Обоснование и разработка адаптивной ресурсосберегающей технологии выращивания озимой ржи в условиях СХПК «Заветы Ильича» Воловского рай

За последние 4 года конкурсного испытания урожайность по занятому пару составила 33,2 ц/га, по чистому пару – 38,7 ц/га.

Зимостойкость на уровне Саратовской 5, устойчивость к полеганию повышенная – 4,4–4,6 балла.

Сильновосприимчив к снежной плесени.

Среднеустойчив к бурой и стеблевой ржавчине и мучнистой росе.

Валдай

(Патент № 0207)

Сорт отличается высокой и стабильной урожайностью, выровненным стеблестоем, устойчивостью к полеганию, раннеспелостью, зимостойкостью, хорошими хлебопекарными и кормовыми качествами зерна.

Оригинатор – ГНУ НИИСХ Центральных районов Нечернозёмной зоны.

Родословная сорта. Выведен методом многократного индивидуально-семейного отбора из популяции, полученной от переопыления 36 короткостебельных семей из сортов Восход 1, Восход 2, Саратовская 5 и селекционных номеров N 834/77 и 1590/78.

Ботанические и биологические особенности. Разновидность вульгаре. Сорт среднеспелый, вегетационный период 317-330 дней. Полная спелость зерна наступает на 4-5 дней раньше, чем у сортов Чулпан и Крона. Высота растений в среднем составляет 140 см. Тип короткостебельности – рецессивно-полигенный. Стебель упругий и прочный на излом. Колос призматический, белый, средней длины (7,5-8,0 см), плотный. Зерно серо-зелёное, полуокруглое, опушённое, крупное, хорошо выполненное. Масса 1000 зёрен 30-35 г. Натура зерна – 720-738 г/л. По этому показателю Валдай превосходит районированные сорта озимой ржи.

Коммерческая ценность (основные достоинства):

-   высокий потенциал урожайности (60-70 ц/га);

-   хорошая отзывчивость на внесение удобрений;

-   повышенные устойчивость к полеганию (7,2 балла) и зимостойкость;

-   высокая толерантность к снежной плесени, мучнистой росе, бурой и стеблевой ржавчине;

-   универсальность использования полученного урожая (для выпечки хлеба, производства комбикормов, спирта).

Сорт включен в Госреестр РФ по Северо-Западному, Центральному и Волго-Вятскому регионам. Рекомендуется также для Центрально-Черноземного района.[20]

3. Определение величины потенциальной урожайности (ПУ)

Потенциальный урожай (ПУ) – это теоретически возможный максимальный урожай, который может быть получен в идеальных метеорологических условиях (при оптимальном количестве влаги и тепла). Он зависит от прихода ФАР (фотосинтетической активной радиации), агрохимического фона, биологических свойств культуры и сорта[7].

Потенциальный урожай рассчитывают по формуле:

ПУ=, где

ПУ – урожай зерна или другой основной продукции при стандартной влажности, ц/га;

– коэффициент эффективности урожая или доля основной продукции в общей биомассе при стандартной влажности;

– КПД ФАР, %;

  – суммарный приход ФАР за период вегетации культуры,

кДж/;

q – калорийность урожая, кДж/кг.[15]

Приход ФАР за период вегетации:

Сентябрь – 14,2 кДж/;

Октябрь – 6,7 кДж/см;

Ноябрь – 1,45  кДж/см;

Апрель – 18,8  кДж/см;

Май – 27,2 кДж/см;

Июнь – 32,2 кДж/см;

Июль – 20,3 кДж/см.

∑Q= 120,85 кДж/см;  =2,5%;  Кm= 0,431; q=18422 кДж/кг.

4. Расчет величины действительно возможного урожая (У)

Действительно возможный урожай () – это максимальный урожай, который может быть получен при реально существующих климатических условиях и уровне эффективного плодородия почвы.[7]

Расчет действительно возможного урожая проводят по формуле:

- действительно возможный урожай основной продукции, ц/га; 100 – коэффициент перевода продуктивной влаги из мм в ц/га (1 мм=10т/га=100ц/га); - запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100см ко времени посева яровой культуры или началу возобновления вегетации озимых культур, мм; - количество осадков за период вегетации культуры, мм; - коэффициент полезности осадков, за период вегетации (от 0,3 до 0,8); - коэффициент водопотребления культуры.[15]

= 120 мм; =347,4 мм; = 0,8; =370 мм.га/ц.

