Способ возделывания фасоли обыкновенной phaseolus vulgaris l. в условиях резко континентального климата при капельном орошении
Владельцы патента RU 2415555:
Государственное научное учреждение Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает уборку предшественника, лущение стерни и измельчение пожнивных остатков предшественника, внесение фосфорно-калийных удобрений перед основной обработкой почвы, вспашку с оборотом пласта, боронование поперек вспашки для выравнивания рельефа, культивацию верхнего слоя почвы на глубину 8-12 см, поделку гребней, внесение гербицидов, предпосевную обработку семян защитными и ростовыми препаратами, сев семян нормой 350-400 тысяч штук на гектар на глубину 3-4 см, послепосевное прикатывание, вегетационные поливы, корневые и некорневые подкормки и уборку. При этом в позднеосенний период формируют широкие гребни трапецеидального сечения высотой 20-22 см с шириной верхнего основания для размещения шести рядков фасоли с междурядьями 15 см. В ранневесенний период следующего года каждый гребень подрезают на половину его высоты и рыхлят этот слой почвы. Из рыхлого слоя почвы формируют двускатный гребень с возможностью размещения на каждом скате трех рядков фасоли. Выполняют сев и послепосевное прикатывание скатов с формированием канавок прямоугольного сечения между верхним и средним рядками на каждом скате для укладки и фиксации гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения. Способ обеспечивает повышение качества бобов фасоли. 4 ил., 4 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям возделывания перспективных сортов и сортообразцов фасоли обыкновенной в условиях резко континентального климата Северного Прикаспия.
Известен способ посева фасоли, включающий заделку семян в почву и формирование гребней над рядками, в котором гребни высотой 8-10 см формируют одновременно с заделкой семян в почву одним агрегатом, а при наклевывании семян верхнюю часть гребней высотой 3-5 см срезают и перемещают в междурядья (RU, патент №2192110. С2. МПК7 А01С 7/00, А01В 79/00. Способ посева фасоли / В.И.Летуновский, А.С.Акулов (RU). - Заявка №2000131785/13; заявлено 18.12.2000; опубл. 10.11.2002).
К недостаткам описанного способа посева фасоли к применительно решаемой нами проблеме - расширение ареала возделывания сортов и сортообразцов фасоли обыкновенной Phaseolus vulgaris L. и получение устойчивых урожаев с надлежащим качеством бобов при возделывании в условиях резко континентального климата Северного Прикаспия - относятся механические повреждения и уничтожение всходов фасоли при срезании почвы из гребней на глубину 3 - 5 см и ее перемещение в междурядья.
Известен также способ возделывания бобовых, включающий подготовку почвы на поле, заделку бобов фасоли на глубину 2-4 см, использование температурных режимов воздуха и почвы, в котором перед посадкой вносят органическое удобрение в виде подстилочного навоза из расчета 18-22 т/га, а затем посадку бобов в почву осуществляют в конце июля - начале августа и создают водный режим почвы капельным орошением 5-6 л/ч воды растениям при поливной норме 65-260 м3/га и межполивном периоде четверо суток, при этом подкармливают минеральными удобрениями в фазах 1 и 5 листьев (RU, патент №2132123. С1, МПК6 A01G 1/00. Способ возделывания бобовых культур / Е.В.Кузнецов, А.В.Микитюк (RU). - Заявка №98102141/13; заявлено 10.02.1998; опубл. 27.06.1999).
К недостаткам описанного способа возделывания фасоли обыкновенной применительно к выше указанной проблеме относятся гибель большей части всходов из-за патогенной микрофлоры, внесенной в почву вместе с навозом, к угнетению растений в средних рядках.
