Полосовая технология возделывания кукурузы и сои на зерно
Автор: Халилов Шахвар Азимович, Никишанов Александр Николаевич
Журнал: Фермер. Поволжье @vfermer-povolzhye
Рубрика: Растениеводство
Статья в выпуске: 7 (84), 2019 года.
Бесплатный доступ
Растения сои при полосовой технологии возделывания развиваются более интенсивно и к моменту уборки превышают посевы по обычной технологии на 37-52 см. Бобы нижних ярусов формируются на высоте 18-20 см (на 2-5 см выше, чем при обычном посеве), что очень важно для механизированной уборки, т.к. образуется больше бобов с крупными семенами. В итоге урожай зерна при новой технологии увеличивается на 0,33-0,58 т/га. Производственные испытания полосовой технологии возделывания сои подтверждают ее перспективность в условиях орошения Заволжья, в том числе для острозасушливых районов сухостепной зоны Поволжья, где в период вегетации сельскохозяйственных культур температура воздуха поднимается до 35-40 °С, а относительная влажность снижается до 12-8 %. В этих жестких погодных условиях наличие кукурузных полос надежно защищает посевы сои от жарких ветров и является надежным гарантом повышения ее урожая.
Полосовая технология, улучшение микроклимата, лассо, продуктивность сои, производственные испытания
Короткий адрес: https://sciup.org/170177161
IDR: 170177161
Текст научной статьи Полосовая технология возделывания кукурузы и сои на зерно
Роль сои в увеличении ресурсов продовольственного и кормового белка очень велика. По содержанию белка, его химическому составу, широте использования она занимает одно из ведущих мест среди культурных бобовых растений. В США, Бразилии, КНР и других странах этой культуре придается особое внимание, как культуре многопланового направления. В последние 5 лет соя по мировым объемам производства зерна вышла на 4-е место после пшеницы, риса и кукурузы.
В Российской Федерации соя выращивается на площади 1,5–1,7 млн га и общие объемы производства зерна остаются не достаточными для удовлетворения потребностей аграрного сектора в высокобелковом сырье, покрывая их всего на 20–30 %.
В настоящее время Поволжский регион является одной из перспективных зон для возделывания этой стратегической культуры.
Почвенно-климатические условия региона благоприятны для данной культуры и имеются все предпосылки для широкого внедрения сои в производство на орошаемых землях Поволжья.
Однако в России, в том числе и в Поволжье, урожайность сои в настоящее время низкая. Основными причинами этого являются отсутствие в орошаемых севооборотах озимых культур как лучших предшественников в борьбе с засоренностью и нарушение отдельных агроприемов при возделывании.
Кроме того, многолетняя практика возделывания сои на поливных землях приволжской и полупустынной зон Поволжья показывает, что она негативно реагирует на высокие температуры и низкую относительную влажность воздуха. Особенно отрицательно отзываются на неблагоприятные климатические факторы сорта дальневосточного происхождения: урожаи зерна снижаются в 2-2,2 раза по сравнению с сортами, выведенными в степных районах Украины.
Для того чтобы снизить отрицательное действие жарких суховеев и низкой относительной влажности воздуха в США и Болгарии возделывают сою полосовым способом с кукурузой. Ленточное (полосное) размещение сои и кукурузы является новым этапом в земледелии, которое благодаря изменению структуры посева повышает эффективность фотосинтеза и обеспечивает 20–30%-ю прибавку урожая зерна по сравнению с самостоятельным (раздельным) размещением этих культур.
Чередование ленты сои с лентой кукурузы, т.е. низкорослой культуры и высокорослой позволяет увеличить содержание углекислого газа в посеве, повысить освещение и улучшить воздушно-тепловой режим в посеве, поэтому с каждых 6 ед. площади ленточных посевов производится столько же зерна, сколько с 8 ед. площади посевов сои и кукурузы, размещенных в самостоятельных посевах.
