Многолетние экспериментальные исследования и обобщения результатов работ по фотосинтезу, минеральному питанию, водному режиму, продуктивности растений, использованию посевами ФАР позволили обосновать экологические, биологические и агротехнические основы программирования продуктивности сельскохозяйственных культур.
По данным И. Шатилова, результаты программированного выращивания урожаев показывают, что при выполнении всех рекомендаций расходы хозяйства на услуги службы программирования окупаются в 12—15 и более раз.
М. Каюмов, Г. Листопад, А. Иванов и др., А. Абугалиев отмечают, что 90—95 % биомассы растений составляют органические вещества, образующиеся в процессе фотосинтеза, и увеличить урожайность — это значит повысить фотосинтетическую продуктивность растений, а также коэффициенты использования солнечной энергии. Урожай, который может быть обеспечен приходом ФАР при оптимальном в течение вегетации режиме агрометеорологических факторов (света, воды, тепла), а также урожайной способностью культуры (сорта, гибриды), уровнем плодородия почвы, культуры земледелия, как отмечает М. Каюмов, можно рассчитать по формуле:

где Убиол — биологическая урожайность, т/га;
Qфар — приход ФАР за период вегетации, ккал/га;
Kфар — коэффициент использования ФАР посевом, %;
q — калорийность единицы урожая органического вещества, ккал/кг.
Программирование урожая включает три основных этапа:
1. Разработка обоснованного проекта получения расчетного урожая.
2. Реализация проекта в производства.
3. Анализ результатов и выявление причин отклонения. Фотосинтез — основной и решающий процесс питания растений, в результате которого аккумулируется вся химическая энергия различных органических соединений. Минеральное и водное питание рассматриваются и оцениваются лишь в той мере, в какой они обеспечивают оптимальную фотосинтетическую деятельность растений. Подсчитано, что если бы только на ассимиляцию и не было бы диссимиляции, то растения в биомассе аккумулировали бы до 28 % ФА, и это повысило бы современные урожаи в 80 раз. Однако реальные коэффициенты использования падающей на посевы ФАР не превышают 16—21 %, и увеличение урожаев возможно в 40—50 раз. Таким образом, резервы увеличения урожаев очень велики, хотя и не безграничны. На Северном Кавказе, в зоне возделывания сои, в период вегетации различных по скороспелости сортов, приход ФАР составляет 28—36,5 ккал/см2, или 2,8—3,65 млрд ккал/га.
При современном уровне развития науки и укрепления ее связи с производством, а также современных возможностях орошаемого земледелия, при внедрении современных сортов, достаточном количестве удобрений и химикатов вполне реальный в производственных условиях коэффициент использования ФАР следует считать 3,5—4 %. Особое значение в этой связи приобретают климатологические факторы тепло- и влагообеспеченности, а также учет совокупного взаимодействия факторов роста растений, т. е. учета и правильного применения законов земледелия.
О. Урешев, И. Ланг отмечают, что, имея уточненные в местных условиях биологические и биофизические коэффициенты и располагая регулярными прогнозами метеостанций, можно с достаточной точностью проводить расчеты сроков и норм поливов и под любой культурой выдержать оптимальный уровень увлажнения. Определив величину действительно возможной урожайности по климатическим факторам и генетическому потенциалу гибрида, рассчитывают необходимые нормы удобрений под заданный урожай, с учетом особенностей потребления элементов питания культурой, химического состава растений, а также уровня обеспеченности почвы питательными веществами. Одновременно следует учесть потребность растений в микроудобрениях.
Б. Басабеков акцентирует внимание на том, что при внесении удобрений наряду с увеличением урожая отмечается и изменение его химического состава. В связи с этим он рекомендует при определении норм удобрений на программированный урожай расчетным методом пользоваться данными по затратам удобрений на получение 1 т дополнительного урожая, а не расходом его на создание 1 т урожая, так как последнее не учитывает затрат удобрений на улучшение химического состава растений.
Указанная величина определяется по формуле:

