Водный режим и водопотребление кукурузы в зависимости от приемов возделывания

2. Sharkayeva, G. Monitoring the cattle imported into the territory of the Russian Federation / G. Sharkayeva // Molochnoye I myasnoye skotovodstvo. - 2013. № 1. - P. 14-16.

3. Lyashenko, V. V. Assessment of body type of highly productive cows of Holstein breed / V.V. Liashenko, I. V. Sitnikova // Niva Povolzhya. - 2013. - № 3(28). - P. 118-123.

4. Podpalaya, T.V. The results of using Holstein cattle / T.V. Podpalaya // Works of the Crimean Academy Of Sciences, 2002.- № 8. - 6 p.

5. Politova, M At homeland of Holstein-Friesian breed / M. Politova // Novoye selskoye khozyaistvo. -2011. № 4. - P. 34-37.

6. Yearbook on breeding in dairy cattle-breeding on the farms of the Russian Federation. M: VNIIplem, 2012. - 296 p.

7. Nikiforova, L. N. Using the Holstein sires in the improvement of dairy cattle in the South-Western part of the Russian of Russia: Monograph. - Bryansk: Publishing house of the Academy, 2009. - 140 p.

8. Saksa, Ye. I. The influence of the level of milk productivity on the fertility of cows / Ye. I. Saksa, O. Ye. Barsukova // Zootechniya. - 2007. № 11. - P. 23-26.

9. Akhomgotova, A. Evaluation of the reproductive qualities of the sires bulls / A. Akhomgotova, A. Zavada // Zhivotnovodstvo Rossii, 2009. - № 1. - P. 43-44.

10. Akilyeva, O. How to be breeding in Russia? / O. Akilyeva // Glavny zootekhnik. - 2008. - № 4.-P. 15 -16.

11. Polyantsov, N. I. Reproduction in the commercial cattle-breeding / N. I. Polyantsov. - M.: Rosagropromizdat, 1990. - 240 p.

12. Sergiyenko, A. I. Preventive measures of infertility in cattle / A. I. Sergiyenko. - M.: Kolos, 1984. -188 p.

13. Topuriya, G.M. Ecological aspects of reproduction in cattle / G. M. Topuriya // Development and mastering innovations in animal husbandry: materials of the International scientific-practical conference. - Orenburg, 2013. - P. 91-94.

14. Zenkov, P. M. The influence of the genotype on the characteristics of sperm product in sires / P. M. Zenkov, L. Yu. Topuriya // Izvestiya OSAU. - 2014. № 3. - P. 103-105.

15. Karamayev, S. V. The adaptation characteristics of dairy cattle: monograph. - Samara: EPC SSAA, 2013. - 195 p.

16. Ryabov, R. I. Influence of methods of obtaining of sires bulls on the quality of sperm product and productivity of offspring: abstract / R.I. Ryabov. - Ufa: BashSAU, 2013. - 30 p.

УДК 633.15:631.811.98+632.954

ВОДНЫЙ РЕЖИМ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

С. А. Семина, доктор с.-х. наук, профессор ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия, т. (8412) 628-151

Одним из лимитирующих факторов в создании урожая сельскохозяйственных культур в большинстве регионов является наличие продуктивной влаги, поэтому очень важно установить влияние минеральных удобрений, гербицидов и регулятора роста на расходы влаги для создания урожая зеленой массы кукурузы. Исследования показали, что на удобренном агрофоне, несмотря на больший расход влаги за вегетацию, она использовалась растениями экономнее, коэффициент водопотребления снижался на 21,3...35,1 %. При обработке гербицидами на фоне естественного почвенного плодородия отмечено уменьшение коэффициента водопотребления на 12.39 м3/т, или на 5,9.18,6 %, причем лучшие результаты получены без дополнительной обработки цирконом. На удобренном фоне экономия влаги при применении химической прополки составила 6.17 м /т, или 3,4.11,0 %%, но здесь лучшие показатели получены при обработке регулятором роста.

Наибольшее количество сухого вещества на одну тонну использованной влаги сформировали посевы при комплексном использовании средств химизации и регулятора роста -6,2.6,4 кг/т.

Ключевые слова: кукуруза, регулятор роста, удобрения, гербицид, коэффициент водопотребления, урожайность.

