Возделывание ярового рапса в рисовых севооборотах и его мелиорирующее значение на бурых полупустынных почвах Калмыкии
На современном этапе развития рисоводческой отрасли страны главной задачей является формирование высокопродуктивных и экономически эффективных агроценозов и экологически безопасных технологий их возделывания.
Одним из приемов улучшения 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.
Одной из таких малоэнергоемких культур широкого спектра использования является яровой рапс. По пищевым и кормовым достоинствам яровой рапс значительно превосходит многие сельскохозяйственные культуры. Так, в 1 кг рапсовой муки из семян содержится 400.500 г жира, до 380 г белка, что в 1,9.4 раза больше, чем в гороховой, пшеничной и ячменной муке. Ценным кормом, не уступающим по содержанию белка бобовым культурам, является зеленая масса рапса, обладающая сочностью, хорошей переваримостью, незначительным количеством клетчатки.
Кроме этого растения ярового рапса обогащают почву органическим веществом за счет дополнительного поступления в почву растительных остатков, повышают биологическую активность почвы, улучшают ее фитосанитар-ное состояние, оказывают положительное влияние на рост, развитие и урожайность основной культуры севооборота — риса, снижают его засоренность и поражение растений вредителями и болезнями.
Для более полной реализации возможности ярового рапса, как фитоме-лиоранта рисовых полей, необходимо разработать приемы его возделывания, способствующие активизации процесса формирования урожая с использованием остаточных запасов влаги после риса.
Целью исследований является повышение продуктивности рисового севооборота за счет включения в него посевов ярового рапса в качестве фитоме-лиоранта и разработка агротехнических приемов его возделывания, обеспечивающих рациональное использование остаточной после риса влаги и формирование запланированной урожайности 20.25 т/га зеленой массы и до 2,5 т/га семян.
Программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач: выполнить анализ современного научного и производственного опыта возделывания ярового рапса, выявить возможные направления и эффективные способы регулирования агротехнических приемов, обеспечивающих повышение продуктивности посевов рапса и рисового севооборота; изучить особенности продукционного процесса ярового рапса при возделывании на семена в зависимости от уровня азотного питания и нормы высева с учетом имеющихся запасов почвенной влаги и складывающихся погодных условий; изучить особенности формирования урожая зеленой массы сортов ярового рапса в зависимости от доз азотных удобрений и плотности посевов; определить закономерности водопотребления по фенологическим фазам развития ярового рапса; дать агромелиоративную оценку ярового рапса как предшественника основной культуры рисового севооборота; определить энергическую и экономическую эффективность возделывания ярового рапса в рисовых севооборотах Калмыкии.
Объект и методика исследований. Объектом исследований являются рисовые мелиоративные системы и культура яровой рапс. Предмет исследований - технология возделывания ярового рапса на зеленый корм и семена в рисовых чеках. Полевые исследования были проведены на Сарпинской рисовой оросительно-обводнительной системе в соответствии с требованиями «Методики полевого опыта» (Б.А. Доспехов, 1985), «Методики полевого опыта в условиях орошения» (ВНИИОЗ, 1983), «Методических рекомендаций по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель» (2001), «Методики биоэнергетической оценки эффективности технологий в орошаемом земледелии» (ВАСХНИЛ, 1989). Математическая обработка данных проводилась методами корреляционного, регрессионного, дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова (1985), с помощью программы STA-TISTICA 6.0 и процессора электронных таблиц Microsoft Excel ХР.
Личный вклад состоит в обобщении результатов теоретических исследований, разработке концептуальных подходов и экспериментальном обосновании технологических элементов возделывания ярового рапса в рисовых чеках как сопутствующей культуры, обладающей фитомелиоративными свойствами и обеспечивающей формирование стабильных урожаев семян и зеленой массы. При непосредственном участии автора выполнены полевые исследования, по результатам которых разработана технология возделывания ярового рапса, которая была внедрена в производство.
Научная новизна. Для почвенно-климатических условий Калмыкии впервые установлены закономерности влияния плотности посевов и доз внесения азотных удобрений на продукционный процесс и урожайность растениеводческой продукции ярового рапса в рисовых севооборотах с использованием остаточной после риса влаги. Изучено фитомелиоративное воздействие ярового рапса на повышение плодородия бурых полупустынных почв в рисовом севообороте. Дана комплексная оценка качества полученной продукции ярового рапса.
