СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ УЛЬТРАСКОРОСПЕЛЫХ СОРТОВ СОИ С ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ 1700°C И МЕНЕЕ НА ЗЕРНО, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В СИСТЕМЕ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ
METHOD OF CULTIVATING ULTRA-SHORT SEASON VARIETIES OF SOYA BEAN WITH 1700°C THERMAL CONDITION AND WITH LESS SEED, MAINLY IN DRIP IRRIGATION SYSTEM

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологии возделывания сои в условиях орошаемого земледелия.
4
Известен способ выращивания сои, включающий сплошной посев, в котором, с целью повышения урожайности за счет создания наиболее благоприятных условий созревания, сплошной сев осуществляют не менее чем двумя сортами сои с разницей в сроках созревания более 25 дней (SU, авторское свидетельство №1471969 А1, Мкл. А01С 7/00. Способ выращивания сои / В.М.Жеребко (СССР). - Заявка №4108226/30-15; Заявлено 16.06.1986; Опубл. 15.04.1989, Бюл. №14).
К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме - повышение качества зерна сои - относятся то, что в период вегетации сои не вносятся жизненно важные для растений микроэлементы - бор, молибден, марганец, железо, кобальт, медь, цинк и др. Это снижает как урожайность, так и качество зерна сои.
Известна технология возделывания сои в Ростовской области, включающая установление агроклиматических условий, подбор районированных сортов, выбор предшественника, уборку предшественника, борьбу с одно- и многолетними сорняками, обработку почвы с полной заделкой пожнивных и растительных остатков и проросших сорняков, внесение органических и минеральных удобрений, обработку семян ростовыми и защитными препаратами, предпосевную подготовку почвы на глубину 4-6 см, посев с междурядьями 0,15; 0,30; 0,45; 0,60 и 0,70 м с оптимальными нормами высева семян, вегетационные поливы, защиту растений сои от вредителей, болезней и сорняков, междурядные рыхления на глубину не более 8 см, десикацию посевов сои, уборку урожая и послеуборочную подработку семян сои для закладки на длительное хранение (см. Соя. Технология возделывания в Ростовской области. Рекомендации / Г.Т.Балакай, В.Н.Щедрин, В.Н.Василенко, В.Е.Зинченко и др. - Ростов-на-Дону: ООО «Геликон», 2005. - 32 с. Копия рекомендаций в 1-м экз. прилагается).
К недостаткам описанной технологии возделывания сои в южных районах Российской Федерации, несмотря на возможность получения биологического урожая зерна до 4 т/га в орошаемом земледелии, относятся низкое содержание белка (не более 42%) и жира (не выше 22%). Это вызвано тем, что растения сои в основные фенофазы не получают достаточного количества жизненно важных микроэлементов.
Описанная технология принята нами в качестве наиближайшего аналога.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направленно заявленное изобретение, - повышение эффективности возделывания сои на семена с разработкой технологических элементов регулирования водного и пищевого режимов почвы при использовании систем капельного орошения.
Технический результат - повышение урожайности и масличности семян сои.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе возделывания ультраскороспелых сортов сои с тепловым режимом 1700°С и менее на зерно, преимущественно в системе капельного орошения, включающем лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевную обработку семян, предпосевной полив и культивацию на глубину 0,04-0,05 м, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, внесение микроэлементов, междурядные уходы, десикацию и уборку урожая, согласно изобретению вместе с поливной водой в период бутонизации вносят микроэлементы молибден (Мо), бор (В), кобальт (Со), марганец (Mn) и цинк (Zn) нормами 0,048-0,072, 0,162-0,243, 0,053-0,080, 0,060-0,100 и 0,072-0,108 кг/га соответственно, в период цветения - Мо - 0,068-0,093, В - 0,220-0,310, Со - 0,075-0,102, Mn - 0,010-0,013, Zn - 0,102-0,138 кг/га, в период формирования бобов - Мо - 0,108-0,132, В - 0,360-0,440, Со - 0,120-0,147, Mn - 0,015-0,018 и Zn - 0,162-0,198 кг/га, а в период налива и созревания зерна - Мо - 0,088-0,130, В - 0,297-0,378, Со - 0,098-0,124, Mn - 0,012-0,015 и Zn - 0,132-1,168 кг/га.
Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлена система капельного орошения, в аксонометрической проекции.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Заявленный способ возделывания ультраскороспелых сортов сои с тепловым режимом 1700°С и менее на зерно, преимущественно в системе капельного орошения, включает выполнение традиционно сложившихся технологических операций: лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевную обработку семян, предпосевной полив и культивацию на глубину 0,04-0,05 м, сев, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, внесение микроэлементов и уборку урожая.
Лучшими предшественниками сои являются озимая пшеница, кукуруза, ранние колосовые, ранние овощи. После уборки предшественника проводят лущение стерни на глубину 0,10…0,12 м дисковыми лущильниками ЛДГ-5А, ЛДГ-10А, ЛДГ-10Б, ЛДГ-15А, ЛДГ-15Б. Класс тяги агрегатируемого трактора или 3, или 4. Далее, при возможности, проводят провокационный полив для прорастания семян одно- и многолетних сорняков. В установленный агротехнический срок вносят поверхностно гербициды противозлакового (фюзилад, набу) и противодвудольнего (базагран, блазер) действия, способные при совместном их использовании заменить почвенные гербициды. Таким образом, появилась возможность существенного снижения засоренности злаковыми и двудольными сорняками в период вегетации сои, т.е. вести борьбу с сорной растительностью заблаговременно и целенаправленно с учетом реальной засоренности.
Правильная система удобрений является важным фактором в технологии возделывания ультраскороспелых сортов сои. Фосфорные удобрения вносят осенью, под основную обработку, т.к. в почве фосфор перемещается в сторону от места попадания всего на 3-5 см и за зимний период переходит в более доступную, усвояемую форму через 3-4 месяца после внесения.
Азотные удобрения вносят весной или полной расчетной дозой, или дробно: 50% весной и 50% в поздние подкормки в фазу налива бобов либо в междурядья посредством подкормочных ножей культиватора КРН-5,6 (КРН-4,2; КРН-8,4), или с поливной водой в системе капельного орошения (СКО). В эту фазу активность клубеньковых бактерий затухает, а почвенные запасы азота исчерпаны.
При недостатке калия в почву вносят расчетные дозы калийных удобрений с учетом планируемой урожайности зерна сои.
Для поверхностного внесения фосфорных, азотных и калийных удобрений используют с.-х. машины следующих марок: РУН-0,5Н, МВУ-5, ZA-M-МАХ/1500, Amazone ZA-M-MAX/300, РМУ-12, MDS, ALPHA, AXERA, АЕРО, TWS-500, МТТ-4У, МТТ-4Ш, РУ-1000, РУ-3000, МШХ-9, РТТ-4,2, 1РМГ-4, РУМ-8 и др.
Для борьбы с патогенными микроорганизмами и с.-х. вредителями сои выполняют вспашку с оборотом пласта на глубину 0,27±0,02 м.
Эту операцию ведут лемешно-отвальными плугами фирм «86 механический завод», ЗАО «Белинсксельмаш», ОАО «Волгоградский тракторный завод», ООО «Гидротрест», ОАО «Кировский завод почвообрабатывающих машин», ЗАО «Кирсановский механический завод», ЗАО «Колнаг», СП «Лемкен-Туламаш», ОАО «Луковицкая сельхозтехника», ЗАО «Петербургский тракторный завод», ОАО «Рязанский комбайновый завод», ОАО «Сарэкс», ОАО «Светлоградагромаш», Ставропольсельмаш «Реста» и др. Каждый плуг оснащают дисковым ножом и предплужниками. Этим добиваются полной заделки пожнивных остатков и снижают уровень гибели урожая зерна от сельскохозяйственных вредителей.
Ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание рельефа ведут последовательным выполнением механизированных технологических операций: боронование в 2 следа поперек вспашки; рыхление верхнего слоя почвы культивацией на глубину 0,08…0,10 м с крошением комьев почвы средними зубовыми боронами до агрономически ценных почвенных фракций; выравнивание рельефа почвы либо малой, либо простейшими орудиями в виде рельса, комплекта набора шарнирно соединенных балок.
Предпосевную обработку семян лучших сортов сои ведут для увеличения урожая и повышения его качества. Для предохранения урожая зерна сои от аскохитоза, фузариоза, антракноза, серой гнили и других бактериальных и грибковых болезней, одновременно с инокуляцией, обрабатывают фундозолом.
Семена высевают первого и второго класса.
Инокуляцию - обработку семян сои бактериальным удобрением перед посевом - проводят для повышения продуктивности. В день посева семена обрабатывают нитрагином или лизоторфином - 200 г/га (1 л воды на 0,1 т семян) с добавлением молибденовокислого аммония (50 г на 0,1 т семян). Ризоторфин выпускают в жидком виде или в виде порошка торфа. Для инокуляции приемлемы штаммы: штамм 634б, штамм 645 и штамм 654.
Предполивной полив выполняют при недостаточном количестве доступной почвенной влаги в слое 0-0,3 м. Перед посевом выполняют культивацию на глубину 0,04-0,05 м с крошением и выравниванием верхнего слоя почвы.
Сев семян сои ультраскороспелых сортов ведут широкорядным способом с междурядьями 0,45 м на слабозасоренных полях и 0,6 м (0,7 м) на сорных участках. Норма высева семян сои 450-500 тысяч всхожих семян штук/га. Сев ведут сеялками СГГЧ-6, СУПН-8А, УПС-8 и др.
Для уничтожения сорной растительности ведут допосевное прикатывание гладкими или кольчато-шпоровыми катками KB-10, КВ-7, КВ-8 (КТ-7,4), 3КВГ-1,4 и СКГ-2, У10-ККР, У10-3ККШ-6, У10 КЗК-10, PW, KW Wedge, AW.
Боронование всходов. Высокой эффективности в подавлении сорняков можно достигнуть повсходовыми боронованиями (в период от первого настоящего листа до пары тройных листьев культурных растений) в раннюю стадию их вегетации: семядольные листочки у двудольных и «белые нити» - у однодольных. В эти сроки зубьями борон уничтожают до 90% проростков однолетних сорняков. Чтобы меньше повреждать всходы сои, эту операцию следует проводить поперек рядков, в дневные часы, когда спадает тургор у растений и они станут менее ломкими, и на небольшой скорости - 4-5 км/ч. Бороновать всходы сои можно 2-3 раза по мере появления массовых проростков сорняков. Боронование всходов сои активирует проникновение ризобий в корни через места их повреждения зубьями борон. Это повышает интенсивность формирования и функционирования симбиотрофного аппарата.
После появления рядков ведут междурядные обработки. Их проводят 1-2 раза при появлении всходов сорняков. В защитной зоне рядков сои сорняки уничтожают присыпанием почвы из междурядий. Далее вдоль рядков сои укладывают поливные трубки со встроенными капельницами системы капельного орошения.
Вместе с поливной водой вносят азотные, калийные и фосфорные удобрения и микроэлементы Мо, В, Со, Mn, Zn, Cu, Fe и др. Междурядные уходы проводят до смыкания рядков.
Защиту растений сои от болезней и с.-х. вредителей ведут химическими средствами.
Десикация посевов. При влажной осенней погоде созревание ультраскороспелых сортов сои может затягиваться. Для своевременной уборки сои проводят десикацию с использованием препарата Реглон в дозе 2,0 л/га, Реглон супер - 1,5-2,0 л/га, Баста - 2-3 л/га, Харвейт - 1,5-2,0 л/га. Срок десикации наступает при побурении бобов нижнего и среднего ярусов, когда средняя влажность семян составляет 40-45%.
Уборка урожая сои. Оптимальные сроки уборки сои наступают, когда влажность семян снижается до 14-16%. Сою убирают прямым комбайнированием зерноуборочными комбайнами «Нива» - «Эффект», «Вектор», «Дон-1500 Б», «Енисей 1200 НМ».