Переведем урожай биомассы на стандартную влажность ():

.

Учитывая коэффициент хозяйственно-полезной части , определяем долю зерна в урожае биомассы ():

- действительно возможный урожай основной продукции (озимая рожь).

5. Расчет норм удобрений на запланированную урожайность (У)

Программирование урожаев обычно сопряжено с внесением такого количества удобрений и в таком соотношении, которое обеспечивало бы получение рассчитанной величины урожая высокого качества. При этом необходимо обеспечить: удовлетворение потребностей растений в питательных веществах при сохранении и дальнейшем повышении эффективного плодородия почвы; улучшение качества продукции или, по крайней мере, отсутствия отрицательного воздействия на него; недопустимость непроизводительных затрат удобрений и обеспечение охраны окружающей среды.

Рассчитать оптимальные дозы удобрений, обеспечивающих получение  запланированной урожайности, весьма сложно, поскольку эффективность действия удобрений зависит от множества факторов окружающей среды, свойств почвы, влагообеспеченности, агротехники, сорта, севооборота, предшественника, содержания доступных элементов в почве, количества минеральных и органических удобрений, внесенных под предшественник и др. Это обусловило появление более 40 различных способов расчета доз удобрений под планируемый урожай. Эти методы можно объединить в 3 группы: нормативные, балансовые, статистические.[6]

Я проводил расчет по балансовому методу расчета доз удобрений. Расчет ведут по формуле:

- норма азота, фосфора или калия, необходимого для формирования планируемого урожая, кг/га д.в.; У – планируемый урожай, т/га; В – вынос питательных веществ (NPK) на 1т основной продукции с учетом побочной, кг;  П – запасы питательных веществ в почве, кг/га; коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений.[7]

У=5,39т /га;

В= азот – 29,5кг д.в./т, фосфор – 11кг д.в./т, калий – 24кг д.в./т;

Запасы питательных веществ в почве (П):

      Калий - 272 кг/га;

      Фосфор –170кг/га;

: фосфор – 0,13, калий – 0,2.

: азот – 0,53, фосфор – 0,33, калий – 0,43.

= 2,21 т/га – минимальная урожайность (по фосфору), за счет почвенного плодородия.

Для расчета нормы азота используем формулу:

После расчета норм удобрений балансовым методом мы получили:.

Норму внесения элемента питания кг д.в./га можно перевести физические туки ( ц/га) по формуле:

= ,

где - норма азота, фосфора или калия, необходимого для формирования планируемого урожая, кг д. в./га; С – действующие вещество удобрения, %.

Процентное соотношение действующего вещества в аммиачной селитре (NH4NO3) составляет 34 % , в двойном суперфосфате (Са [Н2РО4]+НзРО4) составляет 45 %, в хлористом калии (КС1) составляет 60 %.

Норма внесения элемента питания кг д. в./га можно перевести в физические туки ( ц/га) с помощью формулы:

(NH4NO3) = = 5,2 ц/га;

(Са[Н2РО4]+НзРО4) = = 2,5 ц/га;

(КС1) = = 2,9 ц/га.

Расчёт норм удобрений балансовым методом, указывает на количество необходимых удобрений, для получения запланированной урожайности озимой ржи 53,9 ц/га необходимо внести минеральные удобрения: аммиачную селитру (NH4NO3) в количестве 5,2 ц/га, двойной суперфосфат (Са[Н2РО4]+НзРО4) в количестве 2,5 ц/га, хлористый калий (КС1) в количестве 2,9 ц/га. Если будем применять другие удобрения с другим процентным содержанием действующего вещества, то норма внесения, конечно, изменится.