Введение.

Одним из основных факторов, определяющих рост, развитие растений и формирование урожая, является степень обеспе-

ченности их влагой, особенно в условиях недостаточного увлажнения лесостепи Среднего Поволжья [1]. Несмотря на засухоустойчивость, кукуруза в течение вегета-

Нива Поволжья № 2 (35) май 2015 63

ционного периода потребляет большое количество воды на создание большого урожая биомассы [2-5]. Достаточно развитые растения при оптимальном водоснабжении расходуют от 160 до 250 л/га воды за период вегетации [6, 7].

Почва является практически единственным источником влаги для растений, поэтому накопление и продуктивный расход ее из почвы - одно из главных агротехнических мероприятий в повышении урожая кукурузы в условиях неустойчивого увлажнения. Суммарный расход влаги посевами слагается из испарения ее с поверхности почвы и транспирации растений [8]. В начале вегетации кукурузы испарение влаги с поверхности почвы преобладает над транспирацией. В дальнейшем, по мере роста и развития растений, потери ее на транспирацию и испарение выравниваются, а в конце вегетации процессы транспи-рации преобладают над испарением влаги с поверхности почвы [9, 10]. Большая площадь листовой поверхности приводит к увеличению количества потребляемой влаги, в связи с чем, по данным некоторых исследователей, по мере улучшения агрофо-на влагообеспеченность посевов значительно ухудшается [11-14].

В связи с неустойчивыми оптимальными запасами почвенной влаги, неравномерным выпадением осадков в период вегетации кукурузы весьма важно установить закономерности водопотребления кукурузы в зависимости от применяемых удобрений, гербицидов и обработки регулятором роста, расходования влаги на единицу образуемого сухого вещества.

Методика исследований

Исследования по изучению влияния минеральных удобрений, гербицидов и регулятора роста на водный режим и водопо-требление кукурузы проводились в 2011 -2013 годах на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом среднемощном с повышенным содержанием азота и фосфора и высокой обеспеченностью калием, реакция почвенного раствора слабокислая.

Опыт был заложен в трехкратной по-вторности методом расщепленных делянок со следующими факторами и градациями: фактор А - норма удобрения: 1 - И0Р0К0; 2 - И120Р104К60 (расчетная норма удобрения на урожайность зеленой массы 40,0 т/га); фактор В - регулятор роста: 1 - без регулятора роста; 2 - некорневая обработка регулятором роста Циркон (в фазу 5-ти листьев кукурузы); фактор С - применение гербицидов: 1 - без гербицида (контроль); 2 - довсходовый (Дуал Голд, КЭ, 1,6 л/га);

3 - послевсходовый (Диален Супер, ВР, 1,0 л/га + Милагро, КС, 1,0 л/га) в фазу пяти листьев кукурузы; 4 - довсходовый + послевсходовый.

Площадь делянок первого порядка 224 м2, второго - 112 м2, третьего - 28 м2. Объект исследований - раннеспелый гибрид кукурузы Катерина СВ. Посев проводили сеялкой СУПН-8 с междурядьями 70 см. Густоту стояния растений 80 тыс./га формировали в фазу полных всходов. Агротехника возделывания общепринятая для черноземных почв Пензенской области. Предшественник - озимая пшеница по чистому пару.

Суммарное водопотребление включает в себя расход влаги из почвы на транспи-рацию растений и на испарение из почвы и определяется путем учета водного баланса культуры. В исследованиях суммарное водопотребление определяли методом водного баланса по А. Н. Костякову [9]. Приток воды в активный слой почвы из грунтовых вод, вследствие их глубокого залегания, не учитывали. Используя метод водного баланса, суммарное водопотреб-ление кукурузы определяли по формуле ЕВ = W + Р, где Р - количество осадков за данный период (для перевода осадков к доступной влаге использовали коэффициент 0,8, рекомендованный многими исследователями для лесостепной зоны [15, 16], м3/га; W - количество почвенной влаги, использованной за вегетационный период, м3/га (разность запасов влаги в активном слое почвы в начале и конце вегетационного периода). Влажность почвы определялась до глубины 1,0 м с интервалом 0,10 м термостатно-весовым методом перед посевом и сразу после уборки, в первой декаде сентября.

