На правах рукописиМартынюк Иван Васильевич АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ОДНОСЕМЯННЫХ СОРТОВ КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ В УКРАИНЕСпециальность 06.01.09 – растениеводствоАвторефератдиссертации на соискание ученой степенидоктора сельскохозяйственных наукРамонь – 2009Диссертационная работа выполнена в Институте земледелия Украинской академии аграрных наук Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор^ Ступаков Алексей Григорьевич; член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор^ Медведев Анатолий Михайлович; доктор сельскохозяйственных наук, профессорПолевщиков Станислав Иванович. Ведущая организация – Государственное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально - Чернозёмной полосы имени В.В. Докучаева».Защита состоится «27» ноября 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.065.01 при Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А.Л. Мазлумова» по адресу: 396030, Воронежская область, Рамонский район, п. ВНИИСС, д. 84; тел./факс (47340) 2-19-93; Е-mail: vniiss@mail.ru. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара им. А.Л. Мазлумова».Автореферат разослан «26» октября 2009 г.Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук Л.Н. Путилина ^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность проблемы. Проведение исследований обусловлено необходимостью углубленного изучения отдельных элементов технологии возделывания односемянной кормовой свеклы как на кормовые, так и на семенные цели. Они направлены на решение проблем повышения урожайности и улучшения качества корнеплодов и семян путём комплексного применения энергосберегающей технологии основной и предпосевной обработки почвы, способов посева, системы удобрений, снижения количества сорняков, сроков уборки урожая и других мероприятий. Внедрение в производство односемянной кормовой свеклы снижает затраты труда при формировании оптимальной (до 100 тыс.шт./га) густоты растений (Ларичева М.Д., Авдеева Н.М., 1980; Вавилов П.П., Сосновский П.Ф., 1985). Качество корнеплодов при этом не только не снижается, но и повышается содержание сухих веществ, БЭВ, протеина и каротина (Шепетков Н., 1981). В Институте сахарной свеклы УААН (Осипчук В.А., Кравченко А.А., 1987; Сенько П.И., Коломиец А.П., 1990) разработана интенсивная технология возделывания односемянной сахарной свеклы, однако для односемянной кормовой свеклы такая технология еще не разработана, в связи с чем изучение и внедрение ее в производство имеет актуальное значение. В Украине детально изучена (Тарасов М.П., Шмакова А.Г., 1971; Фомичев А.М., 1975; Киреев В. Н., Кузнецов Н.И., 1983; Киреев В.Н., Дедаев Г.С., 1985) и внедрена в производство интенсивная технология выращивания многосемянных сортов кормовой свеклы, которая позволяет снизить затраты труда с 500-600 до 150-200 чел. час./га. Но эта технология не позволяет полностью механизировать все процессы, что сдерживает увеличение посевных площадей, рост урожайности корнеплодов и семян кормовой свеклы. Урожайность корнеплодов в Украине за последние годы снизилась с 41,3 до 25,1 т/га, а семян – с 1,1 до 0,3 т/га, что вызывает необходимость поиска новых путей совершенствования отдельных технологических процессов выращивания односемянных сортов и гибридов кормовой свеклы. ^ Цель исследований: установить закономерности роста и развития односемянной кормовой свеклы первого и второго годов жизни и разработать адаптивную технологию возделывания для северных, центральных и западных регионов Украины, обеспечивающую повышение урожайности корнеплодов и семян с улучшением их качества. