Способ возделывания сои на зерно преимущественно в системе капельного орошения
Владельцы патента RU 2355149:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Способ включает лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и ее выравнивание, предпосевной полив и культивацию на глубину 4-5 см. Также технология предусматривает прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, десикацию и уборку урожая. Макроудобрения фосфор, калий и кальций вносят в полном объеме в верхний слой почвы 0-0,08 м при ранневесеннем рыхлении. Азот вносят дробно с поливной водой в фенологические фазы ветвление, бутонизация, цветение, налив бобов, созревание зерна в долях 30-35, 15-20, 8-12, 6-17, 20-37% соответственно. Серу в количестве 70-80% вносят указанными долями дробно по основным фенологическим фазам ветвление, бутонизация, цветение, налив бобов, созревание зерна. Оставшиеся 20-30% серы вносят при некорневой подкормке в фазу цветение. Микроэлементы молибден, бор, кобальт, медь, цинк и макроэлемент марганец вносят при некорневой подкормке в период цветения опрыскиванием рабочим раствором нормой 125-200 л/га. Способ обеспечит повышение урожайности и качества зерна сои и снизит расходы минеральных удобрений и микроудобрений. 4 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологии возделывания сои на зерно в условиях орошаемого земледелия.
Известен способ выращивания сои, включающий сплошной посев, в котором, с целью повышения урожайности за счет создания наиболее благоприятных условий созревания, сплошной сев осуществляют не менее чем двумя сортами сои с разницей в сроках созревания не более 25 дней (SU, авторское свидетельство №1471969 А1. М.
кл.4 A01C 7/00. Способ выращивания сои / В.М.Жеребко (СССР). - Заявка №4108226/30-15; Заявлено 16.06.1986; Опубл. 15.04.1989, Бюл. №14).
К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме - повышение качества зерна сои - относятся отсутствие в почве жизненно важных для сои макроэлементов кальция и серы.
Известен также способ инокуляции растений сои ризоторфином, включающий внесение азотофиксирующих бактерий в междурядья возделываемой культуры, в котором инокуляцию проводят спустя 13-16 дней после посева с последующей обработкой междурядий (RU, патент №2110905 C1. МПК6 А01С 1/00. Способ инокуляции растений сои ризоторфином / М.Г.Дзоблаев, Б.Б.Тогузов, А.У.Газданов, С.А.Бекузорова, К.Х.Хутинаев (RU). - Заявка №96113405/13; Заявлено 01.07.1996; Опубл. 20.05.1998).
Описанный способ позволит лишь частично возместить потребности растений сои в макроэлементе азоте, но не более чем на 30...50% от необходимой нормы. Азот в период вегетации оказывает лишь воздействие на формирование вегетативной массы, но не на качество урожая.
Кроме описанных известен способ возделывания сои, включающий уборку предшественника, внесение органических удобрений дозой 20-25 т/га и полного минерального удобрения из расчета N30-45, Р60-90. K45-60 для получения 2 т/га зерна, внесение микроэлементов молибдена и бора при совместной предпосевной обработке с инокуляцией их соевым ризоторфином, основную обработку почвы на глубину 0,25 м, предпосевную обработку почвы: культивации на глубину 6-8 см и перед посевом на глубину 3-5 см для создания семенного ложе, выравнивание, внесение почвенных гербицидов, посев семян сои 1-го или 2-го класса посевного стандарта 1-5-й репродукции с шириной междурядий 0,15; 0,45; 0,60 и 0,70 м на глубину 3-4 см, уход за посевами сои, борьбу с вредителями и болезнями сои, вегетационные поливы, уборку и послеуборочную подработку зерна (см. книгу Растениеводство Центрально-Черноземного региона. Под редак. Федотова В.А. и др. - Воронеж: Центр духовного возрождения Черноземного края, 1988. - С.186-191).
К недостаткам описанной технологии возделывания сои на зерно, несмотря на использование микроэлементов молибдена (Мо) и бора (В), относятся низкое качество зерна сои из-за нехватки микроэлементов в период цветения и плодоношения.
В качестве наиближайшего аналога принят способ возделывания сои на зерно в орошаемом земледелии, включающий лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевной полив и культивацию на глубину 4-5 см, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, десикацию посевов и уборку урожая (см. Технология возделывания сои: рекомендации ФГНУ «РосНИИПМ». - Новочеркасск: ООО «Геликон», 2007, - 28 с.).