Результаты исследований

Исследования показали, что изменение суммарного водопотребления в значительной степени зависит от складывающихся погодных условий вегетационного периода. Результаты определения влажности почвы в период посев-всходы свидетельствуют, что запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы были хорошими: в 2011, 2012 и 2013 годах - 168,4; 175,8 и 142,4 мм соответственно.

В течение вегетации происходят изменения в соотношении расходов воды на транспирацию и на физическое испарение, меняется водопотребление в зависимости от фазы развития и складывающихся погодных условий. В годы, отличительной особенностью которых является высокая степень обеспеченности теплом и склады-

вающийся в силу этого высокий дефицит влажности воздуха, заметно повышается суммарное испарение.

Общее потребление влаги посевами кукурузы за период вегетации зависело также от применяемых агротехнических приемов. Установлено, что в условиях более жаркого лета 2011 г. суммарный расход влаги был больше, чем в годы с умеренными температурами. Он изменялся на фоне естественного плодородия от 2662 до 2725 м3/т, а при улучшении агрофона от 2788 до 2863 м /т. На обоих фонах минерального питания наибольший расход влаги был в вариантах с дополнительной обработкой Цирконом за счет большего урожая биомассы. При обработке гербицидами прослеживается тенденция увеличения водопотребления посевами кукурузы.

Эта же закономерность сохранилась и в 2012...2013 годах, однако общие расходы влаги на создание урожая были меньше: 2357.2548 м3 в 2012 году и 2070.2442 м3 в 2013 году. Следует отметить, что в 2013 году растения больше, чем в предыдущие годы, использовали запасы почвенной влаги вследствие меньшего количества осадков за вегетацию.

Для более полной характеристики норм потребления влаги посевами кукурузы и степени эффективности ее использования применяется коэффициент водопотребле-ния. По этому показателю можно достаточно объективно судить об эффективности приемов, применяемых при выращивании кукурузы, так как коэффициент водопо-требления характеризует комплекс агротехнических мероприятий, обеспечивающих уровень продуктивности кукурузы, а не биологическую потребность посевов в воде [9]. В частности, коэффициент водопо-требления в значительной мере изменяется в зависимости от условий увлажнения, удобрений, продуктивности кукурузы и других факторов.

Отмеченный характер изменения вла-гозапасов почвы и суммарного расхода влаги в зависимости от изучавшихся факторов заметно отразился на абсолютных величинах коэффициента водопотребле-ния и коэффициента полезного использования влаги.

Как показали проведенные учеты, в годы исследований на расходование влаги посевами кукурузы оказали значительное влияние и складывающиеся погодные условия вегетационного периода, но во все годы проведения опыта при применении минеральных удобрений растения кукурузы использовали влагу более экономно.

Так, в условиях более жаркого лета 2011 г. при ГТК от 0,9...0,10 за июнь-июль и 2,75 -за август наименьший коэффициент водо-потребления был на удобренном фоне и варьировал от 173 до 202 м3/т, что на 29.53 м3/т меньше, чем на фоне естественного плодородия. Дополнительная фо-лиарная обработка посевов Цирконом способствовала снижению коэффициента во-допотребления на обоих фонах минерального питания на 2,8.9,1 %. Эта же тенденция прослеживается и при обработке гербицидами.

Наибольшая эффективность использования влаги (урожай сухого вещества, в кг, на тонну израсходованной влаги) отмечена также при использовании регулятора роста на обоих фонах питания. При внесении минеральных удобрений коэффициент полезного использования влаги увеличивался до 4,9.5,8 кг/т, что на 0,9.1,5 кг/ т больше, чем без удобрений. Наиболее эффективно использовали влагу растения при двойном применении гербицидов, за счет меньшей конкуренции за влагу с сорными растениями.