Выбор кукурузы как культуры - спутницы сои не случаен: они сходны по многим биологическим особенностям, а также срокам сева и уборки. Кроме того, они не имеют общих вредителей и болезней, поэтому признано считать их биологическими санитарами по отношению друг к другу При этом кукуруза является одной из наиболее распространенных зернофуражных культур в мировом земледелии, а потребность в фуражном зерне постоянно возрастает, особенно с развитием свиноводства и птицеводства, где используются концентрированные корма.
Известно, что в критические по водопотреблению периоды для сои особенно губительны суховеи и низкая относительная влажность воздуха. В таких условиях резко возрастает абортивность цветков, а образовавшиеся бобы часто опадают. Оптимальные условия для сои создаются при относительной влажности воздуха 75–80 %.
Целью исследования было испытание полосовой технологии возделывания сои и кукурузы в условиях Поволжья, подбор оптимальных видов и доз гербицидов, совместимых на посевах этих культур, установление влияния данной технологии на индивидуальную продуктивность растений и урожай зерна сои, а также экономическая оценка изучаемой технологии.
Методика исследований. Исследования проводились в 2006–2009 гг. в хозяйствах Марксовского района: колхоз «Путь к коммунизму» (в настоящее время – ООО «Наше дело»), колхоз «Победа», колхоз имени XII партсъезда (в настоящее время СХА «Михайловское») и в учебном хозяйстве СХИ Энгельского района Саратовской области. В ходе проведения опытных работ изучали влияние полосовой технологии возделывания кукурузы и сои на скорость ветра, относительную влажность воздуха, водный режим почвы, засоренность посевов, а также индивидуальную продуктивность растений и урожай зерна сои.
Относительная влажность воздуха и скорость ветра определялись психрометром и ариометром в период интенсивного роста и развития сои. Наблюдения осуществлялись трижды в сутки: 7.00, 13.00 и 19.00 ч на высоте 50, 100, 150 см от поверхности почвы.
Влажность почвы определялась термостатновесовым методом на глубину 70 см по периодам: полные всходы, ветвление, цветение, плодообразование и полная спелость сои в трехкратной повторности.
Засоренность посевов проводилась количественно-весовым методом путем наложения метровых рамок по диагонали полос сои и кукурузы в 10-кратной повторности.
Динамика роста растений определялась путем замера высоты мерной рейкой в фазы ветвления, цветения, пло-дообразования и полной спелости растений у сои. Повторность – 10-кратная.
Учет отдельных элементов структуры урожая сои проводился путем анализа 10 средне типичных растений, взятых из пробных снопов. Урожайность определяли методом сплошной уборки зерновым комбайном.
Почвенный покров опытных участков представлен темно-каштановыми почвами средне и тяжелосуглинистого гранулометрического состава с низким содержанием азота и фосфора, но высоким содержанием калием. Содержание гумуса невысокое (2,2–3,5 %).
Результаты исследований. Результаты наблюдений, проведенные в 2006–2008 гг. в летний период (с 1 июля по 10 августа), свидетельствуют о том, что полосы кукурузы, когда растения достигают высоты 1,5–2,0 м и более, уменьшают скорость ветра и повышают относительную влажность воздуха (табл. 1, 2).
Так, в 7 ч утра 30 июля скорость ветра на обычных посевах сои в среднем за три года была 4,6 м/с, а в полосах – 0,8 м/с. Подобная закономерность сохранялась и в другие часы суток и дни наблюдений. При этом следует отметить, что в отдельные дни (при перемене направления ветра) наблюдалась повышенная скорость ветра и в полосах сои, что связано с возникновением «коридорного» сквозняка в полосах обеих культур.
