Водопотребление и урожайность подсолнечника в рисовых чеках

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 633.854.78:631.5

ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И УРОЖАЙНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА

В РИСОВЫХ ЧЕКАХ

М.О. Колобова, старший преподаватель В.В. Бородычев, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук профессор

Волгоградский государственный аграрный университет

Разработана технология возделывания подсолнечника в рисовых чеках с использованием остаточных после уборки риса запасов почвенной влаги, обеспечивающая формирование до 2,0 т с 1 га семян. Определены оптимальные сроки посева, уровни минерального питания подсолнечника.

Ключевые слова: рисовый севооборот, подсолнечник, продуктивность, запасы

влаги.

Зона рисосеяния на территории Республики Калмыкия размещена в пределах Сарпинской низменности и является самым северным районом рисоводства. Рисовые севообороты расположены в зоне деятельности Сарпинской обводнительно-оросительной (СООС) и Калмыцко-Астраханской рисовой оросительной (КАРОС) систем на солонцеватых светло-каштановых и бурых полупустынных почвах в комплексе с солонцами. Интенсивное освоение площадей под рисосеяние началось с середины 60-х гг. после выхода Постановления Совета Министров РФ «О развитии зоны рисосеяния и кормопроизводства в Сарпинской низменности» и продолжалось до середины 80-х гг., когда общая площадь инженерных рисовых систем насчитывала более 18 тыс. га, из них посевы риса занимали свыше 8 тыс.га. Самые высокие показатели по площадям (8,1...8,3 тыс. га) и валовым севооборотам (26,3...28,7 тыс. т) были достигнуты в 1985.. .1990 гг., когда соблюдались научно-обоснованные технологии возделывания риса и улучшения плодородия почв [1].

Однако за последние годы посевные площади, валовые сборы и урожайность риса значительно снизились. Решить успешно проблему повышения урожайности районированных сортов и обеспечить улучшение экологически безопасного и высокоэффективного функционирования рисовых мелиоративных агроландшафтов Калмыкии является внедрение ресурсосберегающих технологий возделывания суходольных культур, способных формировать высокие урожаи без полива с использованием остаточных после риса запасов влаги. Это позволяет более эффективно использовать мелиорируемые земли и оросительную воду, ускоряет окультуривание периодически затопляемых почв рисовых полей, увеличивает выход высокоценной белковой кормовой продукции. В свою очередь, это способствует гармоничному сочетанию рисосеяния с созданием кормовой базы для животноводства [2].

Рациональное чередование риса с многолетними и сопутствующими культурами позволяет более эффективно использовать ирригированные земли и оросительную воду, ускоряет окультуривание периодически затопляемых почв рисовых полей [3].

В качестве предшественников риса необходимо иметь такие культуры, которые давали бы высокие урожаи ценной пищевой или кормовой продукции и одновременно сохраняли или улучшали плодородия почвы [5, 7]. Одной из таких культур является -подсолнечник.

Цель исследований - разработать технологию возделывания подсолнечника

раннего срока созревания, обеспечивающую в рисовых чеках формирование урожайности семян до 2 т/га при рациональном использовании остаточных после уборки риса запасов почвенной влаги.

В соответствии с программой исследований полевой опыт проводился по двух-факторной схеме. Экспериментом предусматривалось изучение влияния уровня минерального питания (фактор А) и срока посева (фактор В) на динамику водопотребления и эффективность использования воды при формировании урожая.

Схемой опыта по фактору А (уровень минерального питания) предусматривалась закладка следующих вариантов: вариант А1 - без удобрений (контроль); вариант А2 - внесение минеральных удобрений дозой К20Р30К0, рассчитанной на формирование планируемого уровня урожайности 1,0 т/га; вариант А3 - внесение минеральных удобрений дозой К65Р70 К30, рассчитанной на формирование планируемого уровня урожайности 1,5 т/га; вариант А4 - внесение минеральных удобрений дозой КшРшКш, рассчитанной на формирование планируемого уровня урожайности 2,0 т/га.

Схемой опыта по фактору В (срок посева) было предусмотрено изучение следующих вариантов: вариант В1 - посев подсолнечника 15 апреля, (контроль); вариант В2 - посев подсолнечника 25 апреля; вариант В3 - посев подсолнечника 5 мая.