В 2012 году при ГТК за июнь 1,38, за июль - 0,55, а за август - 2,49 сохранилась та же закономерность, что и в предыдущем году, однако коэффициент водопотребле-ния был выше. Улучшение условий корневого питания растений путем внесения удобрений способствовало снижению этого показателя на 14.33 м3/т по сравнению с неудобренным фоном. Применение Циркона обусловило уменьшение коэффициента водопотребления в среднем по вариантам на 4.23 м3/т, причем более действенным его влияние было на фоне естественного почвенного плодородия. За счет гербицидов экономия влаги составила 8.20 м3/т. Коэффициент полезного использования влаги на удобренном агрофоне увеличивался на 0,9.1,5 кг/т и составил 5,0. 5,4 кг/т.

В период вегетации 2013 г., когда ГТК за вегетацию варьировал от 1,08 до 1,16, что соответствует слабо засушливым условиям, применение средств химизации и регулятора роста способствовало наиболее экономному расходованию влаги. Дополнительное полное минеральное питание способствовало снижению коэффициента водопотребления на 35.49 м /т, или на 29,1.39,2 %, по сравнению с фоном естественного плодородия. Эффективность гербицидов на неудобренном фоне была выше, что отразилось на снижении абсолютных величин коэффициента водопо-требления: без дополнительной обработки

Нива Поволжья № 2 (35) май 2015 65

Эффективность использования влаги кукурузой, среднее за 2011...2013 гг.

Норма удобрения Некорневая обработка Цирконом Обработка гербицидами Урожайность сухого вещества, т/га Суммарное водопотреб-ление, м3/га Коэффициент водопотреб-ления, м3/т Коэффициент полезного использования влаги, кг/т

ИсРсКс Без обработки Без гербицида 9,5 2363 249 4,0

Дуал Голд 10,9 2391 219 4,6

Диален Супер+Милагро 10,7 2392 224 4,5

Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 11,4 2400 210 4,8

С обработкой Без гербицида 11,1 2388 215 4,6

Дуал Голд 12,3 2426 197 5,1

Диален Супер+Милагро 11,9 2418 203 4,9

Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 13,0 2450 188 5,3

^20Р104К60 Без обработки Без гербицида 13,6 2508 184 5,4

Дуал Голд 14,4 2542 176 5,7

Диален Супер+Милагро 14,3 2547 178 5,6

Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 15,2 2577 170 5,9

С обработкой Без гербицида 15,0 2578 172 5,8

Дуал Голд 16,2 2593 160 6,2

Диален Супер+Милагро 16,2 2596 160 6,2

Дуал Голд + (Диален Супер + Милагро) 16,9 2618 155 6,4

регулятором роста экономия влаги составила 59.89 м3/т, а при использовании Циркона - 13.28 м3/т. На удобренном фоне, наоборот, растения экономнее использовали влагу при фолиарной обработке Цирконом. Внесение минеральных удобрений способствовало лучшему использованию влаги кукурузой, в этих вариантах коэффициент полезного использования влаги был наибольшим за годы исследований и варьировал от 6,5 до 8,3 кг/т, что выше, чем на фоне естественного плодородия, на 1,9.2,8 кг/т.

В среднем за годы исследований при внесении минеральных удобрений сформировалось большее количество сухой биомассы кукурузы, прирост сухого вещества на удобренном агрофоне составил 20,8..35,0 %. Но на удобренном фоне, несмотря на больший расход влаги за вегетацию, она использовалась растениями более экономно. Коэффициент водопо-требления снижался на 33.65 м3/т, или на 21,3.35,1 % (таблица).

Улучшение фитосанитарного состояния посевов при обработке гербицидами снижало коэффициент водопотребления на фоне естественного почвенного плодородия на 12.39 м3/т, или на 5,9.18,6 %, причем лучшие результаты получены без

дополнительной обработки Цирконом. На удобренном фоне экономия влаги составила 6.17 м3/т, или 3,4.11,0 %, но здесь лучшие показатели получены при обработке регулятором роста.

Эффективность Циркона была выше на неудобренном фоне, где отмечено снижение коэффициента водопотребления на 19.34 м3/т, или 10,3.15,8 %, а при внесении минеральных удобрений экономия составила 12.18 м3/т, или 6,9.11,2 %.

Наибольшее количество сухого вещества на одну тонну использованной влаги сформировали посевы при комплексном использовании средств химизации и регулятора роста - 6,2.6,4 кг/т.