Описанный способ принят нами в качестве наиближайшего аналога. Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - получение устойчивых урожаев фасоли обыкновенной в условиях резко континентального климата Северного Прикаспия. Технический результат - повышение качества бобов фасоли. Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе возделывания фасоли обыкновенной Phaseolus vulgaris L. в условиях резко континентального климата при капельном орошении, включающем уборку предшественника, лущение стерни и измельчение пожнивных остатков предшественника, внесение фосфорно-калийных удобрений перед основной обработкой почвы, вспашку с оборотом пласта, боронование поперек вспашки для выравнивания рельефа, культивацию верхнего слоя почвы на глубину 8-12 см, поделку гребней, внесение гербицидов, предпосевную обработку семян защитными и ростовыми препаратами, сев семян нормой 350-400 тысяч штук на гектар на глубину 3-4 см, послепосевное прикатывание, вегетационные поливы, корневые и некорневые подкормки, уборку, согласно изобретения, в позднеосенний период формируют широкие гребни трапецеидального сечения высотой 20-22 см с шириной верхнего основания для размещения шести рядков фасоли с междурядьями 15 см, в ранневесенний период следующего года каждый гребень подрезают на половину его высоты и рыхлят этот слой почвы, из рыхлого слоя почвы формируют двускатный гребень с возможностью размещения на каждом скате трех рядков фасоли, выполняют сев и послепосевное прикатывание скатов с формированием канавок прямоугольного сечения между верхним и средним рядками на каждом скате для укладки и фиксации гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 на виде в плане изображен фрагмент орошаемого участка с посевами фасоли обыкновенной, выполненными на широких гребнях.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, поперечное сечение широкого гребня, выполненного между смежными технологическими колеями в позднеосенний период.
На фиг.3 - то же, подрезание и рыхление верхнего слоя гребня на высоту h2 в ранневесенний период для формирования двускатного гребня под посевы обыкновенной фасоли.
На фиг.4 - то же, формирование канавок прямоугольного профиля для укладки гибких поливных трубопроводов после посева бобов фасоли в рядках на скатах гребня.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Способ возделывания фасоли обыкновенной Phaseolus vulgaris L. в условиях резко континентального климата Северного Прикаспия при капельном орошении включает сложившиеся и традиционно выполняемые следующие технологические операции, выполняемые машино-тракторными агрегатами с набором с.-х. машин и приспособлений к ним: уборку предшественника, лущение стерни и измельчение пожнивных остатков предшественника, внесение в полном объеме под планируемую урожайность бобов фасоли фосфорно-калийных удобрений перед основной обработкой почвы, вспашку с оборотом пласта, боронование поперек вспашки для выравнивания рельефа, культивацию верхнего слоя почвы на глубину 8-12 см до образования агрономических ценных почвенных фракций, поделку гребней, внесение в ранневесенний период гербицидов для подавления мятликовых (злаковых) и корнеотпрысковых сорняков, предпосевную обработку семян фасоли защитными и ростовыми препаратами, высев семян фасоли нормой 350-400 тысяч штук на гектар. Глубину посева устанавливают равной 3-4 см. Для создания контакта бобов фасоли выполняют послепосевное прикатывание. Для поддержания порога влажности 70-80-70% НВ в слое 0-0,3 м выполняют вегетационные поливы с установленными поливными нормами и их количество. Для повышения урожайности и качества бобов выполняют корневые и некорневые подкормки как макроэлементами N, P, K, Ca, S, Mn, так и микроэлементами Mo, Co, B, Cu, Zn, и другие.
Завершающей технологической операцией является уборка фасоли. Все описанные технологические операции выполняются с.-х. машинами, парк и марки последних приспособлены под классы тяги тракторов 0,6; 1,4; 2; 3; 4 и 5. Машины и тракторы приемлемы как отечественного производства, так и импортируемые из известных фирм сельскохозяйственного машиностроения.
В предлагаемой технологии возделывания фасоли обыкновенной в позднеосенний период из рыхлой почвы после культивации верхнего слоя на глубину 8-12 см формируют широкие гребни 1 трапецеидального сечения высотой h=20-22 см (см. фиг.1 и 2). Ширина верхнего основания B1 должна быть установлена для размещения шести рядков 2 фасоли обыкновенной с междурядьями в=15 см.
При ширине колеи 3 bк=350 мм и установке колес агрегатируемого трактора на величину Т=1400 мм ширина нижнего основания B2=1050 мм, а верхнего основания B1=900 мм.