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: установить оптимальные нормы высева семян и густоты стояния растений для обеспечения максимальной продуктивности посевов и насаждений кормовой свеклы без применения ручного труда, а также определить влияние этих факторов на особенности роста и качественные показатели корнеплодов;обосновать минимизацию механической обработки почвы путем изменения способов и глубины зяблевой и предпосевной обработки, а также влияние этих факторов на водно-физические свойства почвы;определить вредоносность сорняков и эффективность агротехнического и химического методов борьбы с ними в посевах кормовой свеклы;выявить качество механизированной уборки корнеплодов современными свеклоуборочными комплексами в зависимости от разной густоты стояния растений;установить реакцию маточных корнеплодов кормовой свеклы и семенных растений на основные элементы технологии выращивания, обосновать сроки и способы уборки семенников;определить возможность выращивания семян кормовой свеклы безвысадочным способом и усовершенствовать технологию путем улучшения отдельных ее элементов;дать экономическую и биоэнергетическую оценку исследуемых элементов технологии выращивания односемянной кормовой свеклы на кормовые и семенные цели.^ Научная новизна заключается в следующем: впервые для Лесостепи, Полесья и Закарпатья Украины научно обоснована технология выращивания односемянных сортов кормовой свеклы на кормовые и семенные цели; обоснована предельно допустимая засоренность посевов и ее влияние на продуктивность односемянной кормовой свеклы;выявлены в посевах односемянных сортов кормовой свеклы оптимальные нормы и сроки внесения гербицидов; обоснованы способы основной и предпосевной обработки почвы под односемянную кормовую свеклу, определена возможность экономии энергозатрат за счет применения мелкой основной и минимизированной предпосевной обработки почвы;установлено влияние доз и сочетаний удобрений на урожайность и химический состав корнеплодов кормовой свеклы; обоснована пригодность односемянных сортов кормовой свеклы к механизированной уборке корнеплодов свеклоуборочными комплексами; установлена возможность выращивания семян безвысадочным способом в условиях Закарпатья Украины.^ Практическая значимость работы заключается в разработке и внедрении в производство технологии выращивания односемянных сортов кормовой свеклы на кормовые и семенные цели для разных почвенно-климатических условий Украины высадочным и безвысадочным способами без применения ручного труда. Научные положения, сформулированные в диссертации, подтверждены производственной проверкой в СВК «Бузовка» Жашковского района Черкасской области и Недригайловском районе Сумской области на площади 350 га. Экономический эффект от снижения глубины вспашки до 20-22 см под кормовую свеклу составил до 3830 руб./га. Опубликованы практические рекомендации по выращиванию односемянной кормовой свеклы, обосновывающие получение урожайности корнеплодов на уровне 50–60 т/га, коэффициент выхода маточных корнеплодов – 5–6, а выход семян – 2,0–2,5 т/га со всхожестью 92–95 %. Полученные результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе в высших учебных заведениях сельскохозяйственных специальностей при изложении курса «Растениеводство».^ Положения, выносимые на защиту:Закономерности влияния основной и предпосевной обработки почвы, удобрений и смеси гербицидов на засоренность посевов и продуктивность кормовой свеклы.Технологическое обоснование глубины основной и минимизации предпосевной обработки почвы при выращивании односемянной кормовой свеклы на кормовые цели.Обусловленность оптимизации отдельных элементов технологии выращивания маточных корнеплодов и семян односемянной кормовой свеклы.Обоснование безвысадочной технологии семеноводства односемянной кормовой свеклы.Экономическое обоснование эффективности рекомендованных технологий выращивания односемянной кормовой свеклы на кормовые и семенные цели.^ Организация исследований и вклад автора. Автор лично участвовал в разработке программ исследований, закладке опытов и выполнении основной части исследований (80%), обобщении полученных результатов, проведении статистической обработки полученной информации и подведении итогов по результатам исследований. Научные исследования диссертационной работы являются составной частью научно-исследовательской тематики лаборатории интенсивных технологий кормовой свеклы и борьбы с сорняками Института земледелия Украинской академии аграрных наук по теме: «Разработать и внедрить интенсивные технологии выращивания кормовой свеклы на семенные и кормовые цели», номер государственной регистрации UA 01002378 Д; «Плодородие почв», номер государственной регистрации ДНДП 051.01; «Разработать и внедрить комплекс методов борьбы с сорняками в системах земледелия Лесостепи и Полесья Украины», номер государственной регистрации 01870039296; государственной программы «Оптимальное использование естественного и ресурсного потенциала агроэкосистем Правобережной Лесостепи Украины», номер государственной регистрации U 01014004495.