Таким образом, проведённые исследования показали, что улучшение условий корневого питания растений путем внесения минеральных удобрений способствовало формированию большего количества сухого вещества кукурузы. При внесении полного минерального удобрения отмечается увеличение суммарного водопотребления, однако продуктивность использования влаги посевами возрастает. Применение регулятора роста Циркон и гербицидов способствует более рациональному использованию влаги растениями кукурузы.

Литература

1. Семина, С. А. Продуктивность кукурузы при возделывании в богарных и орошаемых условиях / С. А Семина // Вестник Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова - 2005. - № 5. - С. 18-21.

2. Шпаар, Д. Кукуруза / Д. Шпаар, В. Шлапунов, В. Щербаков, К. Ястер. - Минск: Белорусская навука, 1998. - 200 с.

3. Предшественники кукурузы / А. П. Царев, А. М. Косачев, Е. П. Денисов и др. // Селекция, семеноводство, технология возделывания и переработки сорго и кукурузы: сб. науч. тр. / По-волж. НИПТИ сорго и кукурузы НПО «Саратовсорго». - Саратов, 1996. - С. 78-83.

4. Васин, Г. Влияние режима увлажнения на урожайность кукурузы / Г. Васин, Б. Кресович, М. Толимур // Кукуруза и сорго. - 1997. - № 5. - С.17-18.

5. Володарский, Н. И. Биологические основы возделывания кукурузы / Н. И. Володарский. -М.: Агропромиздат, 1986. - 189 с.

6. Справочник кукурузовода / Н. Н. Третьяков, И. А. Шкурпела. - М.: Россельхозиздат, 1979. -160 с.

7. Володарский, Н. И. Водопотребление и некоторые вопросы агротехники кукурузы в условиях орошения / Н. И. Володарский, Л. В. Зиневич // Тр. Донского СХИ. - 1969. Т. 6, вып. 2. -С. 36-39.

8. Петинов, Н. С. Влияние различной степени влагообеспеченности на водный обмен и продуктивность кукурузы / Н. С. Петинов, А. П. Швечикова // Биологические основы орошаемого земледелия. - М.: Наука, 1974. - С. 190-200.

9. Костяков, А. Н. Основы мелиорации / А. Н. Костяков. - М.: Сельхозгиз, 1960. - 621 с.

10. Фотосинтез и водный режим растений // В. И. Золотов, А. К. Пономаренко, Н. Ф. Несенов и др. // Кукуруза и сорго. - 1994. - № 1. - С. 5-7.

11. Толорая, Т. Р. Роль водопотребления в повышении продуктивности кукурузы / Т. Р. Толорая, В. П. Малаканова // Кукуруза и сорго. - 2001. - № 4. - С. 2-3.

12. Стулин, А. Ф. Продуктивность гибридов кукурузы в зависимости от густоты растений и уровня минерального питания / А. Ф. Стулин // Кукуруза и сорго. - 2009. - № 1. - С. 4-6.

13. Влияние способа обработки почвы и дозы удобрений на урожайность кукурузы в условиях орошения / Н. Р. Магомедов, М. М. Аличаев, А. А. Айтемиров и др. // Земледелие. - 2011. -№ 2. - С. 11-12.

14. Даниленко, Ю. Л. Совершенствование технологий возделывания кукурузы - основной путь повышения урожайности / Ю. Л. Даниленко, Т. А. Любименко // Кукуруза и сорго. - 2003. -№ 6. - С. 2-3.

15. Иванов, Н. Н. Об определении величин испаряемости / Н. Н. Иванов // Изв. Всесоюз. геогр. о-ва. - 1954. - Т.86, № 2. - С. 189-196.

16. Шашко, Д. И. Агроклиматическое районирование СССР / Д. И. Шашко. - М., 1967. - 196 с.

UDK 633.15:631.811.98+632.954

WATER REGIME AND WATER CONSUMPTION BY MAIZE DEPENDING ON CULTIVATION METHODS

S.A Syomina, doctor of agricultural sciences, professor FSBEE HPT «Penza SAA», Russia, t. (8412) 628-151

The article deals with one of the limiting factors in crop yield formation in the majority of regions -the availability of productive humidity. That is why it is very important to establish the influence of mineral fertilizers, herbicides and growth regulators on water supply for the yield of maize green mass. The research has shown that on the fertilized agro-phone water was consumed by plants more economically and the coefficient of water consumption decreased for 21,3.35,1 % in spite of the fact that there was much water consumption during the period of vegetation. When using herbicides on the natural background of soil fertility it is noticed a decrease in the coefficient of water consumption 12...39 m3/t, or 5.9...to 18.6 %, the best results being obtained without additional treatment with the zircon. On the fertilized background saving of moisture by the use of chemical weeding was 6...17 m3/t, or 3.4...11,0 %, but the best results were obtained by treatment with growth regulator.