Относительная влажность воздуха значительно изменялась в зависимости от степени движения воздушных масс и скорости ветра в приземных слоях как в обычных посевах, так и полосах сои. Однако результаты наблюдений показали, что относительная влажность воздуха на контрольном варианте (обычный посев сои) в 7 ч утра уже 5 июля была ниже в среднем по всем трем измерениям на 11 %, в 13 ч - на 6, 19 ч - на 8 %. Влияние полос на влажность воздуха значительно возрастало по мере увеличения высоты растений кукурузы.
Так, в полосах сои относительная влажность воздуха в 7 ч утра 10 июля уже была на 14 % выше, чем на контроле, в 13 ч – на 18 и в 19 ч – на 13 %. Такая же закономерность установлена и в последующие периоды наблюдений.
Ленточное размещение посевов сои и кукурузы способствовало не только улучшению микроклимата, но и оказало положительное влияние на водный режим почвы в течение всей вегетации растений сои (табл. 3).
Наличие полос кукурузы способствовало уменьшению потерь влаги на физическое испарение и повышению влажности почвы во все периоды вегетации растений сои. При полосовой технологии влажность почвы в слое 0-70 см на посевах сои как с применением гербицидов, так и без них в течение всей вегетации была значительно выше по сравнению с посевами, осуществленными по традиционной технологии.
Таблица 1. Влияние технологии возделывания сои на скорость ветра (в среднем за три года), м/с
|
Время суток |
Высота над поверхностью земли, см |
Место наблюдений |
Даты наблюдений |
|||||||
|
5.07 |
10.07 |
15.07 |
20.07 |
25.07 |
30.07 |
5.08 |
10.08 |
|||
|
50 |
0,6 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
|
100 |
Контроль |
1,2 |
1,1 |
1,1 |
7,0 |
8,0 |
6,0 |
5,1 |
0,0 |
|
|
150 |
2,5 |
0,0 |
2,7 |
8,8 |
10,0 |
8,0 |
5,8 |
0,0 |
||
|
7.00 |
Среднее |
1,4 |
0,4 |
1,3 |
5,3 |
6,0 |
4,7 |
3,6 |
0,0 |
|
|
50 |
0,8 |
0,0 |
1,1 |
1,0 |
1,4 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
|
100 |
Полосы |
2,0 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
1,0 |
1,4 |
0,0 |
0,0 |
|
|
150 |
2,5 |
2,0 |
1,1 |
1,0 |
1,0 |
1,4 |
0,0 |
0,0 |
||
|
Среднее |
1,8 |
1,1 |
1,1 |
1,0 |
1,1 |
0,9 |
0,0 |
0,0 |
||
|
50 |
1,1 |
1,3 |
0,5 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
|
100 |
Контроль |
2,2 |
1,5 |
1,8 |
7,5 |
10,1 |
3,5 |
6,3 |
0,0 |
|
|
150 |
2,7 |
1,5 |
2,2 |
2,3 |
8,3 |
11,2 |
8,0 |
6,5 |
||
|
13.00 |
Среднее |
2,0 |
1,4 |
1,5 |
3,3 |
6,1 |
4,9 |
4,8 |
2,2 |
|
|
50 |
1,5 |
1,4 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
|
100 |
Полосы |
1,8 |
1,5 |
1,5 |
1,8 |
0,9 |
1,4 |
0,0 |
0,0 |
|
|
150 |
2,7 |
1,6 |
2,2 |
1,8 |
1,3 |
1,6 |
0,0 |
0,0 |
||
|
Среднее |
2,0 |
