га.
Производству рекомендована технология внесения доз минеральных удобрений, рассчитанная на получение планируемой урожайности при поддержании оптимального водного режима (рис. 1; табл. 3).
Библиографический список
1. Агроэнергетическая оценка технологий возделывания сельскохозяйственных культур [Текст] / В.М. Иванов, H.A. Наумов, Г.А. Медведев, Н.Ю. Петров, А.Н. Сухов, А.И. Беленков, В.А. Чертоусов. - Волгоград: ВГСХА, 2000. - 32 с.
2. Боровой, Е.П. Особенности фотосинтетической деятельности и продуктивность сои при капельном орошении в условиях Нижнего Поволжья [Текст] / Е.П. Боровой, O.A. Белик // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2009. - № 4 (16). - С. 47-52.
3. Кузнецова, Н.В. Урожайность и качество корнеплодов столовой свеклы сорта
«Болтарди» на орошаемых землях Нижнего Поволжья [Текст] / Н.В. Кузнецова, Н.Е. Степанова // Известия Нпжневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее
профессиональное образование. - 2009. - № 4 (16). - С. 58-63.
4. Ничипорович, A.A. Фотосинтетическая деятельность растений и пути повышения ее продуктивности [Текст] / A.A. Ничипорович // Теоретические основы фотосинтетическойпродуктивности. -М.: Наука, 1972. -С. 511-527.
5. Руководство по технологии программированного возделывания
сельскохозяйственных культур на орошаемых землях Нижнего Поволжья [Текст] / Г.Е. Листопад, А.Ф. Иванов, А.А. Климов, В.И. Филин. - Волгоград: ВГСХА, 1979. - 95 с.
6. Филин, В.И. Расчет норм удобрений под планируемый урожай [Текст] / В.И. Филин // Методические указания по программированию урожаев на орошаемых землях Поволжья. - Волгоград, 1984. - С. 10-15.
E-mail: nat [email protected]