The greatest amount of dry matter per ton of consumed moisture was formed by the sowings using chemicals and growth regulator in complex - 6,2 6,4 kg/t.

Нива Поволжья № 2 (35) май 2015 67

Key words: maize, growth regulator, fertilizers, herbicide, the coefficient of water consumption, yield productivity.

References:

1. Syomina, S. A. Maize productivity when cultivated in non-irrigated and irrigated conditions / S. A. Syomina // Vestnik of Saratov state agricultural university in the name of N. I. Vavilov - 2005. - № 5. -P. 18-21.

2. Shpaar, D. Maize / D. Shpaar, V. Shlapunov, V. Shcherbakov, K. Yaster. - Minsk: Belarusian nauka, 1998. - 200 p.

3. Predecessors of maize / A. P. Tsaryov, A. M. Kosachev, Ye.P. Denisov et. al. // Breeding, seed production, technology of cultivation and processing of sorghum and corn: collection of scientific papers / Volga NIPTI of sorghum and maize SPU "Saratovsorgo". - Saratov, 1996. - P. 78-83.

4. Vasin, G. The influence of humidification regime on yields of maize / G. Vasin, B. Kresovich, M. Tolimur // Kukuruza I sorgo. - 1997. - № 5. P. 17 - 18.

5. Volodarsky, N. I. Biological bases of maize cultivation / N. I. Volodarsky. - M.: Agropromizdat, 1986. - 189 p.

6. Spravochnik kukuruzovoda / N. N. Tretyakov, I. A. Shkurpela. - M.: Rosselkhozizdat, 1979. -160 p.

7. Volodarsky, N. I. Water consumption and some questions of maize agricultural practices under irrigation / N. I. Volodarsky, L. V. Zinevich, Papers of Don agricultural Institute. - 1969. Volume. 6, № 2. P. 36-39.

8. Petinov, N. S. The influence of various degrees of soil water content on water metabolism and productivity of maize / N. S. Petinov, A. P. Shvetikova // Biological basis of irrigated agriculture. - M.: Nauka, 1974. - P. 190-200.

9. Kostyakov, A. N. Fundamentals of land reclamation / A. N. Kostyakov. - M.: Publishing house of agricultural, 1960. - 621 p.

10. Photosynthesis and water regime of plants // V. I. Zolotov, A. K. Ponomarenko, N. F. Nesenov et.al. // Kukuruza i sorgo. - 1994. - № 1. - P. 5-7.

11. Toloraya, T. R. The role of water consumption in increasing the productivity of maize / T.R. Tol-oraya, V. P. Molokanova // Kukuruza i sorgo. - 2001. - № 4. - P. 2-3.

12. Stulin, A. F. The yield productivity of maize hybrids depending on plant density and the level of mineral nutrition / A.F. Stulin // Kukuruza i sorgo. - 2009. - № 1. - P. 4-6.

13. The influence of the method of soil treatment and doses of fertilizers on the yield of maize in irrigation conditions / N. R. Magomedov, M. M. Alichayev, A. A. Aitemirov et al. // Zemledeliye. - 2011. -№ 2. - P. 11-12.

14. Danilenko, Yu. L. Improvement of technologies of cultivation of maize is the main way in increasing the yield / Yu. L. Danilenko, T. A. Lubimenko // Kukuruza i sorgo. - 2003. - № 6. - P. 2-3.

15. Ivanov, N. N. On the determination of quantities of water evaporation / N. N. Ivanov, Izvestiya of All- Union geogr. Society. - 1954. - Vol. 86, № 2. - P. 189-196.

16. Shashko, D. I. Agroclimatic zoning of the USSR / D. I. Shashko. - M., 1967. - 196 p.