Для повышения качества зерна ультраскороспелых сортов с тепловым режимом 1700°С и менее в период вегетации вместе с поливной водой вносят микроэлементы молибден (Мо), бор (В), кобальт (Со), марганец (Mn) и цинк (Zn).
Под тепловым режимом следует понимать средние значения сумм температуры воздуха выше 10°С. Эффективность внесения микроэлементов Мо, В, Со, Mn и Zn на качество зерна сои по заявленному способу рассмотрим на примере ультраскороспелого сорта сои Юг-30.
Скороспелость сортов сои нами принята по классификации Посыпанова Г.С. Первая группа сортов - ультраскороспелые (1700°С и менее). Сорт сои Юг-30 выведен в Украинским НИИ орошаемого земледелия путем гибридизации. Продолжительность вегетационного периода сорта - 86-92 дней. Урожай зерна в основных посевах - 2,6-3,2 т/га и в повторных посевах - до 2,5 т/га. Высота растений - 0,70-0,90 м. Высота прикрепления бобов - 0,12-0,14 м. Содержание белка - 37-40% и жира - 21-23%.
В период бутонизации сои вносят микроэлементы молибден (Мо), бор (В), кобальт (Со), марганец (Mn) и цинк (Zn) нормами 0,048-0,072, 0,162-0,243, 0,053-0,080, 0,060-0,100 и 0,072-0,108 кг/га соответственно.
В фазу цветения сои содержание микроэлементов в усвояемой форме корнями растений увеличивают и вместе с поливной водой вносят Мо - 0,068-0,093, В - 0,220-0,310, Со - 0,075-0,102, Mn - 0,010-0,013 и Zn - 0,102-0,138 кг/га.
В период формирования бобов увеличивают дозу указанных микроэлементов - Мо - на 0,108-0,132 кг/га, В - на 0,360-0,440 кг/га, Со - на 0,120-0,147 кг/га, Mn - на 0,015-0,018 кг/га и Zn - на 0,162-0,198 кг/га.
Для повышения семенных качеств и лежкости семян в период налива и созревания зерна дополнительно вносят Мо - 0,088-0,013 кг/га, В - 0,297-0,378 кг/га, Со - 0,098-0,124 кг/га, Mn - 0,012-0,015 кг/га и Zn - 0,132-1,168 кг/га.
При возделывании сои на опытном участке использовали комплект оборудования системы капельного орошения ОАО «Ортех». Она представлена на схеме системы подготовки воды и подачи питательных веществ в почву при капельном орошении. Построенная система включает гидравлически соединенные водоисточник 1, насосную станцию 2, емкость 3 для подготовки питательного раствора, фильтр 4, манометры 5, 6, 7, 8, 9, запорную арматуру в виде вентилей 10-17, магистральный трубопровод 18, сеть распределительных и поливных трубопроводов 19, 20 и индивидуальные капельницы 21.
Система подготовки воды и подачи питательной смеси относительно поливных трубопроводов и капельниц территориально удалена на расстояние 300 м.
Фильтр 4 для очистки воды из источника 1 (пруд, расположенный на территории фермерского хозяйства) выполнен трехступенчатым. Первая ступень очистки предназначена для удаления минерального сора, растительных примесей и взвесей с минимальными размерами частичек до 0,5 мм и выполнена в виде гидроциклона 22. Гидроциклон 22 снабжен концентрично установленным в его полости самоочищающимся сетчатым фильтром 23 и осадочной камерой 24 для сбора продуктов загрязнения. Вторая ступень фильтра 4 предусматривает более тонкую очистку воды и представлена в виде заполненной фильтрационным материалом 25 горизонтально установленной емкости 26. Емкость 26 выполнена из разновеликих концентрично установленных толстостенных труб 27, 28. Торцы труб 27, 28 сопряжены заглушками 29, 30 из листовой стали толщиной 16-20 мм.