Основные положения, выносимые на защиту: закономерности влияния основных агротехнических приемов на продукционной процесс и урожайность зеленой массы и семян ярового рапса; закономерности водопотребления и динамики водного режима почвы по фенологическим фазам развития ярового рапса в промежуточных после риса посевах; технология возделывания ярового рапса, адаптированная к рисовым севооборотам с использованием остаточных после риса запасов влаги для получения 20. .25 т/га зеленой массы и до 2,5 т/га семян.
Практическая значимость работы. Доказана высокая экономическая и экологическая эффективность возделывания ярового рапса в рисовых чеках с использованием остаточной после риса влаги на бурых полупустынных почвах Калмыкии. Результаты исследований по возделыванию ярового рапса на зеленый корм и семена в рисовых чеках с использованием остаточной после риса влаги внедрены в РГУП «Восток», РГУП «50 лет Октября» Октябрьского района Республики Калмыкия на площади 300 га, урожайность семян ярового рапса составила до 2,5 т/га и зеленой массы до 25 т/га.
Разработанные рекомендации по технологии возделывания ярового рапса на зеленый корм и семена с учетом биологических особенностей культуры и агроклиматических ресурсов региона могут быть использованы проектными и производственными организациями.
Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на II и III Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы современных аграрных технологий (Астрахань, 2007, 2008); на Международных научно-практических конференциях «Россия и Центральная Азия: историко-культурное наследие и перспективы развития» (Элиста, 2006); «Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования» (Москва, 2007); «Совершенствование технологий производства продуктов питания в свете Государственной программы развития сельского хозяйства на 2008-2012 г.г.» (Волгоград, 2008); на V съезде Докучаевского общества почвоведов (Ростов - на Дону, 2008).
Выводы
Одним из приемов улучшения 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.
Одной из таких малоэнергоемких культур широкого спектра использования является яровой рапс. По пищевым и кормовым достоинствам яровой рапс значительно превосходит многие сельскохозяйственные культуры. Так, в 1 кг рапсовой муки из семян содержится 400.500 г жира, до 380 г белка, что в 1,9.4 раза больше, чем в гороховой, пшеничной и ячменной муке. Ценным кормом, не уступающим по содержанию белка бобовым культурам, является зеленая масса рапса, обладающая сочностью, хорошей переваримостью, незначительным количеством клетчатки.
Кроме этого растения ярового рапса обогащают почву органическим веществом за счет дополнительного поступления в почву растительных остатков, повышают биологическую активность почвы, улучшают ее фитосанитар-ное состояние, оказывают положительное влияние на рост, развитие и урожайность основной культуры севооборота — риса, снижают его засоренность и поражение растений вредителями и болезнями.
Для более полной реализации возможности ярового рапса, как фитоме-лиоранта рисовых полей, необходимо разработать приемы его возделывания, способствующие активизации процесса формирования урожая с использованием остаточных запасов влаги после риса.
Целью исследований является повышение продуктивности рисового севооборота за счет включения в него посевов ярового рапса в качестве фитоме-лиоранта и разработка агротехнических приемов его возделывания, обеспечивающих рациональное использование остаточной после риса влаги и формирование запланированной урожайности 20.25 т/га зеленой массы и до 2,5 т/га семян.
Программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач: выполнить анализ современного научного и производственного опыта возделывания ярового рапса, выявить возможные направления и эффективные способы регулирования агротехнических приемов, обеспечивающих повышение продуктивности посевов рапса и рисового севооборота; изучить особенности продукционного процесса ярового рапса при возделывании на семена в зависимости от уровня азотного питания и нормы высева с учетом имеющихся запасов почвенной влаги и складывающихся погодных условий; изучить особенности формирования урожая зеленой массы сортов ярового рапса в зависимости от доз азотных удобрений и плотности посевов; определить закономерности водопотребления по фенологическим фазам развития ярового рапса; дать агромелиоративную оценку ярового рапса как предшественника основной культуры рисового севооборота; определить энергическую и экономическую эффективность возделывания ярового рапса в рисовых севооборотах Калмыкии.