1,5 |
1,2 |
1,2 |
0,7 |
1,0 |
0,0 |
0,0 |
||
|
50 |
1,3 |
1,3 |
0,0 |
5,3 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
2,2 |
||
|
100 |
Контроль |
1,7 |
0,8 |
1,4 |
5,2 |
6,5 |
0,0 |
3,4 |
4,4 |
|
|
150 |
1,9 |
1,8 |
1,6 |
5,0 |
8,0 |
1,5 |
4,1 |
4,4 |
||
|
19.00 |
Среднее |
1,6 |
1,1 |
1,0 |
5,2 |
4,8 |
0,5 |
2,5 |
3,7 |
|
|
50 |
1,2 |
1,4 |
0,0 |
1,0 |
0,0 |
0,0 |
0,9 |
0,0 |
||
|
100 |
Полосы |
2,5 |
0,8 |
1,3 |
0,0 |
1,5 |
0,0 |
1,6 |
1,6 |
|
|
150 |
1,9 |
0,0 |
1,1 |
0,8 |
1,8 |
0,5 |
0,0 |
0,0 |
||
|
Среднее |
1,9 |
0,7 |
0,8 |
0,6 |
1,1 |
0,2 |
0,8 |
0,5 |
||
Таблица 2. Относительная влажность воздуха при полосном размещении сои и кукурузы (в среднем за три года), %
|
Время суток |
Высота над поверхностью земли, см |
Место наблюдений |
Даты наблюдений |
|||||||
|
5.07 |
10.07 |
15.07 |
20.07 |
25.07 |
30.07 |
5.08 |
10.08 |
|||
|
50 |
49 |
47 |
40 |
43 |
40 |
49 |
56 |
39 |
||
|
100 |
Контроль |
40 |
40 |
32 |
45 |
40 |
44 |
42 |
36 |
|
|
150 |
40 |
42 |
33 |
42 |
38 |
47 |
46 |
37 |
||
|
7.00 |
Среднее |
43 |
43 |
35 |
43 |
39 |
47 |
48 |
37 |
|
|
50 |
62 |
60 |
58 |
64 |
59 |
65 |
66 |
48 |
||
|
100 |
Полосы |
56 |
58 |
52 |
62 |
55 |
60 |
56 |
54 |
|
|
150 |
54 |
51 |
50 |
57 |
50 |
48 |
50 |
60 |
||
|
Среднее |
57 |
56 |
53 |
61 |
55 |
58 |
57 |
54 |
||
|
50 |
45 |
42 |
49 |
39 |
55 |
43 |
47 |
43 |
||
|
100 |
Контроль |
39 |
30 |
40 |
38 |
50 |
44 |
43 |
43 |
|
|
150 |
39 |
40 |
35 |
37 |
40 |
40 |
35 |
37 |
||
|
13.00 |
Среднее |
41 |
37 |
41 |
38 |
48 |
42 |
42 |
41 |
|
|
50 |
52 |
59 |
64 |
64 |
66 |
59 |
53 |
54 |
||
|
100 |
Полосы |
43 |
55 |
60 |
53 |
62 |
52 |
50 |
50 |
|
|
150 |
39 |
50 |
55 |
50 |
51 |
50 |
50 |
45 |
||
|
Среднее |
45 |
55 |
60 |
56 |
60 |
54 |
51 |
50 |
||
|
50 |
47 |
49 |
50 |
46 |
48 |
47 |
47 |
46 |
||
|
100 |
Контроль |
45 |
46 |
43 |
40 |
50 |
49 |
39 |
40 |
|
|
150 |
44 |
41 |
40 |
41 |
37 |
42 |
40 |
35 |
||
|
19.00 |
Среднее |
45 |
45 |
44 |
42 |
45 |
46 |
42 |
40 |
|
|
50 |
57 |
67 |
68 |
68 |
67 |
68 |
65 |
56 |
||
|
100 |
Полосы |
53 |
57 |
65 |
64 |
59 |
54 |
59 |
60 |
|
|
150 |
53 |
52 |
50 |
58 |
52 |
52 |
52 |
64 |
||
|
Среднее |
53 |
59 |
61 |
63 |
59 |
58 |
58 |
60 |
||
На орошаемых землях продуктивность культур, в частности сои, во многом зависит от степени засоренности полей. Поскольку соя и кукуруза не совместимы по биологофизиологическим особенностям актуальной проблемой внедрения полосовой технологии возделывания этих культур на орошаемых землях является химическая борьба с сорняками. Однако благодаря усилиям ученых различных стран, в настоящее время производится ряд гербицидов, которые применяются в посевах сои и кукурузы.