Фильтрационный материал 25 представлен в виде калиброванного по размерам песка с диаметром зерен 1-6 мм.
3
3
2
Как вариант, для увеличения производительности фильтра фильтрационный материал 25 представлен в виде послойно размещенных в емкости второй ступени очистки крупнозернистого промытого песка и щебня с размерами частиц 0,5-2,0 мм соответственно. В качестве крупного заполнителя использован щебень доломитовый с размерами зерна 5-20 мм. Насыпная плотность составляла 1,3 т на м. Объемная масса щебня равнялась 2,62 т/м. Марка по морозостойкости F=200, прочность - 1000-1200 кГс/см (100-120 МПа). В качестве мелкого заполнителя использован кварцевый песок с модулем крупности 2,5. Содержание илистых и глинистых примесей не превышает 1%. Размер зерен 1-5 мм. В емкости 26 надлежащим образом размещены верхняя щелевая труба 31 и нижние дренажные трубы 32. Дренажные трубы взаимно соединены коллектором 33. Коллектор 33 с верхней щелевой трубой 31 связан стояком 34 и вентилем. Трубы 31, 32 обеспечивают подвод воды из гидроциклона 22 и отвод профильтрованной воды в третью ступень для окончательной очистки. Фильтр 4 второй ступени очистки имеет сеть для отвода продуктов загрязнения. Верхняя щелевая труба 31 с нижними дренажными трубами 32 соединены посредством вентиля 16 на стояке 34. Третья ступень очистки воды представлена в виде горизонтально установленного в корпусе 35 щелевого фильтра 36. Щелевой фильтр 36 в корпусе 35 третьей ступени очистки воды установлен с возможностью ускоренного демонтажа.
Емкость 3 для подготовки питательного раствора и микроэлементов гидравлически параллельно соединена в сеть между первой и второй ступенями фильтра, т.е. в трубопровод 37, разделенный на части вентилем 14. На входе и выходе вентиля 14 смонтированы посредством ниппелей манометры 6 и 7 и вентили 12 и 13. Выходные концы вентилей 12 и 13 трубопроводами 38 и 39 соединены с герметичной емкостью 3. Полость емкости 3 периодически заполняют быстрорастворимыми минеральными удобрениями, макро- и микроэлементами или другими растворами для улучшения пищевого режима возделываемых растений.
Фильтр 4 второй ступени очистки снабжен возможностью удаления кольматажа из полости горизонтально установленной герметичной емкости 26. Для этого стояк 34 снабжен вентилем 15 и разделен на части вторым вентилем 16, разделяющим верхнюю щелевую трубу 31 и дренажные трубы 32 при очистке воды в емкости 26.
Система подготовки воды и подачи питательной смеси имеет счетчик 40 расхода очищенной воды. Счетчик 40 в гидравлической сети смонтирован на патрубке корпуса 35 за щелевым фильтром 36 третьей ступени очистки оросительной воды перед подачей в магистральный трубопровод 18. Упомянутый магистральный трубопровод 18 гидравлически соединен с распределительным трубопроводом 19 посредством регулятора давления 41, снабженного манометром 9. Между счетчиком 40 расхода воды и фильтром третьей ступени (корпусом 35) смонтирован манометр 8.
В сети между насосом станции 2 и гидроциклоном 23 установлены вентили 10 и 11 и манометр 5. Аналогичным образом в гидравлической сети между гидроциклоном 23 первой ступени очистки и фильтром 4 тонкой очистки второй ступени смонтирован вентиль 14, на входе и выходе которого размещена пара манометров 6 и 7 с целью контроля давления воды в емкости подготовки питательного раствора. Последовательно установленные в гидравлической сети группа манометров 5, 6, 7, 8 и 9 при работающем насосе станциями 2 контролируют весь цикл подачи и очистки воды.