^ Апробация работы. Основные положения работы доложены и получили одобрение на региональных, республиканских и международных научно-практических конференциях: «Экологические проблемы земледелия» (К.-Подольский, 1990); «Сельское хозяйство Украины – проблемы, современность, будущее» (Чабаны, 1993); «Состояние и развитие науки в области свекловодства» (К., 1994); «Научные основы ведения сельского хозяйства Украины в современных условиях» (К., 1994); «Постоянное развитие агроэкосистем» (Винница, 2002); «Качество и безопасность продуктов питания в Украине» (Белая Церковь, 2002); «Экология: проблемы адаптивно-ландшафтного земледелия» (Житомир, 2005); «Агрофорум – 2008» (Сумы, 2008). Публикации. Всего опубликовано 85 научных и учебно-методических работ, в том числе по теме диссертации 57 работ в различных сборниках научных трудов и научно-производственных журналах: из них 8 работ опубликовано в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, одна монография, два учебника, три учебных пособия, две научно-методические рекомендации и 30 работ в профильных изданиях. ^ Структура и объем работы. Диссертационная работа в виде рукописи изложена на 328 страницах компьютерного текста, включает 99 таблиц, 17 рисунков, состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Список цитированной литературы включает 349 источников, в том числе 14 иностранных авторов, 30 приложений с таблицами и материалами, которые подтверждают внедрение результатов исследований в производство. Автор выражает глубокую благодарность за консультации доктору с.-х. наук, профессору А.М. Фомичеву, доктору с.-х. наук, профессору В.Е. Ещенко, сотрудникам лаборатории интенсивных технологий выращивания кормовой свеклы и лаборатории борьбы с сорной растительностью Института земледелия УААН и кафедры общего земледелия Уманского государственного аграрного университета, оказавшим помощь при выполнении работы. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ^ БОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) Проведен анализ результатов опытов отечественных и зарубежных исследователей по изучению вопросов выращивания семян и корнеплодов, происхождение и распространения кормовой свеклы. Проанализирована ботаническая и сортовая характеристика, циклы развития, основные морфологические признаки односемянных сортов кормовой свеклы. Установлено, что почвенно-климатические условия Украины позволяют внедрять интенсивные технологии и получать достаточно высокую урожайность корнеплодов и семян односемянной кормовой свеклы при минимальных затратах. Обоснована необходимость изучения влияния технологических приемов на особенности формирования урожая, продуктивные и качественные показатели корнеплодов и семян односемянной кормовой свеклы. Показана актуальность разработки эффективных технологий выращивания односемянной кормовой свеклы на кормовые и семенные цели для условий Украины.^ УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Погодные условия в годы проведения исследований (1987-2003 гг.) были характерными для определенных почвенно-климатических зон Украины и обеспечили реализацию биологических возможностей исследуемой культуры. Реакцию разных сортов кормовой свеклы на удобрение и густоту посевов, и влияние обработки семян свеклы микроэлементами на урожайность и качество корнеплодов изучали в опытно-семеноводческом совхозе «Чабаны» Киево-Святошинского района Киевской области в 1987-1991 гг., а влияние основной обработки почвы, удобрений и технологии механизированной уборки корнеплодов односемянных сортов кормовой свеклы в 1987-1992 гг. – в Украинском центре по испытанию сельскохозяйственной техники и технологий для сельского хозяйства (Укр. ЦИТ), который находится в Васильковском районе Киевской области, где за год выпадало 480-620 мм осадков, в том числе 350– 400 мм – за теплый период со среднесуточной температурой выше 10 0С. Почвы опытных участков представлены: черноземами оподзоленными с содержанием гумуса в пахотном слое 3,04-3,06 %, азота – 5,75-5,85, фосфора – 21,6-23,3 и калия – 9,72 мг на 100 г; темно-серыми лесными почвами с содержанием гумуса 2,8 % и азота, фосфора и калия соответственно 9,43; 20,5 и 10,6 мг на 100 г почвы. Опыты по изучению влияния удобрений, фракций посадочных корнеплодов и площади их питания, сроков и способов посадки маточных корнеплодов, сроков и способов уборки семенников проводили в течение 1988-1991 гг. в опорном пункте Института земледелия УААН – колхозе «Червоный лан» Сквирского района Киевской области (центральная часть лесостепной зоны), где на протяжении года выпадало в среднем 547 мм осадков, а среднегодовая температура воздуха составляла 6,5 0С. Почвы опытных участков – черноземы типичные с содержимым гумуса в пахотном слое 3,3 %, азота – 8,57; фосфора – 10-15 и калия – 5-15 мг на 100 г почвы. Влияние отдельных гербицидов и их комплексного применения на засоренность посевов и урожайность односемянных сортов кормовой свеклы, продуктивность посевов односемянной кормовой свеклы в зависимости от удобрений, основной обработки почвы и норм высева семян изучали в опытном хозяйстве Института земледелия УААН – свеклосовхозе Гороховского сахкомбината Волынской области (западные районы лесостепной зоны) на темно-серых лесных почвах в 1993-1995 гг. В пахотном слое этих почв содержится: гумуса – 1,1-2,1 %, подвижного фосфора – от 0,8 до 5,8 мг на 100 г почвы, подвижного калия – от 6,0 до 12,4 мг на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора щелочная (рН 7,4-7,6). По данным Луцкой метеостанции сумма осадков за 1993- 1995 гг. колебалась от 454 мм (1994 г.) до 626 мм (1993 г.) при многолетней норме 621 мм. Исследования по изучению безвысадочной технологии выращивания семян кормовой свеклы проводили в колхозе им. Чапаева Береговского района Закарпатской области (зона Закарпатской низменности) в течение 1987-1990 гг. на бурых лесных почвах, которые в зоне исследований занимают более 70%. Содержание гумуса в этих почвах составляет 3,6%, подвижного фосфора – 1,8-1,9 мг на 100 г почвы, подвижного калия – 9,8-11,5 мг на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора кислая (рН 4,1-4,2). В этой зоне выпало около 650 мм осадков, а сумма эффективных температур в отдельные годы приближается до 3300 0С. Количество осадков и сумма активных температур за годы исследований существенным образом не отличалась от средней многолетней нормы. В этом регионе выпадало большое количество осадков в период уборки, что приводит к поздней уборке урожая и повреждению корнеплодов морозами. Опыты по изучению влияния глубины обычной вспашки и различной по интенсивности предпосевной весенней обработки при выращивании односемянной кормовой свеклы сорта Тимирязевка 87 проводили в учебно-опытном хозяйстве «Родниковка» Уманского государственного аграрного университета на протяжении 1996-1998 гг. и в 2001-2003 гг. Хозяйство расположено в западной части Черкасской области и относится к южной части Лесостепи Украины. Климат на территории хозяйства умеренно-континентальный и по основным элементам погоды характерный для подзоны неустойчивого увлажнения. По данным Уманской метеостанции, среднесуточная температура воздуха составляла 7,3 0С, среднегодовая сумма осадков составляла 529 мм, а за вегетационный период (май-сентябрь) выпало в среднем 340 мм. Почва опытных участков – чернозем оподзоленный с содержанием гумуса 3,3%, подвижного фосфора – 11,8-11,9 и обменного калия – 9,8-11,5 мг на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора близкая к нейтральной (рН 5,8-6,0). Экспериментальные исследования по изучению влияния основного удобрения на урожайность и качество семян односемянного сорта кормовой свеклы Тимирязевка 87 и ее семенной продуктивности семенников в зависимости от массы корнеплодов проводились в течение 1999-2001 гг. в зоне Полесья Украины – ТОО «Карашин» Макаровского района Киевской области на дерново-подзолистых супесчаных почвах с содержимым гумуса 0,83%, подвижного фосфора – 3,70-5,15 мг на 100 г почвы, подвижного калия – 5,46-5,85 мг на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора кислая (рН 4,52-4,80). Годовая сумма осадков составляла 500-650 мм, а среднегодовая температура – 5,7-6,6 0С. В целом погодные условия в годы