Исследования, проведенные в производственных условиях, свидетельствуют о высокой эффективности гербицида лассо при ленточной технологии возделывания кукурузы и сои. Авторами установлено, что препарат лассо в дозе 3 кг/га д.в. начинает поражать малолетние сорняки уже в ранние фазы вегетации кукурузы и сои культур. Однако максимальный гибель сорняков был отмечен, когда почва достаточно хорошо прогревается (в фазу цветения сои), что способствует усилению действия этого гербицида (табл. 4).
Как известно, препарат трефлан не рекомендован для применения в посевах кукурузы.
Однако исследования, проведенные нами, показали, что в малой дозе (0,5 кг/га д.в.) гербицид трефлан слабо угнетает рост растений кукурузы, но зато совместно с гербицидом лассо в дозе 3 кг/га д.в. снижает засоренность посевов малолетними сорняками сои в фазу ветвления в 1,6 раза, по сравнению с вариантом, где применялся гербицид лассо без трефлана. Такая же закономерность про- слеживалась и в последующие сроки учета засоренности посевов.
Комплексное применение гербицидов позволило значительно уменьшить вредоносность сорняков и существенно повысить продуктивность сои: в среднем за годы исследований урожай зерна повысился с 1,86 т на контроле до 2,32–2,54 т/га при новой технологии.
Полосовую технологию возделывания сои и кукурузы на орошаемых землях Поволжья можно рассматривать как сложную биологическую систему двух разнородных культур, улучшающих микроклимат в приземных слоях воздуха и являющихся санитарами по отношению друг к другу.
Результаты полученных нами данных свидетельствуют о широком спектре улучшения условий для процессов формирования ассимиляционного аппарата и соответственно фотосинтеза растений сои при полосовом размещении кукурузы и сои (табл. 5).
При чередовании полос кукурузы и сои во все периоды вегетации площадь листьев, суточный ее прирост и чистая продуктивность фотосинтеза растений сои выше, чем при ее традиционной технологии возделывания.
Решающим фактором повышения индивидуальной продуктивности растений и урожайности сои явилось улучшение факторов микроклимата в посевах за счет чередования полос сои с кукурузой.
Однако при анализе структуры урожая был выявлен боковой эффект взаимного влияния обеих культур (куку- |>
Таблица 3. Влияние технологий возделывания сои на водный режим почвы (в среднем за три года)
|
Технология возделывания |
Влажность почвы в слое 0–70 см, % |
|||
|
полные всходы |
ветвление |
цветение |
плодообразование |
|
|
Обычная (контроль) |
24,3 |
22,5 |
23,9 |
23,5 |
|
Полосовая (без гербицидов) |
26,0 |
24,7 |
24,3 |
23,4 |
|
Полосовая + трефлан 05 + лассо 3 кг/га д.в. |
26,6 |
24,9 |
26,1 |
24,9 |
Таблица 4. Влияние гербицидов на засоренность посевов сои (в среднем за три года)
|
Вариант опыта |
Количество сорняков по фазам вегетации, шт./м2 |
|||||
|
ветвление |
цветение |
плодообразование |
||||
|
всего |
в т.ч. многолетних |
всего |
в т.ч. многолетних |
всего |
в т.ч. многолетних |
|
|
Без гербицидов |
36 |
15 |
23 |
11 |
21 |
12 |
|
Лассо, 4 кг/га д.в. |
22 |
9 |
10 |
7 |
13 |
7 |
|
Лассо + трефлан, 0,5 кг/га д.в. |
15 |
9 |
7 |
7 |
9 |
7 |
Таблица 5. Площадь листьев и фотосинтез растений сои при различных технологиях возделывания (в среднем за три года)
|
Показатель |
Технология возделывания |
