Спосіб вирощування зернової кукурудзи на зрошуваних землях

Реферат: Спосіб вирощування зернової кукурудзи на зрошуваних землях включає основний і передпосівний обробіток ґрунту, внесення мінеральних добрив, догляд за рослинами та підтримання оптимального режиму зрошення. Проводять основний обробіток ґрунту (полицевий на глибину 28-30 см) з проведенням поливів по типу ґрунтозахисного режиму 3 зрошення за схемою 80-80-80 % в 0,5 м шарі ґрунту поливними нормами 250-300 м /га в критичний період. UA 114340 U (12) UA 114340 U UA 114340 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, до технології вирощування сільськогосподарських культур. Відомий спосіб вирощування зернової кукурудзи на зрошуваних землях півдня України передбачає основний (класична оранка на глибину 25-27 см) і передпосівний обробіток ґрунту, внесення мінеральних добрив, догляд за рослинами та підтримання оптимального режиму зрошення, при якому поливи призначають по вологості 70 % НВ в 0,5 м шарі ґрунту з поливною 3 нормою 500 м /га [Рекомендації з технології вирощування кукурудзи в умовах зрошення південного Степу України. - 2006 р. - с. 8, 13]. Недоліком цього способу є те, що він потребує високих затрат коштів, енергії та ресурсів. Задачею корисної моделі є отримання високих врожаїв зерна кукурудзи в умовах зрошення за раціонального використання поливної води та енергетичних ресурсів. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб вирощування зернової кукурудзи на зрошуваних землях, що включає основний і передпосівний обробіток ґрунту, внесення мінеральних добрив, догляд за рослинами та підтримання оптимального режиму зрошення, згідно з корисною моделлю, проводять основний обробіток ґрунту (полицевий на глибину 2830 см) з проведенням поливів по типу ґрунтозахисного режиму зрошення за схемою 80-80-80 % 3 в 0,5 м шарі ґрунту поливними нормами 250-300 м /га в критичний період. Спосіб розроблений і експериментально проведений у відділі зрошуваного землеробства Інституту зрошуваного землеробства НААН протягом 2013-2015 років. Агротехніка в дослідах була загальноприйнятою для кукурудзи на зерно, окрім факторів, що вивчалися. Для закладки досліду використовували знаряддя: ПЛН-5-35, ПЧ-2,5, БДТ-7. Висівали районований гібрид середньої групи стиглості Маісодур 447 з густотою 80 тис./га. Норма азотних добрив N150 др., попередник - соя. Повторність в досліді 4-разова. Площа посівної ділянки першого порядку - 742 м, другого -330 м, облікової - 14 м. Застосування для обробітку ґрунту знарядь з різною конструкцією робочих органів певною мірою впливає на весь комплекс агрофізичних властивостей ґрунту, в тому числі і на щільність складення. В наших дослідженнях на початку вегетації кукурудзи відзначається суттєвий вплив оранки на щільність будови. Так, якщо в контрольному варіанті щільність складення шару ґрунту 03 40 см становила 1,30 г/см , то у варіантах безполицевого розпушування та поверхневого 3 обробітку цей показник складав 1,32 та 1,35 г/см відповідно або зростав на 1,1 та 3,7 % (табл. 1, 2). Таблиця 1 Щільність складення темно-каштанового ґрунту за різного основного обробітку ґрунту під 3 кукурудзою, початок вегетації, г/см № вар. Система основного обробітку ґрунту 1 Полицева 2 Безполицева 3 Поверхнева 3 НІР05, г/см Спосіб і глибина обробітку, см 0-10 початок вегетації 25-27 (о) 1,26 20-22 (ч) 1,28 12-14 (л) 1,32 Шар ґрунту, см 10-20 20-30 30-40 1,29 1,31 1,34 1,32 1,33 1,36 0-40 1,33 1,35 1,38 1,30 