К недостаткам описанного способа, несмотря на имеющуюся возможность поддержания режима орошения и режима поддержания NPK, относятся низкое качество зерна по микроэлементному наполнению, невысокое содержание жира в семенах сои и ограниченная урожайность.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эффективности возделывания сои на семена с разработкой технологических элементов регулирования водного и пищевого режимов почвы при использовании систем капельного орошения.
Технический результат - повышение урожайности и масличности семян сои.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе возделывания сои на зерно преимущественно в системе капельного орошения, включающем лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевной полив и культивацию на глубину 4-5 см, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, десикацию посевов и уборку урожая, согласно изобретению макроудобрения фосфор, калий и кальций в полном объеме вносят в верхний слой почвы 0-0,08 м при ранневесеннем рыхлении, азот и серу вносят дробно с поливной водой в фенологические фазы ветвление, бутонизация, цветение, налив бобов, созревание зерна в долях 30-35, 15-20, 8-12, 6-17 и 20-37% соответственно, 70-80% серы указанными долями вносят дробно по основным фенологическим фазам ветвление, бутонизация, цветение, налив бобов и созревание зерна и 20-30% серы при некорневой подкормке в фазу цветение, а микроэлементы молибден, бор, кобальт, медь, цинк и макроэлемент марганец вносят при некорневой подкормке в период цветения опрыскиванием растений рабочим раствором нормой 125-200 л/га.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Способ возделывания сои на зерно преимущественно в системе капельного орошения включает перечень следующих обязательных технологических операций: лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевные полив и культивацию на глубину 4-5 см, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, десикацию посевов и уборку урожая.
В предложенном способе возделывания сои на зерно преимущественно в системе капельного орошения макроудобрения фосфор, калий и кальций из расчета необходимых на каждую тонну зерна и формирования незерновой части в полном объеме вносят в верхний слой почвы 0-0,08 м ±0,02 м при ранневесеннем рыхлении. При отсутствии ветра (при скорости ветра меньше 3 м/с) фосфорные и калийные удобрения и гипс (фосфогипс) могут быть внесены разбрасывателями минеральных удобрений (РУМ-3; РТТ-4,2; СТН-2,8; 1РМГ-4; РУН-0.5Н; МВУ-5; ZA-M-MAX/1500; ZA-M-Max/ЗОО; РМУ-12; MDS; ALPHA; AXERA; ATPO; TWS-5000; МТТ-4У; МТТ-4Ш; РУ-1600; РУ-3000; МШХ-9 и др.). При ветреной погоде удобрения вносят туковысевающими аппаратами АТД-2 при культивации с заделкой на глубину 6-8 см. Нормы вносимых удобрений под заданную урожайность с учетом минерального питания почвы показаны в таблице 1.
Внесенные в этот период макроудобрения Р, К, Са за счет достаточного запаса почвенной влаги из твердой фазы приходят в состояние усвояемой формы и вместе с тем, даже при проведении предпосевного полива нормой 300 м3/га не вымываются в нижележащие почвенные горизонты, остаются доступными корням растений сои на весь период вегетации. При появлении всходов, а затем на весь период вегетации внесенные удобрения обеспечивают интенсивный рост растений, формирование бутонов, цветение, налив бобов и созревание зерна сои с накоплением в них питательных веществ, обеспечивающих наличие заданного количества белка и жира.
Система капельного орошения, содержащая в своем составе насосную станцию, фильтры для очистки воды, устройство для внесения с поливной водой макроудобрения и микроэлементы, регуляторы давления, магистральные и распределительные трубопроводы, гибкие поливные трубопроводы со встроенными в их полостях капельницами, способны подавать к корням растений сои строго дозированное количество минеральных удобрений и микроэлементов и поддерживать в течение всего вегетационного периода режим орошения в заданных пределах наименьшей влагоемкости (НВ %).
В предложенном способе азот и серу вносят дробно вместе с поливной водой по основным фенологическим фазам: ветвление, бутонизация, цветение, налив бобов, созревание зерна.
Из общей нормы вносимого азота для получения 3 т/га зерна 234,63-359,37 кг д.в./га в фазы ветвление, бутонизация, цветение, налив бобов, созревание зерна было внесено в долях соответственно 30-35%, 15-20%, 8-12%, 6-17%, 20-37%. Из общего количества серы 80-100 кг/га по указанным фазам 70-80% было внесено дробно с поливной водой, а оставшиеся 20-30% - при некорневой подкормке для защиты посевов сои от фузариозных болезней.