исследований были благоприятными для выращивания кормовой свеклы в этих почвенно-климатических зонах страны, что и обеспечило реализацию поставленной задачи. Исследования проводились в 16 одно- и многофакторных полевых опытах. На протяжении вегетации растений в почве определяли:динамику запасов почвенной влаги в основные периоды вегетации: полные всходы, начало интенсивного накопления сухих веществ в корнеплодах и при уборке урожая в 3-кратной повторности в слое почвы 0-30 и 0-100 см – термостатно-весовым методом;плотность сложения почвы в слое 0-10, 10-20 и 20-30 см – методом режущих цилиндров (ГОСТ 5182-78);содержание структурных агрегатов в пахотном слое почвы – методом Саввинова;твердость почвы в пахотном слое – по методу Ревякина;в слое почвы 0-20 см в начале и в конце вегетации кормовой свеклы аммиачный азот – колориметричным методом с реактивом Нэслера, подвижный фосфор и обменный калий – по Масловой. Фенологические наблюдения и биометрические анализы проводили по методике ВНИИСС (1986). В период вегетации маточной кормовой свеклы определяли:засоренность посевов в начале, в средине и в конце вегетации свеклы – рамочным методом;динамику появления всходов, массу 100 растений в фазе 2-3 пар настоящих листьев, динамику нарастания массы корнеплодов и листьев, фактическую густоту растений маточной свёклы перед уборкой урожая, коэффициент выхода посадочных корнеплодов, индекс формы корнеплода, содержание сухого вещества в корнеплодах – по методикам ВНИИСС;отклонение корнеплодов от оси рядка, прямолинейность, высоту выступлений головок корнеплодов относительно поверхности почвы определяли по ГОСТу 7086-74. Качество работы корнеуборочных комбайнов определяли на участках длиной 20 м с отбором проб без остановки агрегата. После прохода машины определяли качество подкапывания и подборки корнеплодов, в частности, потери (целые корнеплоды и их части, утерянные корнеплоды на поверхности почвы, части корнеплодов в почве и на поверхности) и поврежденность с выделением степени повреждения (взломы 1/3 части и больше, раздавленные машиной, а также с поврежденными хвостиками).В период вегетации семенных растений определяли:типы семенных растений кормовой свеклы с подсчетом количества побегов и их высоты, густоту насаждения семенников, количество “упрямцев”, ранне- и позднесозревающих, недоразвитых и высохших растений – по методике ВНИИСС;качество полученных семян определяли согласно ГОСТу 4696-80. Содержание абсолютно сухих веществ в корнеплодах определяли в 5-кратной повторности термостатно-весовым методом, содержание химических веществ, которые входят в состав полного зоотехнического анализа – по методикам, которые используются в зональных агрохимлабораториях, а именно содержание общего азота – по Кьельдалю, сырого жира – по Рушковскому в аппарате Соксклета, сырой клетчатки – по Кюршнеру - Ганеку, сырой золы – путем сухого озоления, фосфора – колориметрическим с использованием сернокислого гидразина, калия – методом пламенной фотометрии, сырого протеина – по количеству общего азота с последующим пересчетом на коэффициент 6,25, безазотистых экстрактивных веществ – отниманием от 100% содержания сырого протеина, золы, жира и клетчатки. Содержание кормовых единиц определяли на основе фактического содержания химических веществ, которые входят в полный зоотехнический анализ с использованием коэффициентов их переваримости – по таблице Томмэ на ЭВМ. Статистический анализ данных урожайности проводили методом дисперсионного анализа, а морфологических показателей растений кормовой свеклы и качества работы свеклоуборочных машин – методами вариационной статистики на персональном компьютере Pentium с использованием таблиц Exel. Показатели экономической эффективности в разных опытах определяли по методике РАСХН 1982 года; затраты рабочего времени – методом хронометража. Цены на семена, минеральные и органические удобрения, гербициды и т.п. – государственные. Расчет экономической эффективности проводили при условии максимального использования механизации всех технологических процессов.^ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ОДНОСЕМЯННОЙ КОРМОВОЙ СВЕКЛЫ НА КОРМОВЫЕ ЦЕЛИЗначительная энергоемкость механической обработки почвы при выращивании кормовой свеклы обусловлена использованием в технологическом процессе рекомендованной производству глубокой зяблевой вспашки. В связи с этим, изучалась возможность минимизации такой обработки черноземов обыкновенных, которые характеризуются благоприятными для минимизации агрофизическими свойствами.В результате анализа агрофизических показателей плодородия чернозема оподзоленного не установлено четкой зависимости коэффициента структурности слоя почвы 0-30 см от глубины зяблевой вспашки, а водопрочность структуры на разных вариантах обработки в нем была практически одинаковой. При глубокой вспашке (30-32 см) по сравнению с мелкой (10-12 см) в 5-сантиметровом слое почвы увеличивалось содержание глыбистых (больше 10 мм) агрегатов с 10 до 14 % и уменьшалось с 25 до 16 % в 10-сантиметровом слое. Независимо от глубины вспашки при наименьшем коэффициенте структурности самые крупные агрегаты были в верхнем слое почвы (0-10 см). С увеличением глубины вспашки водостойкость агрегатов в почве увеличивалась с 42 до 48 %, а в 30-ти сантиметровом слое – снижалась с 50 до 45 % (табл. 1).Вместе с тем, уменьшение глубины вспашки незначительно влияло на плотность почвы, которая повышалась, но не выходила за пределы оптимальных параметров. Так, при вспашке на глубину 30-32 см она составила 1,17 г/см3, а при вспашке на глубину 10-12 см – 1,23 г/см3 .Запасы доступной влаги в метровом слое почвы больше зависели от осадков и в меньшей – от глубины вспашки и находились в пределах 90-130 мм сразу после вспашки, 130-150 – осенью (при уходе в зиму), 160-220 – весной (при выходе из зимы) и 150-190 мм – перед посевом кормовой свеклы. В слое почвы 0-30 см перед посевом свеклы в разные годы исследований запасы доступной влаги составляли 35-45 мм. Усвоение метровым слоем почвы осенне-зимних осадков составляло 27-31 % и практически не зависело от глубины вспашки. Интенсивность выделения СО2 с увеличением глубины вспашки снижалась с 129,1 при вспашке на 10-12 см до 113,5 мг/м2 при вспашке на 30-32 см, а интенсивность распада льняной ткани в слое 0-10 см уменьшалась с 33,2 до 28,4 %, а в слое 20-30 см – увеличивалась с 19,2 до 27,5 % (рис. 1). Индекс биологической активности по скорости выделения СО2 с увеличением глубины вспашки уменьшался с 1,14 до 1,00, а по интенсивности распада льняной ткани – возрастал с 0,93 до 1,00, в результате чего обобщенный индекс изменялся незначительно. Таблица 1Агрофизические свойства почвы и урожайность кормовой свеклыв зависимости от глубины вспашки (1996-1998 гг.) Показатели Глубина вспашки, см 10-12 20-22 30-32 Коэффициент структурности почвы в период смыкания листьев в слое:0-10 см10-20 см20-30 см0-30 см 1,672,894,633,06 1,783,174,043,00 2,273,913,553,24 Водопрочность агрономически ценной структуры почвы (%) в период смыкания листьев в слое:0-10 см10-20 см20-30 см0-30 см 41,745,550,245,8 44,543,648,945,7 47,943,345,045,4 Плотность почвы в слое 0-30 см в период смыкания листьев, г/см3 1,23 1,20 1,17 Запасы доступной влаги (мм) в метровом слое: сразу после вспашки перед замерзанием почвы после оттаивания почвы перед посевом 108,5143,1191,9172,0 107,1141,6193,0173,0 110,1142,5194,1172,5 Количество сорняков, шт./м2:в начале вегетации в конце вегетации 5560 4450 3942 Урожайность корнеплодов, т/га 65,5 66,9 67,3 НСР05 , т/га 2,7 Рис. 1. Интенсивность выделения СО2 с почвы в зависимомти от глубины вспашки под кормовую свеклуСодержание нитратного азота в слое 0-10 см перед смыканием листьев кормовой свеклы с увеличением глубины вспашки уменьшалось с 7,9 мг/кг при вспашке на 10- 12 см до 6,5 при вспашке на 20-30 см, а в слое 10-30 см – увеличивалось с 5,0-5,9 до 6,6-7,1 мг/кг сухой почвы. В такой же закономерности, как и содержание нитратного азота, было и содержание подвижного фосфора и обменного калия – в пределах 115-132 и 107-133 мг/кг почвы соответственно.С увеличением глубины вспашки общее количество сорняков, как в начале, так и в конце вегетации уменьшалось с 55-60 шт./м2 при вспашке на глубину 10-12 см до 39-42 шт./м2 при вспашке на глубину 30-32 см.Урожайность корнеплодов с увеличением глубины вспашки с 10-12 до 30-32 см повышалась на 1,8 т/га. Урожайность ботвы от глубины вспашки не зависела и находилась в пределах 15,3-15,8 т/га, выход кормовых единиц с 1 га за счет основной продукции увеличивался с 7,86 до 8,08 т, а с учетом побочной продукции – с 9,44 до 9,61 т.