С описанными параметрами гребни 1 уходят в зиму. За осенне-зимне-весенний период в слое гребня 1 высотой h1=20-22 см идет накопление влаги, разложение органических и пожнивных остатков, а минеральные удобрения приводятся в усвояемые формы. Одновременно происходит насыщение атмосферным воздухом и азотом агрономически ценных почвенных агрегатов.
В ранневесенний период следующего года в каждом гребне 1 подрезают слой 4 на глубину h2=8-12 см. Этим выполняют несколько операций: подрезание корней холодостойких сорняков и корней и корневищ многолетней сорной растительности, рыхление этого слоя до состояния мелкой фракции почвы с размерами комьев не больше 2-3 см. Из этого слоя 4 формируют гребень 5 с двумя скатами 6 (см. последовательно фиг.3 и 4). Таким образом из рыхлого слоя 4 почвы формируют двускатный гребень 5 с возможностью размещения на каждом скате 6 трех рядков 2 фасоли. Специальным катком 7, профиль которого показан на фиг.4, уплотняют гребни 6, доводя их плотность сложения до 0,02 МПа. Сеялкой СН-16 ПМ, имеющей дисковые сошники с ограничительными ребордами, выполняют сев бобов фасоли на семенное ложе 8 на глубину 3-4 см с междурядьями 0,15 см. После сева бобов фасоли выполняют описанным катком 7 послепосевное прикатывание скатов 6 с формированием канавок 9 прямоугольного сечения между верхним рядком 2 и средним рядком 2 на каждом скате 6 для укладки и фиксации гибких поливных трубопроводов 10 системы капельного орошения. Ширина канавок 9 в 2-3 раза больше диаметра гибких поливных трубопроводов 10. В условиях Северного Прикаспия весь весенний период характеризуется ветрами со скоростью больше 5 м/с. Для исключения повреждения гибких поливных трубопроводов 10 от развевания и склевывания птицами трубки 10 укладывают на дно канавок 10. Для этого на каток 7 монтируют съемные кольца 11 (см. фиг.4). При посеве семян 12 на семенное ложе 8, при поделке канавок 10 семена 12 прижимаются к почвенному ложе 8 и одновременно в таком состоянии уплотняются скаты 6. Гибкие поливные трубопроводы 10 уложены ниже на высоту h3, чем семена 12 в верхних рядках 2. Семена 12 в нижних рядках 2 на скатах 6 расположены ниже на высоту h4, чем гибкие поливные трубопроводы 10 в канавках 9. Этим принципиально изменяется режим орошения растений фасоли обыкновенной.
При норме высева 400 тысяч растений при ширине междурядий b=0,15 м шаг размещения растений 2-0,16 (6) м.
Площадь питания под каждым растением фасоли 10000:400000=0,0250 м2 = 250 см2=15,0×16,66 см2. В каждом гибком поливном трубопроводе 10 капельницы смещены друг от друга на расстоянии 0,2 м. Норма расхода поливной воды каждой капельницей 4 л/ч.
На один погонный метр длины гребня 5 приходится 36 растений фасоли. Двенадцатью капельницами на 1 погонном метре гребня 5 ежечасно выливается 48 литров воды.
При выдаче капельницей оросительной воды семена 12 в верхних рядках вдоль гребня орошаются поступлением воды за счет капиллярных сил, средние рядки 2 увлажняются поступлением воды за счет капиллярных и гравитационных сил, а в нижние рядки 2 оросительная вода поступает только за счет гравитационных сил. Благодаря этому обеспечивается равномерная влажность почвы по ширине, длине и толщине гребня 5.
При выпадении ливневых осадков по скатам 6 избыточная влага собирается в колее 3. Из каждой колеи 3 лишняя не впитавшаяся вода за счет капиллярных сил увлажняет корни растений фасоли, находящихся под семенным ложем 8. Этим исключается вымокание растений фасоли при возделывании во влажные, неблагоприятные годы.