Положительное влияние дробного внесения удобрений обусловлено тем, что основную часть питательных веществ соя потребляет в период цветения-налива семян, когда их почвенные запасы уже исчерпываются. При недостатке элементов питания в фазе цветения происходит опадение цветков и завязей, о чем отмечал Куркаев В.Т. (1965).
Поскольку в фазе налива семян у сои значительно сокращается функциональная деятельность корневой системы и азотофиксирующих бактерий, растения хорошо реагирует на некорневые подкормки в этот период.
Влияние фосфора, калия, кальция, магния, серы и микроэлементов (молибдена, бора, меди, цинка, марганца и др.) на формирование и азотофиксирующую способность клубеньков доказано многими исследователями и детально рассмотрено в монографии Мишустина Ё.Н. и Шильниковой В.К. (1973). Особенно велика роль улучшения фосфорного питания сои для активизации симбиотрофного процесса на слабообеспеченных этим элементом почвах Дальнего Востока (В.В.Русаков, 1973; В.Т.Синеговская, 2002).
Микроэлементы молибден, бор, кобальт, медь, цинк и макроэлементы серу и марганец вносят при некорневой подкормке в период «цветение» опрыскиванием рабочим раствором нормой 125-200 л/га. Рабочий раствор готовят из компонентов, выпускаемых химическим производством.
Ниже приводим сравнительные данные по урожайности, содержанию белка и жира в зернах сои сорта Вилана по данным 2004-2006 г. при возделывании по базовой и предложенной технологиям.
Соя сорта Вилана выведена во ВНИИМК в 1997 г. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 112-116 дней. Высокопродуктивный. Урожайность в условиях орошения - 3,1 т/га. Высота растения 0,94-1,21 м. Нижние бобы располагаются на расстоянии 0,12-0,18 м от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39,9-40,8%, масла - 23,1-24,5%.
В таблице 2 приведены сравнительные данные влияния поэлементного внесения важных для растений сои сорта Вилана макро- и микроэлементов при возделывании в системе капельного орошения по предлагаемому способу на урожайность и качество зерна. Для получения планируемой урожайности зерна 3 т/га согласно данным таблицы 1 должно быть внесено макроэлементов азота 234,63…359,37 кг д.в./га (в среднем 297 кг д.в./га), фосфора 32 кг д.в./га, калия 96 кг д.в./га, кальция 74 кг/га, серы 80 кг/га и марганца 480 г/га и микроэлементы: бор 368 г/га, кобальт 15 г/га, молибден 21,5 г/га, цинк 672 г/га, медь 218 г/га. При этом азот и серу вносили дробно с поливной водой в фенологические фазы «ветвление» азота - 89,1 кг/га (30%) и серы - 16,8 кг/га (21%), «бутонизация» азота - 44,55 кг/га (15%) и серы - 8,4 кг/га (10,5%), «цветение» азота - 23,76 кг/га (8%) и серы - 3,36 кг/га (4,2%), «налив бобов» азота - 17,82 кг/га (6%) и серы - 3,36 кг/га (4,2%), «созревание» азота - 59,4 кг/га (20%) и серы - 11,2 кг/га (14%). Некорневая подкормка выполнена опрыскиванием растений сои в фазу «цветение» рабочим раствором 200 л/га из микроэлементов молибден - 21,5 г/га, бор - 368 г/га, кобальт - 15 г/га, медь - 218 г/га, цинк - 672 г/га, сера - 16 кг/га, марганец - 480 г. За контроль принята базовая технология возделывания сои сорта Виллана при внесении макроэлементов азота 297 кг д.в./га; фосфора 32 кг д.в./га и калия 96 кг д.в./га. Средняя урожайность зерна сои за годы исследований с 2004-2006 годы увеличилась на 16,1%, содержание белка в зернах сои поднялось на 11,7%, а жира в семенах - на 7,9%.
В таблице 3 приведены сведения о урожайности и качестве зерна при возделывании сорта сои Вилана в системе капельного орошения по базовой (производственной) технологии и при среднем уровне вносимых доз макро- и микроэлементов. При указанных нормах внесения макро- и микроэлементов урожайность зерна сои сорта Вилана за 3 года наблюдений возросла на 28,9%, содержание белка - на 13,3%, а жира - на 8,3%. Таким образом представленные сведения о дробном внесении с поливной водой макроэлементов азота и серы в основные фенофазы сои и подкормка растений в период цветения растений сои микроэлементами молибден Мо, В, Со, Cu, Zn, серой и марганцем обеспечивают не только повышение урожайности, но и качество маслосемян.
