Избасов Н.Б., Кабылтай А.К., Нусип А.А.

Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати

ВЛИЯНИЕ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА СИЛОС

В настоящее время, в условиях перехода народного хозяйства Казахстана к рыночной экономике, основной повышения эффективности сельскохозяйственного производства на орошаемых землях юга Республики в условиях острого дефицита водных ресурсов, является повышение эффективности мелиорируемых земель на основе совершенствования и внедрения оптимальных технологии орошения сельскохозяйственных культур [1,2,3].

В южных регионах республики в настоящее время наблюдается значительное снижение урожаев сельскохозяйственных культур, особенно кукурузы. Это происходить по причине отсутствия для региона разработки по программированному выращиванию урожая кукурузы. Поэтому освоение зональных научно обоснованных систем ведения сельского хозяйства, разработка и внедрение в производство новейших технологии выращивания направленных на получение высоких урожаев - одна из основных задач исследователей в области сельского хозяйства, практическое осуществление которых значительно повысит эффективность использования орошаемых земель, успешно решить проблему увеличения производства кормов для животноводства региона.

Из сказанного можно заключить, что проведение исследований по разработке оптимального водного режима почвы, обеспечивающего в сочетании с внесением расчетных норм удобрений, получение программируемых урожаев кукурузы на силос является своевременным и актуальным.

С целью решения этой проблемы авторами в течение ряда лет проводились исследования по изучению влияния водного и питательного режима на урожай зеленой массы кукурузы в предгорно-степной зоне Жамбылской области.

Учитывая биологические особенности кукурузы возделываемых на силос, вегетационный период растений был разделен на два периода согласно рекомендациям ряда ученых [4,5,6], период первый: посев-образование 13-14 листьев; период второй: образование 13-14 листьев - молочно-восковая спелость зерна. Ряд исследователей считают, что необходимо в обоих периодах поддерживать одинаковую предполивную влажность почвы [7], а другие [8]. исследователи иного мнения и рекомендуют дифференцированный порог предполивной влажности в различные периоды. Изучение этого вопроса, с учетом различных доз удобрений, заложено в нижеследующих двухфакторных полевых опытах.

Схема опыта следующая:

Фактор А₁ - поливы при режиме влажности почвы 70-70% НВ: 1-ый вариант -без удобрений (контроль); 2-ой вариант -расчетная норма N₁₆₀Р₉₀К₉₀; 3-ий вариант-40 т/га навоза; 4-ый вариант-N₁₆₀ Р₉₀ К₉₀+40 т/га навоза; 5-ый вариант-N₁₆₀ Р₉₀ К₉₀+60 т/га навоза.

Фактор А₂-поливы при режиме влажности почвы 70-80 % НВ: 6-ой вариант -без удобрений (контроль); 7-ой вариант -расчетная норма N₁₆₀Р₉₀К₉₀; 8-ой вариант -40т/га навоза; 9-ый вариант- N₁₆₀Р₉₀К₉₀+40 т/га навоза; 10-ый вариант- N₁₆₀Р₉₀К₉₀+60 т/га навоза.

Варианты опытов закладывались в четырехкратной повторности, учетная площадь составила 140 м², а агротехника соответствовала рекомендациям орошаемого земледелия зоны .

В опытах проводились все основные и сопутствующие наблюдения и исследования согласно методическим указаниям и рекомендациям (Методика полевого опыта в условиях орошения, Волгоград, 1983; Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой, Днепропетровск, 1990; Программа и методика постановки опытов и проведения исследований по программированию урожаев культур, Москва, 1986).

По результатам исследований почвы опытно-производственного участка по механическому составу, согласно классификации Н.А. Качинского, относится к средним суглинкам. Начиная с глубины 80 см и ниже, почва переходит к легким суглинкам. Содержание физической глины колеблется от 23,05 % до 26,2%-для легких суглинков, и до 39,98%-для средних суглинков. Содержание ила уменьшается вниз по профилю с 14, 42 до 4,31%.

Плотность почвы в слое 0-60 см равна 1, 42 г/см³, а в 0-70 см слое-1,45 г/см³. Значение наименьшей влагоемкости уменьшались по профилю вниз, имея максимальное значение в пахотном слое порядка 21,2% к массе абсолютно сухой почвы. Наименьшая влагоемкость в слое 0-60 см равнялась 19,10 % к массе абсолютно сухой почвы, или 27,12% к объему.