По площади земельного участка опыт был заложен методом организованных повторений. Повторность опыта четырехкратная. В пределах организованного повторения варианты опыта располагались случайно - рендомизированно.

Полевые исследования проводились в ОПХ «Харада» Октябрьского района Республики Калмыкия в 2011 -2013 гг. Территория хозяйства располагается в полупустынной зоне, в самой северной части Сарпинской низменности. Здесь расположена одна из крупных в Калмыкии оросительно-обводнительных систем, водоисточником которой является река Волга.

На опытном поле почвенный покров представлен бурыми полупустынными зональными почвами. Плотность сложения почвы изменяется от 1,24-1,27 т/м3 в пахотном слое до 1,42 т/м - на глубине 1,0 м.

Содержание азота соответствует интервалу 38,6-37,3 мг/кг почвы. Обеспеченность почвы опытного участка подвижным фосфором - 29,1,-25,5 мг/кг. Содержание обменного калия составляет 317-269 мг/кг почвы. Совокупность водных, физических и агрохимических свойств характеризует типичность почвы опытного участка для региона исследований.

Период исследований (2011...2013 гг.) характеризовался различной влагообес-печенностью. Количество атмосферных осадков, выпавших за период вегетации подсолнечника в 2012 году, составило 105,5 мм, что является превышением средних многолетних показателей. При этом, больше 40 % всех осадков поступило в I декаде июля. В 2011 и 2013 году за вегетационный период подсолнечника было отмечено меньшее выпадение осадков, 66,5 мм и 70,6 мм соответственно.

Агротехника возделывания подсолнечника в опытах разрабатывалась на основе действующих зональных рекомендаций с дополнениями изучаемых приемов. Норма высева семян подсолнечника составляла 5 кг /га, с учетом, что бы к уборке сохранялось 60 тыс. растений на гектар.

В соответствии с требованиями стандартных методик опыты сопровождались фенологическими наблюдениями и биометрическими учетами, анализом почвенных образцов (содержание гумуса по Тюрину, подвижных форм фосфора и калия - по Мачигину - ГОСТ 26205-86 , содержание легкодоступных форм азота в почве - методом И.В. Тюрина - Н.М. Кононовой), определением влажности почвы (термостатно-

весовым методом, ГОСТ 20915-75), суммарного и среднесуточного водопотребления (методом водного баланса по А.Н. Костякову), основных показателей фотосинтетической деятельности растений (по методике А.А. Ничипировича). Математическая обработка полученных данных проводилась общепринятыми методами с использованием ЭВМ и современного программного обеспечения [4, 6].

Запасы почвенной влаги в рисовых чеках являются наиболее стабильным источником воды для парозанимающих культур рисового севооборота, возделываемых по богарной технологии. В среднем, от 47,8-57,8 % потребляемой посевами подсолнечника влаги возмещалось за счет использования почвенной влаги (табл. 1). В отдельные годы доля атмосферных осадков в структуре суммарного водопотребления подсолнечника изменяется от 15,9 до 38,7 %. Кроме того при близком залегании грунтовых вод подсолнечник может использовать до 499-929 м3/га воды из этого источника.

В зависимости от складывающихся погодных условий, сроков посева и применения минеральных удобрений влажность почвы в метровом слое изменялась в пределах 85,6 - 89,4 % НВ в период всходов, 68,5-76,6 % НВ - в фазу образования корзинки, 55,5 - 68,5 % НВ - в период цветения, 48,2 - 57,2 % НВ - в период созревания.

Таблица 1 - Водный режим почвы и водопотребление в посевах подсолнечника при возделывании в рисовых чеках, 2011-2013 гг.

й ю Влажность почвы в слое 1,0 м, % НВ

и с о п б о о о п С Уровень минерального питания Суммарное водопотреб-ление, м3/га Доля почвенной влаги в структуре суммарного водо-потребления, % Образование корзинки Цветение Созревание