где Pпу — расход удобрений на 1 т прибавки урожая, кг. д. в.;
Bу — вынос данного элемента из удобрений, кг/га д. в.;
П — прибавка урожая от удобрений, ц/га.;
10 — коэффициент перевода ц в т.
Суммируя изложенное, видим, что программирование — это предопределение урожайности на основании научных данных о ростовых процессах, накоплении сухой биомассы в зависимости от почвенно-климатических факторов и агротехнических приемов с использованием ЭВМ, оптимизации действия и взаимодействия отдельных факторов.
Придавая важное значение этому вопросу, в Дагестанской ГСХА начиная с 1985 г. на полях учебно-опытного хозяйства ученые проводили исследования по получению запрограммированных урожаев.
Фотосинтетически активная радиация (ФАР) посевов сои на зерно за период вегетации, по данным института Солнца научного центра Дагестана, составила 2,61 млрд ккал/га. Как показали расчеты, при коэффициенте использования ФАР в диапазоне от 0,5 %, что встречается в современных посевах, до 3 % ФАР в урожае будет аккумулировано от 13,1 до 78,6 млн ккал/га ФАР, что равноценно получению сухой биологической массы растений 174,6 ц/га. При этом в зависимости от содержания зерна в общей биологической массе и коэффициента использования ФАР от 0,5 до 3,0 % возможные урожаи могут быть в пределах 15,4—92,0 ц/га. Таким образом, в рассматриваемом регионе приход ФАР не лимитирует получение высоких и сверхвысоких урожаев зерна сои. Сдерживающими получение высоких урожаев факторами выступают, в первую очередь, потенциальные возможности самой культуры, в частности сортов сои, возделываемых в Дагестане, — не выше 40—50 ц/га (табл. 5.19).

Другими лимитирующими факторами выступают орошение и удобрение в равнинной зоне Дагестана. При орошении гарантировано не только получение высоких урожаев, но и эффективное использование питательных веществ вносимых удобрений. Наши расчеты и проведенные исследования показали, что за счет эффективного плодородия почвы обеспечивалось, получение 20 ц/га зерна сои, при этом по азоту — 10, по фосфору — 6 и по калию — 4 ц/га. В орошаемых условиях на лугово-каштановых почвах первым ограничивающим элементом получения урожая зерна сои является фосфор, а затем азот. Калием же эти почвы обеспечены на достаточно высоком уровне. И поэтому при расчете доз удобрений на заданный уровень урожайности учитывалось наличие в почве питательных веществ, и в соответствии с этим определялись дополнительные дозы для внесения азота и фосфора.
Для расчета режима орошения на запланированные уровни урожая были использованы данные по величине действительно возможных урожаев (ДВУ) при естественной влагообеспеченности и оптимальном поливном режиме — 80 % HB. К примеру, ДВУ на опытном поле равнялся 14,8 ц/га. Для формирования дополнительного урожая в соответствии с запланированным уровнем приходилось проводить дополнительно вегетационные поливы с режимом 75—80 % HB в полуметровом слое почвы. Тем более, что годы исследований оказались достаточно засушливыми и количество выпавших осадков минимальным в сравнении с многолетними климатическими показателями. Таким образом, все предварительно определяющие факторы получения запланированных урожаев на опытном поле были учтены. Потенциальные возможности могут достигать запредельных величин, но реально это невозможно, тем более, что агротехника в настоящее время находится на низком уровне, высока засоренность земель, и поэтому можно получать максимальные урожаи в 1,5—2 раза ниже.
Как показали исследования, урожайность семян сои во многом зависит от нормы, высева семян и уровня минерального питания. В наших опытах при всех уровнях планирования урожайности наиболее высокой продуктивностью сои сорта Картули 7 выделялись при норме высева 350 тыс. семян на 1 га при ширине междурядий в 70 см (табл. 5.20).