С углублением плоскорезной зяблевой обработки с 15-17 до 25-27 см плотность слоя почвы 0-10 см уменьшалась с 1,21 до 1,19 г/см3, а пористость увеличивалась с 51,1 до 52,9 %. Содержание агрономически ценных агрегатов в слое почвы 0-30 см на разных вариантах опыта находилось в пределах 82,7- 84,0 %, коэффициент структурности – 5,41-6,39, водоустойчивость структурных агрегатов – 62,4-64,7 %. Содержание доступной влаги в слое почвы 0-160 см колебалось от 280 до 284 мм и от глубины плоскорезной обработки практически не зависело. С увеличением глубины плоскорезной обработки с 15-17 до 25-27 см общее количество сорняков в начале вегетации свеклы увеличивалось с 38,8 до 44,7 шт./м2 и не изменялось в средине и в конце вегетации. Наблюдается тенденция к повышению урожайности корнеплодов кормовой свеклы (табл. 2).Таблица 2Урожайность кормовой свеклы в зависимости от глубины плоскорезной обработки почвы, т/га Глубинаобработки, см Показа-тели х) Годы Среднее 2001 2002 2003 15-17 1 56,0 64,6 60,5 60,4 2 +2,0 +0,8 +2,7 +1,8 20-22 1 57,6 66,0 61,6 61,7 2 -1,8 -2,0 -1,3 -1,7 25-27 1 60,5 65,2 62,8 62,8 2 +1,2 -2,2 -0,6 -1,7 НСР05 , т/га 2,2 2,7 3,1 х) 1– абсолютные величины; 2 – (+), (-) к вспашкеС применением поверхностной обработки почвы с использованием БДТ-7 по сравнению со вспашкой на 25-27 см и комбинированной обработкой увеличивалась ее плотность в слое 0-10 см с 1,20-1,21 до 1,26 г/см3, а твердость почвы возрастала с 1,52-1,67 до 1,71-1,72 МПА. При поверхностной обработке почвы в сравнении с глубокой вспашкой незначительно снижалась в конце вегетации кормовой свеклы влажность слоя почвы 0-30 см и достигала 17%, запасы доступной влаги при этом уменьшались с 55-60 до 52 мм, а в метровом слое – с 134-140 до 132 мм.При поверхностной обработке засоренность посевов увеличивалась в 1,5-2 раза в начале вегетации кормовой свеклы. Во все периоды вегетации свеклы при проведении поверхностной обработки отмечалась тенденция снижения индекса листовой поверхности.Поверхностная обработка тяжелой дисковой бороной приводила к снижению урожайности корнеплодов сорта Тимирязевка округлая на 2,5 т/га по сравнению с глубокой вспашкой и на 3,8 т/га – по сравнению с сочетанием вспашки и рыхления почвы.В сухой массе корнеплодов односемянной кормовой свеклы накапливается 9,86-12,60 % сырого протеина, 1,26-1,63 – сырого жира, 13,9-15,9 – сухих веществ, 0,19-0,22 – кальция, 0,27-0,30 % – фосфора и 1,26-1,30 – кормовых единиц. Несколько меньше сырого протеина накапливается в корнеплодах при мелкой обработке почвы, а также в корнеплодах сорта Первенец по сравнению с этим показателем у сорта Тимирязевка округлая. В корнеплодах сорта Первенец содержалось меньше кальция и больше – сухих веществ.Большая затратность современных технологий обусловлена высокими затратами на механическую обработку как осенью, так и при весенней подготовке поля к посеву и уходе за посевами. По данным А.П. Коломийца (1975) на свекловичных полях обработка почвы по интенсивной технологии включает до 26 операций, количество которых можно снизить до 8-17.Для изучения возможности минимизации предпосевной обработки почвы или замены энергоемких орудий обработки на менее энергоемкими нами в течение 1990-1992 гг. в учхозе «Родниковка» Уманского государственного аграрного университета проводились опыты по схеме, приведенной в таблице 3.Таблица 3Физическое состояние почвы в слое 0-10 см, засоренность посевов иурожайность корнеплодов кормовой свеклы в зависимости отинтенсивности предпосевной обработки почвы (1990-1992 гг.) Обработка почвы Плотность, г/см3 Влажность, % Температура, 0 С Засоренность, шт./м2 Урожайность, т/га ^ Невыровненная почва с осени (обычная зяблевая вспашка) Боронование – шлейфование – культивация УСМК-5,4 на 4 см 1,05 18,9 8,2 58,3 53,7 Боронование – культивация КПС-4 на 6-8 см – культивация УСМК-5,4 на 4 см 0,99 17,2 7,3 69,3 48,6 ^ Выровненная почва с осени ( полупар) Боронование – шлейфование – культивация УСМК-5,4 на 4 см 1,11 20,3 8,4 46,7 56,4 Боронование – культивация УСМК- 5,4 на 4 см 1,15 20,9 8,4 45,3 56,2 Шлейфование – культивация УСМК- 5,4 на 4 см 1,20 20,9 8,9 44,0 56,0 Боронование – культивация ВНИС-РКультивация УСМК- 5,4 на 4 см 1,201,15 21,821,8 9,39,2 46,043,7 57,556,5 Культивация ВНИС-Р 1,18 21,9 9,4 40,0 58,1 НСР05 , т/га - - - - 1,3 Известно, что основной задачей предпосевной обработки под любую культуру является создание оптимальных условий для качественного посева и получения полных всходов. Качество посева определяется параметрами физического состояния верхнего слоя почвы с учетом его плотности и строения.