к: без удобрений 2396,7 5о,9 76,6 68,5 57,2

ч и а п й К2оРзоКо 252о,о 56,7 75,2 63,2 51,о

^5Р7о К3о 2626,7 57,1 75,о 61,5 48,9

^лоРпо К15о 2636,7 57,8 73,7 59,5 48,2

« ч без удобрений 247о,о 5о,2 72,5 6о,о 55,3

и а К2оРзоКо 2586,7 51,5 71,4 58,3 52,6

с ей ^5Р7о К3о 2693,3 51,о 7о,3 56,7 51,5

^ЛоР11о К15о 27о6,7 51,6 69,7 55,5 5о,7

без удобрений 2496,7 47,8 71,7 61,2 55,9

5 мая К2оР3оКо 2613,3 52,6 7о,4 59,4 53,1

Кб5Р7о К3о 2723,3 5о,2 69,6 57,4 5о,9

^ЛоР11о К15о 273о,о 5о,7 68,5 56,6 5о,2

Внесение удобрений дозойК11оР11о К15о при сроках посева - 25 апреля и 5 мая, сопровождается наибольшим снижением потенциала почвенной влаги (рис. 1).

ей X

60

50

С

т

40

30

20

10

_ А —

--к—

ЫОРОКО о о со о. о сч 15 ап о о ^ о а. ю реля N110Р110 К150 ЫОРОКО о ^ о о Сь о (М г. 25 ап о со О а. 1Г> со реля N110Р110 К150 ИОРОКО 1М20Р30К0 01 о СО О г*-0. 1Л <о ая N110Р110 К150

Рисунок 1 - Изменение влажности почвы в посевах подсолнечника в период «цветение - созревание» (среднее за 2011-2013 гг.) Нами получена зависимость суммарного водопотребления подсолнечника от параметров и уровня обеспечения исследуемых в опыте факторов. Зависимость представлена уравнением регрессии вида (рис. 2): Е=а+Ь-Б+с-Б +ё-К+е-К2+Г-К3, где Е - суммарное водопотребление, м3/га, Б - сдвиг срока посева, сут., N - доза внесения минерального азота, кг д.в./га, а коэффициенты а=2495,2, Ь=0,54, с=-0,21, ё=7,39, е=-0,078, £=0,0003 - определены методом регрессионного анализа опытных данных

Исследование зависимости показало, что при посеве подсолнечника 5 мая, максимум суммарного водопотребления, 2730 м3/га, наблюдается при внесении удобрений дозой N1^110 К150.

м

2750 2700 2650 2600 2550 2500 2450 2400 2350

-5

10

15 В

^-20

Рисунок 2 - Динамика суммарного водопотребления подсолнечника в зависимости от уровня минерального питания при разных уровнях сдвига срока посева

Рисунок 3 - Динамика среднесуточного водопотребления подсолнечника в рисовых чеках

Повышение уровня минерального питания и изменение срока посева сопровождается увеличением среднесуточного водопотребления подсолнечника в период «всхо-ды-образование корзинки» с 23,7...25,2 м3/га- сут. при посеве 15 апреля на фоне естественного плодородия почвы до 24,6.34,2 м /га- сут. при позднем посеве 5 мая и внесении ^1оРпо К15о (рис. 3).

В период «образование корзинки - цветения» среднесуточное водопотребление посевами увеличивается в среднем с 39,8 м3/га- сут. при посеве 20 апреля на фоне естественного плодородия почвы до 48,1 м /га- сут. посеве 25 апреля и внесении ^1оР11о К15о. При дальнейшем росте и развитии подсолнечника наблюдается снижение водопо-требления независимо от уровня минерального питания и срока посева.

Исследованы закономерности роста, развития и реализации потенциала продуктивности подсолнечника при разных сроках посева и в зависимости от уровня минерального питания.

Для оценки продуктивности и урожайности рассчитывали фотосинтетический потенциал (ФП), с которым как показали исследования наиболее положительная связь с величиной урожая. Исследования показали, что фотосинтетический потенциал достигает максимальных показателей в период «цветение - созревание», в среднем изменяясь от 805,о- 1333,0 тыс. м2 дней.

Исследованиями установлено, что накопление сухого вещества в посевах подсолнечника на уровне 3,73 т/га обеспечивает урожайность семян до 0,98 т/га. При накоплении около 5,51 т/га сухого вещества урожайность подсолнечника обеспечивается на уровне 1,48 т/га, а формирование урожайности семян на уровне 1,79 т/га требует накопления не 6,83 т/га сухого вещества. Наибольшая величина сухой массы была получена при посеве 5 мая при внесении удобрений дозой К11оР11о К15о, за счет более высокой чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). Величина ЧПФ изменялась и составила при посеве 15 апреля от 4,0 до 4,63 г/м сутки, при посеве 25 апреля от 4,17 до 5,12 г/м2 сутки, при более позднем посеве 5 мая от 4,22 до 5,22 г/м2 сутки.