В среднем за 1996—1998 гг. при программе 20 ц/га (без удобрений) были получены более близкие урожаи на варианте с густотой стояния растений и норме высева 350 тыс. семян на 1 га, а при снижении нормы высева до 300 тыс. или увеличения ее до 400 тыс. урожай зерна снижался на 3,0—4,6 ц/га соответственно. При планировании 30 ц/га при одном и том же уровне минерального питания (N85P113), по норме высева 350 тыс. семян было получено 31,1 ц/га, а при 300 — 26,5 и 400 тыс. — 28,4 ц/га зерна. То же самое имело место и при запланированных уровнях урожая в 40 и 50 ц/га (табл. 5.20).
В частности, при программе 40 ц/га фактический урожай при внесении N112P246 и норме высева 350 тыс. семян составил 41,1 ц/га. Наиболее близкий урожай при этой программе и норме 300 тыс. составил 36,5, а при 400 тыс. — 38,3 ц/га. Наибольшие отклонения от заданного уровня урожайности на опытах были при программе 50 ц/га (±3—5 ц/га). Так, в среднем за три года исследований при уровне минерального питания N200P313 и норме высева 350 тыс. семян получено 46,9 ц/га зерна, при 300 тыс. — 44,3 (на 2,6 ц/га меньше), при 400 тыс. — 45,8 ц/га (на 1,1 ц/га ниже, чем в первом случае, и на 0,5 ц/га выше, чем во втором). Следовательно, оптимальным следует считать планирование урожая не больше 40—45 ц/ га зерна. Как показывают наши данные, наиболее благоприятные условия для формирования урожая складывались в 1996 г., где получены наиболее близкие к программе урожаи семян сои. Так, при норме высева 350 тыс. шт/га семян при всех уровнях минерального питания превышения в урожайности составили в сравнении с нормой высева 300 тыс. от 1,5 до 2,0 ц/га и при 400 тыс. семян от 1—2 до 2,2 ц/га. При этом наиболее близкие к программе урожаи были сформированы на варианте с программой получения 40 ц/га зерна.
Следовательно, семена сорта сои Картули 7 практически обеспечили получение запланированных урожаев в 30 (фактически получено 28,6) и 40 ц/га (получено 39,0). Дальнейшие затраты по внесению удобрений для получения 50 ц зерна оказались неэффективными, по-видимому, из-за ограниченности потенциальной продуктивности сорта в данных условиях.
Все элементы структуры в вариантах с расчетными дозами удобрений были выше, чем без внесения. При этом лучшие показатели структуры были на вариантах с нормой высева 350 тыс./га семян. Существенное влияние на структуру урожая оказали нормы удобрений. Наибольшее количество (38,4 шт/м2) побегов наблюдалось на посевах с нормой N112P246, наименьшее (35,5) — на посевах с нормой N85P113. Выявлена тенденция увеличения количества бобов на одном растении (до 19) при повышении доз удобрений до N112P246, дальнейшее же увеличение количества вносимых удобрений до N200P313 приводило к снижению этого показателя (табл. 5.21).

Наличие продуктивных стеблей и количество бобов на одном растении обусловили величину урожая. Нами установлено, что масса 1000 семян в большей степени зависит от доз удобрений и в меньшей от нормы высева семян. Разница массы 1000 семян в зависимости от количества удобрений составила ±20 г, от норм высева — ±9 г. Наибольшие показатели массы 1000 семян были на вариантах с нормой удобрений на получение 40 ц/га урожая зерна и на этих же вариантах сформировался более высокий урожай.
Наблюдение за ростом и распространением в почве корневой системы показало, что основная масса корней (до 75—80 %) располагается в слое почвы 0—40 см, а остальная часть — в 40—80 см, что в значительной мере способствовало использованию влаги растениями из подпахотных горизонтов почвы. Отдельные корни обнаруживались и в слое 80—100 см, масса которых колебалась от 1,0 до 2,1 ц/га (табл. 5.22).