Данные о плотности сложения почвы в слое 0-10 см перед посевом кормовой свеклы в разных вариантах опыта подтвердили, что этот показатель мало зависел от интенсивности весенней подготовки поля к посеву. Закономерным был незначительный рост плотности почвы за все годы исследований на фоне полупаровой зяблевой обработки почвы в сравнении с обычной. На фоне обычной зяблевой обработки при замене шлейфования промежуточной культивацией отмечалось некоторое уменьшение плотности 10-сантиметрового верхнего слоя почвы, что свидетельствовало о слишком высокой степени разрыхленности для получения полных всходов кормовой свеклы и сохранения влаги в посевном слое.Если же в целом оценивать плотность 10-сантиметрового верхнего слоя почвы, то практически во все годы исследований этот показатель независимо от интенсивности предпосевной обработки на фоне обычной зяблевой вспашки и полупара были в пределах оптимальных величин.Второе не менее важное направление обоснованности весенней предпосевной обработки почвы – сохранение ранневесенних запасов почвенной влаги.Интенсификация механической обработки невыравненной с осени почвы путем замены шлейфования культивацией обычным паровым культиватором на глубину 6-8 см приводило к незначительной потере почвенной влаги.Выравнивание поля с осени способствовало повышению увлажненности 10-сантиметрового верхнего слоя.Минимизация весенней предпосевной обработки полупара мало влияла на влажность верхнего слоя почвы, но тенденция к повышению этого показателя отмечена практически во всех вариантах опыта. На фоне невыровненной с осени почвы температура посевного слоя имела тенденцию к снижению, очевидно, ввиду относительно большой потери влаги в этих вариантах.Исключение шлейфования при предпосевной подготовке почвы на фоне полупара не влияло на температуру посевного слоя, замена боронования шлейфованием привела к возрастанию её на 0,5 0С, а замена культиватора УСМК-5,4 бороной Радченко ВНИС-Р в различных вариантах – на 0,4-0,2 0С.Самой высокой температурой посевного слоя почвы выделялись варианты, где система весенней предпосевной обработки ограничивалась только предпосевной культивацией разными орудиями обработки, там содержалось и относительно большее количество почвенной влаги.Использование в системе предпосевной обработки промежуточной культивации вместо шлейфования приводило к увеличению засоренности посевов в начале вегетации на 21,0%, а во время смыкания листьев в междурядьях – на 18,9 %.Чистыми от сорняков в средине вегетации были посевы кормовой свеклы на фоне минимальной предпосевной обработки, где до посева проводилась только предпосевная подготовка почвы бороной Радченко ВНИС-Р. При этом засоренность была в сравнении с рекомендованной системой предпосевной подготовки поля меньше на 14,4%, а в других вариантах минимизации весенней обработки – на 1,5-6,4 %.Применение полупаровой обработки в сравнении с обычной зяблевой вспашкой способствовало лучшему прорастанию семян сорной растительности ранней весной и снижению засоренности посевов кормовой свеклы на всех вариантах предпосевной обработки почвы. Перед началом предпосевной обработки количество сорняков увеличивалось с 8,7-24,2 до 23,9-30,2 шт./м2, а в наиболее восприимчивый для кормовой свеклы период (в фазе вилочки) их количество соответственно снижалось с 40,0-48,4 до 25,9-35,5, а в фазе смыкания листьев – с 58,3-69,3 до 40,0-46,7 шт./м2. Недостоверное повышение урожайности корнеплодов (11-17 ц/га или 2- 3 %) с одновременным снижением затрат при подготовке почвы к посеву отмечалось только при использовании для предпосевной культивации бороны ВНИС-Р вместо культиватора УСМК-5,4.Общеизвестно, что продуктивность посевов кормовой свеклы в значительной мере зависит от густоты стояния растений