Объект и методика исследований. Объектом исследований являются рисовые мелиоративные системы и культура яровой рапс. Предмет исследований - технология возделывания ярового рапса на зеленый корм и семена в рисовых чеках. Полевые исследования были проведены на Сарпинской рисовой оросительно-обводнительной системе в соответствии с требованиями «Методики полевого опыта» (Б.А. Доспехов, 1985), «Методики полевого опыта в условиях орошения» (ВНИИОЗ, 1983), «Методических рекомендаций по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель» (2001), «Методики биоэнергетической оценки эффективности технологий в орошаемом земледелии» (ВАСХНИЛ, 1989). Математическая обработка данных проводилась методами корреляционного, регрессионного, дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова (1985), с помощью программы STA-TISTICA 6.0 и процессора электронных таблиц Microsoft Excel ХР.
Личный вклад состоит в обобщении результатов теоретических исследований, разработке концептуальных подходов и экспериментальном обосновании технологических элементов возделывания ярового рапса в рисовых чеках как сопутствующей культуры, обладающей фитомелиоративными свойствами и обеспечивающей формирование стабильных урожаев семян и зеленой массы. При непосредственном участии автора выполнены полевые исследования, по результатам которых разработана технология возделывания ярового рапса, которая была внедрена в производство.
Научная новизна. Для почвенно-климатических условий Калмыкии впервые установлены закономерности влияния плотности посевов и доз внесения азотных удобрений на продукционный процесс и урожайность растениеводческой продукции ярового рапса в рисовых севооборотах с использованием остаточной после риса влаги. Изучено фитомелиоративное воздействие ярового рапса на повышение плодородия бурых полупустынных почв в рисовом севообороте. Дана комплексная оценка качества полученной продукции ярового рапса.
Основные положения, выносимые на защиту: закономерности влияния основных агротехнических приемов на продукционной процесс и урожайность зеленой массы и семян ярового рапса; закономерности водопотребления и динамики водного режима почвы по фенологическим фазам развития ярового рапса в промежуточных после риса посевах; технология возделывания ярового рапса, адаптированная к рисовым севооборотам с использованием остаточных после риса запасов влаги для получения 20. .25 т/га зеленой массы и до 2,5 т/га семян.
Практическая значимость работы. Доказана высокая экономическая и экологическая эффективность возделывания ярового рапса в рисовых чеках с использованием остаточной после риса влаги на бурых полупустынных почвах Калмыкии. Результаты исследований по возделыванию ярового рапса на зеленый корм и семена в рисовых чеках с использованием остаточной после риса влаги внедрены в РГУП «Восток», РГУП «50 лет Октября» Октябрьского района Республики Калмыкия на площади 300 га, урожайность семян ярового рапса составила до 2,5 т/га и зеленой массы до 25 т/га.
Разработанные рекомендации по технологии возделывания ярового рапса на зеленый корм и семена с учетом биологических особенностей культуры и агроклиматических ресурсов региона могут быть использованы проектными и производственными организациями.
Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на II и III Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы современных аграрных технологий (Астрахань, 2007, 2008); на Международных научно-практических конференциях «Россия и Центральная Азия: историко-культурное наследие и перспективы развития» (Элиста, 2006); «Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования» (Москва, 2007); «Совершенствование технологий производства продуктов питания в свете Государственной программы развития сельского хозяйства на 2008-2012 г.г.» (Волгоград, 2008); на V съезде Докучаевского общества почвоведов (Ростов - на Дону, 2008).
Выводы
- Агроклиматические и почвенные условия Сарпинской низменности позволяют эффективно выращивать в рисовых севооборотах яровой рапс, как одну из малоэнергоемких культур широкого спектра использования. Установлено, что посевы рапса обладают фитомелиорирующими свойствами, улучшают мелиоративное состояние рисовых полей, оказывают положительное влияние на плодородие бурой полупустынной почвы, повышают урожайность риса. Разработана технология возделывания ярового рапса на остаточных после риса запасах влаги (до 320 мм), позволяющая получать до 2,38 т/га семян и 24,1 т/га зеленой массы и обеспечивающая проведение мелиоративных (планировочных) работ.