Наибольшая масса корней в почве отмечена в варианте, где вносились удобрения на получение 40 ц/га зерна (N112P246). При фактическом уровне урожая 41,1 ц/га на этом варианте масса корней составила 86,63 ц/га в метровом слое и 65,5 ц/га в 0—40 см слое почвы к массе зерна. С увеличением норм вносимых удобрений на планируемый урожай происходит уменьшение накопления корневой массы по всей толще метрового слоя почвы. Так, при планировании урожая 50 ц/га в метровом слое было 74,03 ц/га, а при 30 ц/га количество корневой массы составило только 73,7 ц/га.
Значительно меньшее накопление корневой массы имело место и при планировании 20 ц/га — всего 44,28 ц/га. Максимальное их количество, аналогично другим вариантам, было в слое 0—20 см и составило 22,23 ц/га, при соотношении их к массе зерна 1:1,6. Следовательно, при расчетной норме удобрений и оптимальной влагообеспеченности почвы корневая система бобов сформировывается более интенсивно и обеспечивает достаточно высокий уровень корневой массы. Ho слишком завышенные дозы азота и фосфора не всегда стимулируют рост корневой системы — сдерживают их накопление в почве.
Все вышеизложенное позволяет нам сделать обобщение, что лучшие результаты обеспечивают сроки, когда почва на глубину заделки семян прогревалась до +12...+ 14 °С, что в условиях равнинной зоны Дагестана наблюдается в третьей декаде апреля — первой декаде мая. Продолжительность периода «посев — всходы» у сои находится в обратной зависимости от температуры почвы, и чем выше температура почвы, тем меньше величина периода «посев — всходы». Определяющими факторами, влияющими на продолжительность периода «посев — всходы», являются температура воздуха и влажность почвы. При различных способах посева и нормах высева ряды растений смыкаются в разные сроки. Так, при сплошном посеве смыкание рядов происходит к началу цветения, а при широкорядном способе с междурядьями в 70 см — к фазе налива семян. Различие в сроках смыкания рядов и затенения междурядий сои вызвало различие в степени засоренности. Отмечено, что наибольшая засоренность наблюдается на посевах с шириной междурядий 70 см и нормой высева 350 тыс. шт/га. Норма высева семян и способы посева оказывают существенное влияние не только на продуктивность, но и на все элементы структуры урожая. Изменение норм высева и способов посева семян оказало влияние и на физические качества семян: массу 1000 семян, объемную массу зерна, выход фракций семян. Масса 1000 семян уменьшалась при загущении посевов и уменьшении расстояний между рядами сои. Способы посева и нормы высева повлияли не только не изменение физических качеств семян и содержание белка и масла, но и на посевные качества семян. При этом более высокие показатели энергии прорастания (86,0—88,3 %) и лабораторной всхожести (92,3—96,2 %) имел широкорядный посев с междурядьем 70 см.
При планировании урожаев в 20 ц/га (без удобрений) были получены более близкие урожаи на варианте с густотой стояния растений и норме высева 350 тыс. семян на гектар, а при снижении нормы высева до 300 тыс. или увеличении ее до 400 тыс. урожай зерна снижался на 3,0—4,6 ц/га соответственно. При планировании 30 ц/га при одном и том же уровне минерального питания (N85P113), при норме высева 350 тыс. семян было получено 31,1 ц/га, а при 300 — 26,5 и 400 тыс. — 28,4 ц/га зерна. То же самое имело место и при запланированных уровнях урожая в 40 и 50 ц/га. Наибольшая масса корней в почве отмечена в варианте, где вносились удобрения на получение 40 ц/га зерна (N112P246). При фактическом уровне урожая 41,1 ц/га на этом варианте масса корней составила 86,63 ц/га в метровом слое и 65,5 ц/га — в 0—40 см слое почвы к массе зерна. С увеличением норм вносимых удобрений на планируемый урожай происходит уменьшение накопления корневой массы по всей толще метрового слоя почвы.

---

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:

Добавить