Ярусное размещение растений фасоли позволяет листьям эффективно использовать не только солнечную энергию, но избежать грибковых и других заболеваний за счет ажурного расположения стеблей фасоли на скатах 6 гребней 5. Корневые системы фасоли пронизывают всю толщину почвенного слоя (h1) гребня 5, что позволяет эффективно использовать внесенные основные фосфорно-калийные удобрения и подкормки в виде азотных удобрений, серы, кальция и марганца вместе с поливной водой.
Среди зернобобовых культур, имеющих важнейшее значение в решении белковой проблемы, фасоль занимает одно из ведущих мест. Культура фасоли обыкновенной широко распространена в мире, ее возделывают более чем в 70 странах в различных почвенно-климатических зонах. Общая площадь посева в мире - 25 млн. гектар. Однако этой важнейшей продовольственной высокобелковой культуре в Российской Федерации уделяется не достаточное внимание. Однако возможности широкого возделывания и интродукции фасоли обыкновенной в Северном Прикаспии весьма значительны.
В то же время ряд объективных и субъективных факторов в значительной степени сдерживают распространение фасоли обыкновенной не только в Нижнем Поволжье, но и в России в целом. Прежде всего, это отсутствие сортовой гаммы, хорошо адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям зоны, очень незначительные объемы семеноводства и несовершенство агротехники и отсутствие перспективных технологий возделывания, а также в связи с недостаточной изученностью биологии и морфологии культуры фасоли обыкновенной.
В таблице 1 представлены основные показатели фотосинтетической деятельности посевов фасоли при капельном орошении в условиях резко континентального климата. Образцы коллекции фасоли обыкновенной различного происхождения представлены Всероссийским институтом растениеводства им. Н.И.Вавилова для установления влияния резко континентального климата Северного Прикаспия на их продуктивность.
В таблице 2 приведены коэффициенты водопотребления коллекции фасоли обыкновенной при капельном орошении.
В таблице 3 числовыми данными описаны хозяйственно ценные признаки фасоли обыкновенной коллекции ВИР при возделывании на светло-каштановых орошаемых почвах Северного Прикаспия.
В таблице 4 представлена сравнительная экономическая эффективность выращивания сортов фасоли обыкновенной при капельном орошении. За стандарт принят сорт фасоли Ока.
Сортоизучение фасоли обыкновенной показало преимущество тех или иных сортов благодаря наличию определенных хозяйственно ценных признаков.
Густота стояния растений фасоли обыкновенной коллекции ВИР в текущем году, как и в предыдущем, находилась в пределах 24,0-26,0 тыс. растений на гектар. Такая густота наиболее соответствует биологическим требованиям этого типа фасоли и площади питания.
Продуктивность одного растения всех сортообразцов из коллекции ВИР по результатам сортоизучения очень высокая от 5,53 г у сортообразца К 4183 до 29,04 г у К 12699. Соответственно этому и урожайность варьирует от 1,43 до 7,09 т/га.
Структурный анализ показал, что урожай во многом определяется и массой 1000 зерен, которая у этих сортообразцов превышает 200 г, а в отдельных случаях даже превышает 300 г. Таких образцов - 4.
В целом, все образцы коллекции ВИР отнесены к скороспелым и высокопродуктивным, обладающим значительным адаптационным потенциалом для аридных условий.
Экономический анализ затрат, вложенных в выращивание коллекции фасоли на капельном орошении показал, что при общих затратах 42,0 тыс.руб/га и цене реализации 1 т семян 30 тыс.руб получен весьма ощутимый доход как по сортам овощной фасоли, так и по сортообразцам фасоли обыкновенной (табл.4).
Сорта фасоли обыкновенной коллекция ВИР более выравнены по водопотреблению. Среди них лучшие показатели получены у К 15281-777,8; у К 15377-833,3, а также у трех сортообразцов: К 12500, К 13646 и К 12699-1000-1093,0 м3/т. Остальные образцы по затратам продуктивной влаги на образование 1 т зерна не выходят за рамки нормативных потребностей, которые для фасоли составляют 2000-2500 и полностью укладываются в этот интервал. Это характеризует образцы из каталога ВИР как вполне адаптированные к почвенно-климатическим условиям произрастания аридной зоны.