6. Разработка модели посева для получения запланированной урожайности

Для получения запланированного уровня урожайности культуры следует составить модель посева (в т. ч. модель структуры урожая).

Модель посева учитывает полевую всхожесть семян, изреживание посева в результате гибели растений за вегетацию, элементы продуктивности растений, позволяет рассчитать и обосновать норму высева семян.

Составление модели посева и определение количественной нормы высева озимой ржи с запланированным уровнем урожайности () 53,9 ц/га.

По данным научных публикаций определил величину следующих показателей:

Полевая всхожесть (П) - 80%

Выживаемость растений к уборке(В) - 85%

Продуктивная кустовидность (К) – 2,0

Число зёрен в колосе(Ч) – 27

               Масса 1000 зёрен (А) - 35г

Для расчёта количественной нормы высева семян (М) эти значения подставляют в формулу:

Подставляю полученную величину в следующую формулу и рассчитываю весовую норму высева (Н):

М – количественная норма высева семян, млн.шт.; А – масса 1000 семян, г.; ПГ – посевная годность семян (%), которая рассчитывается по формуле:

В – лабораторная всхожесть семян, %; Ч – чистота семян,%.

Норма высева составляет 157,5 кг/га или 4,19 млн. шт. всхожих семян на 1 га.[15]

7. Разработка приемов адаптивной ресурсосберегающей технологии возделывания озимой ржи, обеспечивающей создание высокопродуктивного посева культуры с запланированной урожайностью

7.1 Место культуры в севообороте

Один из важнейших вопросов агротехники озимой ржи – это размещение ее по таким предшественникам, которые обеспечивают высокие и устойчивые урожаи. Эффективность систем обработки почвы, применение удобрений, внедрение новых высокопродуктивных сортов и других агротехнических мероприятий во многом зависит от предшественников.

Основные требования озимой ржи к месту ее в севообороте сводятся к тому, чтобы создать благоприятные условия ко времени ее посева для получения дружных всходов и обеспечения хорошего развития их с осени.

Как известно, озимую рожь можно размещать по чистым, сидеральным ( с посевами культур на зеленый корм), различным занятым парам, а также по непаровым предшественникам. В занятых парах высеваются  культуры с коротким вегетационным периодом, убираемые не позднее чем за месяц до посева озимых. Послеуборочный период используется для обработки почвы и внесения удобрений. Непаровые предшественники убирают не задолго до посева озимых – период парования при этом отсутствует, поэтому после них создаются менее благоприятные условия для озимых культур. [18]

Лучшими предшественниками озимой ржи во всех зонах ее возделывания является правильно обрабатываемый и удобренный чистый пар. К моменту посева озимой ржи в почве чистого пара мобилизуется большой запас питательных веществ, накапливается и сохраняется влага, поле очищается от сорняков. Вредителей и возбудителей болезней. Паровое поле является основным местом внесения органических удобрений и извести на кислых почвах. Это способствует повышению урожая не только озимой ржи, но и последующих за ней культур.

Однако отсутствие урожая с парового поля не всегда компенсируется прибавками урожая последующих культур, что снижает экономическую эффективность севооборота с чистым паром. Условия же, которые необходимы для хорошего развития озимой ржи, могут регулироваться не только правильным выбором предшественника, но и в значительной степени внесением удобрений, применением гербицидов, усовершенствованием способов обработки почвы и ухода за посевами, широкой механизации работ. Труднее всего при этом поддается регулированию такой фактор жизни растений, как влага, что имеет решающее значение для развития озимых, в засушливых и полузасушливых степных и лесостепных районах.

Посев озимой ржи по занятым парам в районах достаточного увлажнения играет не только экономическую, но и агротехническую роль. Положительное  агротехническое значение парозанимающих культур объясняется тем, что под совместным действием корневой системы и развивающихся микроорганизмов почва становится более биологически активной. Кроме того, после уборки парозанимающих культур остается значительное количество корневых и пожнивных остатков. Благодаря этому улучшаются физические и химические свойства почвы. Занятые пары являются важным средством предохранения почвы от эрозии, повышения ее плодородия.[1]