|||||
|
обычная |
полосовая |
|||||
|
фазы вегетации |
||||||
|
ветвление |
цветение |
плодообразование |
ветвление |
цветение |
плодообразование |
|
|
Площадь листьев: на 1 растении, см2 тыс. м2/га |
672 4704 |
2469 19752 |
3688 23313 |
720 5040 |
3220 22153 |
5643 37187 |
|
Суточный прирост площади листьев, м2/га |
224 |
1646 |
2430 |
240 |
1846 |
3720 |
|
Чистая продуктивность фотосинтеза, г/см2 сут. |
- |
4,7 |
7,2 |
- |
5,6 |
9,9 |
Таблица 6. Индивидуальная продуктивность растений и урожай зерна сои (в среднем за три года)
|
Показатель |
Обычный посев |
Рядки сои в полосе |
||
|
1...2 |
3...4 |
5...6 |
||
|
Высота, см: растений перед уборкой |
88,7 |
125,0 |
120,6 |
128,5 |
|
прикрепления нижнего боба |
14,0 |
20,5 |
15,6 |
18,7 |
|
Количество бобов на растении, шт. |
45,0 |
47,0 |
51,0 |
46,5 |
|
Масса, г: семян на растении |
4,0 |
5,2 |
4,2 |
4,9 |
|
1000 зерен |
137,4 |
175,4 |
164,0 |
169,3 |
|
Урожай семян, т/га: |
1,8 |
2,21 |
2,12 |
2,35 |
|
% к контролю |
- |
122,2 |
117,5 |
130,5 |
|
% к центральным рядкам |
- |
104,2 |
100,0 |
110,8 |
|
HCP05, т/га |
- |
0,14 |
0,16 |
0,17 |
Таблица 7. Влияние технологии возделывания на продуктивность сои, по годам
Это и способствовало повышению индивидуальной продуктивности растений сои крайних рядков по сравнению с растениями центральных рядков. На этих рядках замечена как большая масса семян с одного растения, так и 1000 зерен (табл. 6). По мнению авторов, растения в центральных рядках полосы сои попадали под прямые лучи солнца и получали «запал», чего не наблюдалось в крайних рядках полосы.
Анализ данных табл. 6 показывает, что урожайность семян сои крайних рядков полосы превышала контроль на 22-30 %, а центральных рядков намного меньше (4–11 %).
Высокую эффективность полосовой технологии возделывания сои и кукурузы также подтверждают результаты исследований, выполненных нами на орошаемых землях учхоза № 1 СХИ (табл. 7).
Заключение. Выращивание кукурузы и сои чередованием полос способствует улучшению условий микроклимата и росту продуктивности растений сои. При этом растения сои развиваются более интенсивно и к сроку уборки превышают посевы по традиционной технологии возделывания на 37–52 см. Формирование бобов нижних ярусов растений сои в полосах начинается на высоте 18-20 см, или на 2-5 см выше, чем при традиционном посеве. Урожай зерна сои при полосовой технологии увеличивается на 0,33–0,58 т/га.
Производственные испытания возделывания сои и кукурузы чередованием полос подтверждают ее перспективность, особенно для острозасушливых районов, где в период вегетации растений температура воздуха достигает 35–40 ° С, а относительная влажность опускается до 12–8 %. В таких жестких погодных условиях наличие кукурузных полос станет надежной защитой посевов сои от суховеев и надежным гарантом повышения ее урожая. Данный факт подтверждается результатами исследований, проведенных авторами в производственных условиях хозяйств Энгельского района. Урожайность всех трех сортов сои при новой технологии была выше, чем при обычной (традиционной) технологии возделывания. Так, урожай зерна сортов ВНИИС 2, Рассвет, Ласточка в среднем за три года составил соответственно при полосовой технологии 2,05; 2,30 и 1,88 т/га, а при обычной – 1,67; 1,72; 1,55 т/га.