В целом, почвы опытно-производственного участка лугово-сероземные, содержание гумуса в пахотном слое составляет 1,72 %, причем количество его резко снижается вниз по профилю. В пахотном слое содержание общего азота равнялась 0,092 %, фосфора-0,120% и калия 1,72%. По степени обеспеченности элементами питания почвы опытного участка характеризуется как обеспеченные калием и фосфором, бедными по содержанию азота.

Исследования по данной проблеме проводятся с 1996 года. Согласно климатических данных и дефицита водопотребления 1996 год относится к среднему, 1997 год к среднесухому, а 1998 и 1999 годы исследования к влажному.

На опытном участке грунтовые воды залегали от посева до начала поливов на глубине 1,7...1,4 м. С началом поливов кукурузы до молочно-восковой спелости происходит подъем и стабилизация уровня грунтовых вод до величины1,4…1,1 м.

В период полива грунтовые воды поднимались и доходили до 1,0 метра от поверхности земли и, сразу через 2...3 дня после полива грунтовые воды опускались на глубину 1,2...1,3 м от поверхности земли.

Результаты исследований режима орошения кукурузы на силос представлены в таблице 1. Из опытных данных видно, что в зависимости от принятой схемы влагообеспеченности и природных условий меняется величина оросительной нормы, количество поливов и их распределение в течение вегетации. На варианте 70-70% наименьшей влагоемкости (НВ), во влажные годы (3-ий и 4-ый), в опытах было проведено 3...4 поливов. При трех поливах (1998 г.), влажность расчетного слоя почвы до предполивного порога опускались в следующие периоды: первый полив- в фазе образования 10-11 листа, второй - в фазе выметывания метелки, третий- в фазе молочной спелости зерна. При четырех поливах (1999 год): первый - в фазе стеблевания, второй - перед взметыванием метелки, третий - перед молочной спелостью зерна, четвертый - перед молочно-восковой спелостью зерна. В среднем (1996) году на этом варианте было проведено 4 полива: первый - в фазе стебления, второй - в фазе образования 12-13 листа, третий - в фазе цветения метелка, четвертый - в фазе молочной спелости зерна. В среднесухом (1997) году по дефициту водопотребления на этом варианте (70-70 % НВ) было проведено 5 поливов: первый - в фазе стебления, второй - в фазе образования 13-14 листа, третий - в фазе взметывания метелки, четвертый - перед молочной спелостью, пятый - перед молочно-восковой спелостью зерна.

Таблица 1. Опытные данные по режиму орошения кукурузы на силос в зависимости от различной влагообеспеченности

Варианты влажности, % НВ	Годы исследования	Схема полива	Оросительная норма, м^3/га	Поливная норма, м^3/га
70-70	Первый Второй Третий Четвертый	2-2 2-3 1-2 1-3	2400 3000 1800 2400	600 600 600 600
70-80	Первый Второй Третий Четвертый	2-3 2-4 1-3 1-4	2700 3200 2100 2600	500-600 500-600 500-600 500-600

На варианте с дифференцированным режимом увлажнения почвы (70-80 %НВ) в первый период от посевы до образования 13-14 листьев число поливов и ход снижения влажности почвы до 70% НВ во все годы исследования происходило также как и на варианте 70-70% НВ, а во второй период вегетации от образования 13-14 листьев до молочно-восковой спелости зерна кукурузы, число поливов превышала по годам исследований соответственно на один полив, чем на варианте с низкой влагообеспеченностью. Число поливов во влажные годы по дефициту водопотребления равнялись 4-5 поливам, в средние - 5 и в среднесухие годы - 6 поливам.

Поливные нормы равнялись 600 м³ /га при предполивном пороге влажности 70% НВ, а при 80% НВ - 500 м³ /га.

Оросительные нормы и схема поливов на варианте 70-70 % НВ во влажные годы равнялись 1800...2400 м³/га и 1-2, 1-3, а в средние и среднесухие годы - 2400...3000 м³/га и 2-2, 2-3. На варианте с высокой влагообеспеченностью (70-80% НВ) во влажные годы оросительные нормы равнялись 2100...2600 м³/га и схема поливов была 1-3, 1-4. В средние и среднесухие годы оросительные нормы равнялись 2700...3200 м³/га, а схема поливов соответствовала 2-3 и 2-4.