Таблица 2 - Урожайность семян подсолнечника, т/га

Срок посева Уровень минерального питания Урожайность семян подсолнечника по годам исследований, т/га

2011 2012 2013 Среднее

15 апреля без удобрений 0,78 0,95 0,68 0,8

N2оPзоКо 1,16 1,28 1,02 1,15

N65P70 К30 1,42 1,71 1,32 1,48

^10Р110 К150 1,44 1,74 1,33 1,5

25 апреля без удобрений 0,95 1,17 0,82 0,98

N2оPзоКо 1,30 1,52 1,18 1,33

N65P70 К30 1,75 1,99 1,49 1,74

^10Р110 К150 1,82 2,04 1,52 1,79

5 мая без удобрений 0,92 1,15 0,85 0,97

^оР3оКо 1,32 1,48 1,22 1,34

^5Р70 К30 1,78 1,89 1,54 1,74

^юРцо К150 1,81 1,91 1,58 1,77

НСР0,5 По фактору А 0,06 0,07 0,05 -

По фактору В 0,07 0,08 0,06 -

Взаимодействие факторов АВ 0,13 0,14 0,10 -

В среднем за годы исследований максимальные показатели урожайности семян подсолнечника достигнуты при дозе удобрений ^10Р110 К150ипосеве 25 апреля - 1,79 т/га. Однако, в среднем за 3 года увеличение дозы до максимальной приводило к незначительной прибавке урожая на 0,02-0,05 т/га (табл. 2).

Урожайность семян подсолнечника статистически достоверна с внесением дозы удобрений ^5Р70 К30 и в среднем за годы исследований была на 0,33-0,41 т/га больше, чем на участках, с дозой ^0Р30К0.

В рисовых севооборотах Республики Калмыкия целесообразно возделывать подсолнечник раннего срока созревания, так как возделывание поздних сортов совпадает с периодом уборки риса. Ресурсы накопленной после возделывания риса в почве влаги в сочетании с естественной влагообеспеченностью региона при реализации определенного комплекса агротехнических приемов позволяют формировать до 2 т/га семян подсолнечника. Для этого посев следует проводить 25 апреля в сочетании с внесением расчетной дозы минеральных удобрений. При этом обеспечивается максимальный, 2,0, индекс доходности затрат, внутренняя норма доходности потенциальных проектов составляет более 120 %.

Библиографический список

1. Адаптивные технологии возделывания сопутствующих культур рисовых севооборотов Сарпинской низменности [Текст]: монография/В.В. Бородычев, Э.Б. Дедова, С.Б. Адьяев, Г.Н. Кониева, И.А. Ниджляева. - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2012. - 224 с.

2. Бородычев, В.В. Комплексная оценка технологии возделывания сопутствующих культур рисового севооборота [Текст]/ В.В. Бородычев, С.Б. Адьяев, И.А. Ляпкосова // Мелиорация сельскохозяйственных земель в XXI веке: проблемы и перспективы. - Минск, 2007. -С. 41-44.

3. Дедова, Э.Б. Состояние и проблемы мелиоративного комплекса Республики Калмыкия [Текст] / Э.Б. Дедова// Инновационные технологии в мелиорации: материалы Международной научно-практической конференции (Костяковские чтения). - М.: Изд. ВНИИА, 2011. -

С. 46-51.

4. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта [Текст] / Б.А. Доспехов. - М.: Агропром-издат, 1985. - 351 с.

5. Дубенок, Н.Н. Возделывание гречихи в рисовых чеках [Текст]/Н.Н. Дубенок, Т.В. Никифорова, М.О. Колобова // Плодородие. - 2012. - №3(66). - С. 36-39.

6. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов [Текст]. - М.: Экономика, 2000. - 420 с.

7. Новые сопутствующие культуры в рисовых севооборота [Текст]/В.В. Бородычев, М.Н. Лытов, Т.В. Репенко, А.В. Кравченко //Мелиорация и водное хозяйство. - 2007. - № 3. -С. 19-21.

E-mail: kolobova_mo@mail.ru