Несколько интенсивнее росли сортообразцы фасоли обыкновенной из коллекции ВИР. Так коллекционный образец К 12699 от полных всходов до цветения показал прирост 48,2 см, а в полую спелость имел высоту 66 см. Все остальные сорта овощной фасоли имели высоту к уборке от 25,2 до 29,5; высота сортообразцов фасоли обыкновенной к моменту полной спелости зерна находилась в интервале от 21,2 до 35,4 см.
Динамика формирования листового аппарата и фотосинтетическая активность посевов фасоли обыкновенной. Максимальное количество листьев на растениях фасоли как обыкновенной, так и овощной формируется к моменту массового образования бобов, т.е. для компактных кустов фасоли, имеющих кустовую форму, ростовые процессы заканчиваются к периоду массового образования бобов. Следовательно, большая часть ассимилятов у этих растений идет на формирование хозяйственно ценных органов, в отличие от вьющихся форм фасоли.
Причем между максимальным количеством листьев и семенной продуктивностью установлена прямая и весьма тесная корреляционная связь, r=0,98±0,02, а уравнение линейной регрессии выражается формулой У=-2,73+x·0,45.
Данные, приведенные в таблице 1, позволяют сделать вывод, что при формировании мощного листового аппарата посевов в условиях оптимального влагообеспечения и питания достигаются высокие ежедневные приросты сухого вещества. По нашим данным, при максимальной площади листьев, достигающей от 36,56 тыс. м2/га (у К 15377) до 37,24 тыс. м2/га (у К 15281) и чистая продуктивность фотосинтеза в среднем за вегетацию была на уровне 3,86-3,97 г/м2. Конечная урожайность зерна напрямую зависела от этих показателей и значительно превысила 3-4 т зерна с га, а сортообразец К 12699 показал наивысшую урожайность в сортоизучении коллекции ВИР 7,1 т зерна с 1 гектара.
Из группы фасоли обыкновенной более прибыльны и экономически эффективны следующие образцы: К 15281 (125,67 тыс. руб/га), К 15377 (116,0 тыс. руб/га), К 12500 и К 13646 (по 93,0 тыс. руб/га) и К 12031 (72,52 тыс. руб/га). Максимальную доходность показал образец К 12699-07,208 тыс. руб.
В целом, культура фасоли в условиях капельного орошения является высокодоходной, заслуживающей более пристального внимания как в изучении, так и в более широком производственном внедрении.
Эффективность предложенного способа возделывания фасоли обыкновенной Phaseolus vulgaris L. в условиях резко континентального климата Северного Прикаспия приведена в таблице 5.
Таким образом, представленные сведения свидетельствуют в пользу заявленного изобретения, которое соответствует критериям Новизна, Существенные отличия и Техническое тиражирование в неограниченном количестве и Применимость в широком почвенном разнообразии.