Таблица 2 Фотосинтетическая деятельность, продуктивность и водопотребления

кукурузы при различных нормах удобрений и влагообеспеченности

(среднее за 1996...1999 годы)

Влажность почвы, %НВ	Без удобрений	N160P90K90	Навоз, 40 т/га	N160P90K90+ 40т/га навоза	N160P90K90+60 т/га навоза
1.Урожайность зеленой массы, ц/га
70-70 70-80	389 473	597 677	538 603	703 797	726 829
2.Максимальная площадь листьев, тыс.м^2/га
70-70 70-80	40,55 45,17	49,07 52,05	47,18 47,65	53,23 57,40	55,98 59,98
3.Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м^2сут
70-70 70-80	4,75 5,15	5,77 6,37	5,57 6,10	6,17 6,85	6,20 7,00
4.Коэффициент использования ФАР,%
70-70 70-80	1,15 1,38	1,77 2,03	1,54 1,82	2,06 2,49	2,15 2,59
5.Коэффициент водопотребления, м^3/ц
70-70 70-80	17,35 14,42	11,27 10,32	12,50 11,32	9,60 8,52	9,27 8,25
6.Фотосинтетический потенциал, тыс. м^2дн/га
70-70 70-80	2307,3 2537,3	2846,2 3046,8	2671,2 2886,6	3258,9 3496,2	3302,6 3565,0

Повышение норм минеральных, органических и органо-минеральных удобрений и влагообеспеченности на посевах кукурузы способствовало увеличению площади листовой ассимиляционной поверхности, фотосинтетического потенциала, а в итоге интенсивному поглощению поступающей энергии ФАР (табл.2), /8,15,16,17/. За годы исследований получено зеленой массы 360...869 ц/га, сухой массы - 102...258 ц/га. Площадь листовой ассимиляционной поверхности достигал максимального значения в период цветения метелки и составил на различных вариантах 39, 20...61,80 тыс.м³/га при фотосинтетическом потенциале посева (ФП) - 2285,7... 3602,0 м² дн/га и коэффициенте использования ФАР-1,12...2,79%. Наибольшая урожайность зеленой массы в среднем за годы исследований (829ц/га) отмечалась на варианте с предполивной влажности почвы 70-80% НВ, норма органо-минерального питания N₁₆₀Р₉₀ К₉₀ д.в. и 60 т/га навоза, а также на этом варианте отмечалась наибольшая величина чистой продуктивности фотосинтеза (6,5...7,6 г/м² сут).

Опытные данные (табл.2) свидетельствуют, что разные нормы удобрений и режимы орошения оказали определяющие влияние на величину коэффициента водопотребления кукурузы на силос. Так например, при различных влагообеспеченностях на фоне без удобрения коэффициент водопотребления изменялся от 13,2 до 18,5 м³/ц, а на вариантах с внесением норм удобрений

N ₁₆₀P ₉₀K₉₀ и 60 т/га навоза этот показатель равнялся 7,4...9,8 м³/ц, это примерно на 43...47% меньше затрачивается воды на единицу продукции, чем на вариантах без удобрений, значит повышается эффективность использования поливной воды.

Экономически наиболее целесообразным оказался вариант с поддержанием предполивной влажности почвы 70-80% НВ и внесением навоза 40 т/га и минеральных удобрений N ₁₆₀P ₉₀K₉₀ . На этом варианте рентабельность составила 155%, а себестоимость одного центнера зеленой массы кукурузы н силос равнялся 117,52 тенге.

Литература

1.Мейрманов Т.П., Сабиров М.С., Жумабаев Р.Б., Повышать эффективность орошаемого земледелия Казахстана. Алматы: Кайнар, 1990, 180 с.

2.Духовный В.А. Экономить оросительную воду. –Гидротехника и мелиорация, 1986, №5, стр. 40-43.

3.Яндыганов Я.Я. Использование водных ресурсов РАПО-М:Агропромиздат, 1985, 80 с.

4.Горюнов Н.С., Петрунин В.М. Орошение кукурузы в Казахстане. Гидротехника и мелиорация. 1964, №3.

5.Лысогоров С.Д. Орошаемое земледелие. М: Колос, 1971, 376 с.

6.Льгов Г.К. Орошение сельскохозяйственных культур в предгорьях Северного Кавказа.-Орджоникидзе:Северо-Осетинское кн. изд-во, 1967, 225 с.

7.Рубянина Е.В. Особенности режима орошения новых районированных гибридов кукурузы на силос. Вестник сельскохозяйственных науки Казахстана, 1979,№3, с. 65-68.

8.Сулейменова М.Ш., Рубянина Е.В. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность кукурузы при возделывании на силос. Вестник сельскохозяйственных науки Казахстана, 1988, №7,с. 34-37.