Как в заявленном способе, так и в базовой технологии общее количество макроудобрений выдержано в равных величинах, за исключением серы и кальция. При дробном внесении азота (359,37 кг/га), серы (80 кг/га), разового - фосфора (32 кг/га), калия (96 кг/га), кальция (74 кг/га), некорневой подкормкой в фазу «цветение» опрыскиванием посевов сои раствором 200 л/га из элементов Мо (21,5 г/га), В (368 г/га). Со (15 г/га), Cu (218 г/га), Zn (672 г/га), S (24 кг/га), Mn (480 г/га) достигнуто повышение урожайности семян сои на 7,85%, содержание белка увеличилось на 13,3%, а жира - на 17,5% (см. таблицу 4).
Приведенные данные свидетельствуют в пользу предложенного способа возделывания сои в системе капельного орошения за счет высокой отдачи макроэлементов, минимального их выноса за пределы корневой системы, кратчайшего пути к симбиотическим и другим растительным механизмам сои, чистоты посевов сои и их защиты от фузариозных болезней.
| Таблица 1 | ||||||||||
| Необходимые макроудобрения и микроэлементы для формирования высококачественного зерна сои при возделывании в системе капельного орошения | ||||||||||
| Элемент | Вынос элементов питания с зерном сои при урожайности, т/га | Потребность в элементах питания при прогнозируемой урожайности, т/га | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Макроэлементы (кг/т) азот (N) | 73 | 90 | 122 | 150 | 180 | 93 | 195,3 | 297 | 360 | 430 |
| фосфор(Р) | 25 | 50 | 80 | 110 | 150 | 10 | 21 | 32 | 43 | 54 |
| калий (К) | 51 | 75 | 110 | 130 | 170 | 30 | 63 | 96 | 1129 | 162 |
| кальций (Са) | 15 | 40 | 65 | 85 | 110 | 23 | 48,3 | 74 | 100 | 115 |
| сера (S) | 15 | 32 | 48 | 56 | 78 | 25 | 52,5 | 80 | 107,5 | 135 |
| магний (Mg) | 10 | 26 | 41 | 63 | 90 | 10 | 21 | 32 | 43 | 54 |
| марганец (Mn) | 0,05 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,14 | 0,150 | 0,315 | 0,480 | 0,645 | 0,810 |
| Микроэлементы (г/т): Бор (В) | 30 | 82 | 115 | 126 | 1138 | 60 | 172 | 368 | 654 | 745 |
| Кобальт (Со) | 2,9 | 3,5 | 4,7 | 5,8 | 6,3 | 5,6 | 7,3 | 15,0 | 25,0 | 345,0 |
| Молибден (Мо) | 1,5 | 4,5 | 6,9 | 7,8 | 9,6 | 3,0 | 9,5 | 21,5 | 33,5 | 52,0 |
| Цинк(Zn) | 121 | 180 | 210 | 270 | 315 | 245 | 378 | 672 | 1160 | 1700 |
| Медь (Cr) | 32 | 43,0 | 68 | 73 | 96 | 65 | 90 | 218 | 315 | 518 |
Способ возделывания сои на зерно преимущественно в системе капельного орошения, включающий лущение стерни предшественника, обработку почвы гербицидом, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевной полив и культивацию на глубину 4-5 см, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение в период вегетации, десикацию посевов и уборку урожая, характеризующийся тем, что макроудобрения фосфор, калий и кальций вносят в полном объеме в верхний слой почвы 0-0,08 м при ранневесеннем рыхлении, азот и серу вносят дробно с поливной водой в фенологические фазы ветвление, бутонизация, цветение, налив бобов, созревание зерна в долях 30-35, 15-20, 8-12, 6-17, 20-37% соответственно, при этом 70-80% серы указанными долями вносят дробно по основным фенологическим фазам ветвление, бутонизация, цветение, налив бобов, созревание зерна и 20-30% серы при некорневой подкормке в фазу цветение, а микроэлементы молибден, бор, кобальт, медь, цинк и макроэлемент марганец вносят при некорневой подкормке в период цветения опрыскиванием растений рабочим раствором нормой 125-200 л/га.