- Для реализации потенциала продуктивности ярового рапса в рисовом севообороте определена оптимальная густота посевов. Наибольший урожай семян формируется при норме высева 2,5 млн. шт/га на фоне внесения N90. 120 кг/га д.в.; урожайность зеленой массы ярового рапса 22.26 т/га достигается у раннеспелого сорта Визит при ширине междурядий 15см, у среднеспелого сорта Ратник при ширине 45 см на фоне азотного питания N]2o
- Изучение динамики водопотребления и структуры водного баланса посевов ярового рапса показало их зависимость от напряженности метеорологических условий, фазы развития растений, площади листьев, частоты и величины выпадающих осадков, подпитывания грунтовыми водами. Суммарное водопотребление посевами ярового рапса при возделывании на о о семена составляет 2437.2836 м/га, на зеленый корм — 1077. 1625 м/га, из которого 60% влаги идет на транспирацию и 40 % — на испарение с поверхности почвы. В структуре водного баланса на долю атмосферных осадков приходится в среднем 35,5%, доля почвенной влаги составляет — 40,4%, подпитывание грунтовыми водами — 24,19%. Наиболее эффективное использование влаги посевами рапса на семена происходит при внесении N120 с нормой высева 2,5 млн. шт./га. Коэффициент водопотребления — 1093. 1524 м /т.
- Максимальное накопление жира в семенах рапса (38,2.44,7 %) отмечается при норме высева 2,5 млн. шт./га с внесением азотных удобрений N120 кг/га д.в. Норма высева 1,5 млн. шт./га приводила к снижению масличности на 5.8 %, по сравнению с вариантами высева 2,0 и 2,5 млн. шт./га. В зеленой массе ярового рапса содержание протеина варьирует в пределах 16,8.23,2 г/кг на сухое вещество, клетчатки с 19,2 до 20,1 г/кг СВ, аскорбиновой кислоты от 98 до 110 мг на 100 г, кормовых единиц 1,05. 1,08 в зависимости от фаз развития растений.
- Обоснована экологическая эффективность мелиорирующего воздействия ярового рапса в рисовом севообороте: улучшаются водно-физические свойства (общая пористость и пористость аэрации увеличиваются соответственно на 5.7% и 9. 12%); плотность сложения уменьшается на 9. 11%; количество наиболее агрономически ценных агрегатов почвы (0,25.10 мм) возрастает на 9,95. 16,04%, а коэффициент структурности увеличивается на 0,54.0,77; снижается уровень грунтовых вод и риск подтопления территории на 35%. Запахивание растительных остатков рапса (до 4,2 т/га) позволяет увеличить содержание гумуса на 15.18%, улучшить фитосанитарное состояние рисовых полей (на 42.75%), повысить урожайность зерна риса на 0,42. .0,51 т/га.
- Анализ общественной эффективности возделывания ярового рапса при норме высева 2,5 млн. шт./га в сочетании с внесением азотных удобрений N90. 120 в рисовом севообороте на остаточных запасах влаги показал, что прирост чистого дисконтированного дохода составил 2,9.4,1 тыс. руб./га; индекс доходности 3,26.3,34.
- Энергетическая оценка эффективности возделывания ярового рапса в рисовом севообороте показала, что количество энергии, накапливаемой с урожаем семян 2,15 т/га составляет 44,52 ГДж/га при коэффициенте энергетической эффективности — 3,45.
- Для эффективного использования остаточной после возделывания риса влаги в почве, сохранения и улучшения плодородия почвы в севообороте следует предусматривать выращивание ярового рапса для получения семян и зеленой массы.
- Целесообразно планировать получение урожайности семян ярового рапса в рисовых чеках на уровне 2,0.2,5 т/га и зеленой массы 20.25 т/га с соблюдением следующих агротехнических приемов: посев ярового рапса на зеленый корм и семена следует проводить нормой высева 2,5 млн.шт./га на фоне азотного питания N9o.i2o Оптимальной шириной междурядий для получения семян является — 30 см; на зеленый корм раннеспелый сорт Визит высевают с междурядьем 15 см, среднеспелый сорт Ратник — 45 см.
- На мелиоративном поле, предназначенном для капитальной планировки чеков, часть посевов ярового рапса следует убирать на зеленую массу и начинать планировочные работы в третью декаду июня. На оставшейся части рисовых чеков планировочные работы проводятся после полного созревания семян суходольной культуры ярового рапса и его уборки. После завершения планировки на чеках рекомендуется проводить безотвальную обработку дисковыми или плоскорезными орудиями.