При проектировании системы было принято решение о комплектации ее капельными линиями израильской фирмы «Мацерплац», в качестве оросительных трубопроводов 21 с капельницами 22, обеспечивающими расход воды каждой капельницей в 2 л/ч. Расстояние между капельницами - 0,4 м, что обеспечивает в почвенном профиле смыкание контуров увлажнения от смежных капельниц. Это решение было вызвано тем, что конструкция данных капельных линий на сегодняшний день является передовой, но имеющееся на заводе ОАО «Ортех» оборудование не позволяет производить аналогичные линии.
Капельницы «Мацерплац» являются полукомпенсированными, оснащенными простейшим устройством компенсации перепадов давления в сети (лабиринтом). Лабиринт представляет собой систему многочисленных поворотов потока, создающую завихрения при турбулентном движении воды. Появляющиеся в лабиринте турбулентные процессы приводят к замедлению движению, что позволяет получить капельное истечение в 2 л/ч через отверстие диаметром 1 мм.
Между лабиринтом и выпускным отверстием устроена специальная камера, защищающая капельницу от забивания частицами почвы (минеральным сором) снаружи. Для защиты от загрязнения частицами, перемещаемыми с поливной водой, перед лабиринтом размещена гребенка, проходные щели которой уже проходов лабиринтов. В оросительном трубопроводе гребенка закреплена под некоторым наклоном к движущемуся потоку, что позволяет воде смывать все те частицы, которые осели на гребенке.
Загрязнение, прошедшее по системе трубопроводов, приносится водой к концевым участкам капельных линий, где оно накапливается. Удаление грязи обеспечивается открытием специально установленных пробок. Частота промывок определяется совокупностью различных факторов, но для бесперебойной работы системы орошения требуется проводить не менее одной промывки за сезон.
Чаще всего промывки проводятся весной, перед пуском СКО, для вымывания оставшихся с прошлого года загрязнений и осенью, перед консервацией на зиму, для удаления скопившейся за оросительный период грязи.
С целью очистки системы от нерастворимых соединений металлов, закупоривающих поливные линии и капельницы, с водой подается ортофосфорная кислота повышенной (7-8%) концентрации. Подобная профилактическая промывка проводится не реже 1 раза в год.
Экспериментально установлено, что растения сои нуждаются наиболее остро в микроэлементах в фазы «ветвление-бутонизация», «бутонизация-цветение», «формирование бобов», «налив бобов и созревание зерна сои».
Также экспериментально установлено влияние микроэлементов Мо, В, Со, Mn, Zn в одновидовых обработках семян сои сорта Юг-30, в парных сочетаниях (Мо+В, Мо+Со, Mo+Mn, Mo+Zn), в тройных сочетаниях (Мо+В+Со, Mo+Mn+Zn), в четверных сочетаниях (Мо+В+Со+Mn, B+Co+Mn+Zn) и в пятикомпонентном сочетании (Mo+B+Co+Mn+Zn) на урожайность, содержание белка и масла в семенах. В качестве контроля принята базовая технология возделывания сои в орошаемом земледелии.
Важной характеристикой влияния микроэлементов на качество зерна сои является показатель - трипсиноингибирующая активность (ТИА).
В таблицах 1-3 приведены данные об эффективности вносимых микроэлементов Мо, В, Со, Mn и Zn при корневой подкормке в фазе «цветение» по данным сезонов уборки 2002-2004 годов. Указанные микроэлементы вносились с поливной водой при капельном поливе системой капельного орошения (СКО). СКО позволяет вносить макро- и микроэлементы в любой период развития сои, при этом обеспечивая высокую степень распределения микроэлементов вдоль рядков растений.
В приведенных таблицах 1-3 представлено влияние способов дробного внесения микроэлементов Мо, В, Со, Mn и Zn с поливной водой СКО по фазам развития растений сои. В качестве контроля приведены данные по урожайности, содержанию белка и масла в семенах и ТИА при возделывании по базовой технологии.
Представленные трехлетние данные (см. таблицы 1-3) по урожайности, содержанию белка и масла в семенах сои ультраскороспелого сорта Юг-30 при дробном внесении микроэлементов по основным фазам роста и развития свидетельствуют в пользу заявленного способа возделывания сои на зерно в системе капельного орошения.