В целом, коллекция фасоли обыкновенной (ВИР) обладает комплексом положительных генотипических свойств, позволяющих сформировать не только высокий потенциальный урожай, но и гарантированно получать хозяйственный урожай с минимумом потерь при уборке при возделывании по заявленному способу,
| Таблица 2 | ||
| Коэффициент водопотребления коллекции фасоли обыкновенной | ||
| № п/п | Сорт | Коэффициент водопотребления, м3/т |
| 1 | К 1364 | 2058,8 |
| 2 | К 4183 | 2333,3 |
| 3 | К 4241 | 2058,8 |
| 4 | К 12028 | 1590,9 |
| 5 | К 12031 | 1206,9 |
| 6 | К 12500 | 1000,0 |
| 7 | К 12699 | 1093,8 |
| 8 | К 13646 | 1000,0 |
| 9 | К 15377 | 833,3 |
| 10 | К 15281 | 777,8 |
| Таблица 3 | |||||||
| Хозяйственно ценные признаки сортов фасоли обыкновенной коллекции ВИР | |||||||
| № образца | Сорт, ката лог |
Густота, шт/м2 | Вегетационый период, дней | Высота растений, см | Масса зерна с 1 растения, г | Масса 1000 зерен, г | Биологическая урожайность, т/га |
| 1 | Ока-St | 24,0 | 100 | 34,4 | 5,0 | 228,8 | 1,20 |
| 2 | К 1364 | 25,0 | 88 | 27,8 | 6,92 | 282,2 | 1,73 |
| 3 | К 4183 | 26,6 | 90 | 26,6 | 5,53 | 206,2 | 1,47 |
| 4 | К 4241 | 25,4 | 92 | 28,2 | 6,57 | 220,4 | 1,67 |
| 5 | К 12028 | 25,5 | 86 | 28,8 | 8,60 | 318,7 | 2,19 |
| 6 | К 12031 | 25,0 | 90 | 26,6 | 11,56 | 254,8 | 2,89 |
| 7 | К 12500 | 24,8 | 94 | 34,0 | 14,08 | 268,8 | 3,49 |
| 8 | К 12699 | 24,4 | 99 | 66,0 | 29,04 | 314,0 | 7,09 |
| 9 | К 13646 | 25,0 | 92 | 21,2 | 13,90 | 306,5 | 3,48 |
| 10 | К 15377 | 25,0 | 87 | 35,4 | 16,59 | 318,5 | 4,15 |
| 11 | К 15281 | 26,0 | 90 | 29,7 | 17,27 | 240,8 | 4,49 |
| Таблица 4 | |||||
| Сравнительная экономическая эффективность выращивания сортов фасоли обыкновенной | |||||
| № п/п | Сортообразец (сорт) | Урожай ность, т/га |
Себестои мость 1 т, тыс. руб. |
Стоимость реализованной продукции с 1 га, тыс. руб. | При быль, тыс. руб. |
| 11 | Ока - St. | 2,2 | 19,09 | 66,0 | 46,91 |
| 12 | К 1364 | 1,7 | 24,71 | 51,0 | 26,29 |
| 13 | К 4183 | 1,5 | 28,00 | 45,0 | 17,00 |
| 14 | К 4241 | 1,7 | 24,71 | 51,0 | 26,29 |
| 15 | К 12028 | 2,2 | 19,09 | 66,0 | 46,91 |
| 16 | К 12031 | 2,9 | 14,48 | 87,0 | 72,52 |
| 17 | К 12500 | 3,5 | 12,00 | 105,0 | 93,00 |
| 18 | К 12699 | 7,1 | 5,92 | 213,0 | 207,08 |
| 19 | К 13646 | 3,5 | 12,00 | 105,0 | 93,00 |
| 20 | К 15377 | 4,2 | 10,00 | 126,0 | 116,00 |
| 21 | К 15281 | 4,5 | 9,33 | 135,0 | 125,67 |
Способ возделывания фасоли обыкновенной Phaseolus vulgaris L. в условиях резко континентального климата при капельном орошении, включающий уборку предшественника, лущение стерни и измельчение пожнивных остатков предшественника, внесение фосфорно-калийных удобрений перед основной обработкой почвы, вспашку с оборотом пласта, боронование поперек вспашки для выравнивания рельефа, культивацию верхнего слоя почвы на глубину 8-12 см, поделку гребней, внесение гербицидов, предпосевную обработку семян защитными и ростовыми препаратами, сев семян нормой 350-400 тысяч штук на гектар на глубину 3-4 см, послепосевное прикатывание, вегетационные поливы, корневые и некорневые подкормки, уборку, отличающийся тем, что в позднеосенний период формируют широкие гребни трапецеидального сечения высотой 20-22 см с шириной верхнего основания для размещения шести рядков фасоли с междурядьями 15 см, в ранневесенний период следующего года каждый гребень подрезают на половину его высоты и рыхлят этот слой почвы, из рыхлого слоя почвы формируют двускатный гребень с возможностью размещения на каждом скате трех рядков фасоли, выполняют сев и послепосевное прикатывание скатов с формированием канавок прямоугольного сечения между верхним и средним рядками на каждом скате для укладки и фиксации гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения.