1,32 1,35 0,04 Таблиця 2 Щільність складення темно-каштанового ґрунту за різних режимів зрошення та основного 3 обробітку ґрунту сівозміні під кукурудзою, кінець вегетації, г/см № вар. 1 Режим зрошення Загальновизнаний 70-70-70 % НВ Система основного обробітку ґрунту полицева безполицева поверхнева Спосіб і глибина обробітку, см 25-27 (о) 20-22 (ч) 12-14 (л) 35 1 Шар ґрунту, см 0-10 1,32 1,34 1,33 10-20 20-30 1,33 1,35 1,37 1,35 1,37 1,39 30-40 0-40 1,36 1,37 1,41 1,34 1,36 1,38 UA 114340 U Продовження таблиці 2 Система основного № вар. Режим зрошення обробітку ґрунту полицева Водозберігаючий 702 безполицева 80-70 % НВ поверхнева полицева Ґрунтозахисний 803 безполицева 80-80 % НВ поверхнева 3 HIP05, г/см 5 10 Спосіб і глибина обробітку, см 25-27 (о) 20-22 (ч) 12-14 (л) 25-27 (о) 20-22 (ч) 12-14 (л) Шар ґрунту, см 0-10 10-20 20-30 1,32 1,33 1,36 1,30 1,31 1,34 1,33 1,34 1,39 1,31 1,33 1,35 1,33 1,36 1,39 1,33 1,35 1,39 30-40 0-40 1,34 1,37 1,38 1,34 1,37 1,40 1,32 1,35 1,38 1,32 1,34 1,37 0,08 Протягом вегетаційного періоду під впливом ґрунтообробної та збиральної техніки, вегетаційних поливів ґрунт значно ущільнився. Тенденція, що відмічалася на початку вегетації збереглася. Так, за оранки на 25-27 см та ґрунтозахисного і водозберігаючого режимів 3 зрошення щільність складення була 1,32 г/см , в той час як за таких самих режимів зрошення та 3 лущення щільність досягла 1,37-1,38 г/см . За загальновизнаного режиму зрошення показник, 3 що вивчався, був найбільшим і складав 1,34-1,38 г/см залежно від способів і глибини основного обробітку ґрунту. Пористість істотно впливає на розвиток рослин, оскільки від цього показника залежить повітряний і водний режими ґрунту. Дані наших досліджень свідчать, що у період сходів показники пористості шару ґрунту 0-40 см були найбільшими за полицевого основного обробітку ґрунту і складали 50,3 %, в той час як за безполицевого і поверхневого основних обробітків ґрунту вони були 49,6 та 48,3 % відповідно (табл. 3, 4). 15 Таблиця 3 Пористість темно-каштанового ґрунту за різного основного обробітку в сівозміні під кукурудзи, початок вегетації, % № вар. Система основного обробітку ґрунту 1 Полицева 2 Безполицева 3 Поверхнева НІР05, % Спосіб і глибина обробітку, см 0-10 початок вегетації 25-27 (о) 51,7 20-22 (ч) 50,5 12-14 (л) 49,4 Шар ґрунту, см 10-20 20-30 30-40 50,5 49,6 48,2 49,5 49,0 47,6 49,3 49,1 48,1 0-40 50,3 49,6 48,3 1,2 Таблиця 4 Пористість темно-каштанового ґрунту за різних режимів зрошення та основного обробітку в сівозміні під кукурудзу, кінець вегетації, % Система Спосіб і основного глибина обробітку ґрунту обробітку, см полицева 25-27 (о) Загальновизнаний 701 безполицева 20-22 (ч) 70-70 % НВ поверхнева 12-14 (л) полицева 25-27 (о) Водозберігаючий 602 безполицева 20-22 (ч) 80-60 % НВ поверхнева 12-14 (л) полицева 25-27 (о) Ґрунтозахисний 80-803 безполицева 20-22 (ч) 80 % НВ поверхнева 12-14 (л) HIP05, % № вар. Режим зрошення 2 Шар ґрунту, см 0-10 49,4 48,7 49,0 49,4 49,0 47,9 50,2 49,8 48,7 10-20 20-30 30-40 49,0 48,3 47,5 49,0 48,7 46,7 49,8 49,0 48,3 48,3 47,5 46,7 49,0 47,9 46,7 49,0 48,3 46,7 47,9 47,5 46,0 48,7 47,5 47,1 48,7 47,5 46,4 0-40 48,7 47,9 47,1 49,4 48,3 47,1 49,4 48,7 47,5 0,9 UA 114340 U 5 10 На кінець вегетації видно, що рівні показників пористості шару ґрунту 0-40 см за режимами зрошення та способами обробітку між собою суттєво не відрізнялися. Більш істотно відрізнявся від цих варіантів - ґрунтозахисний режим зрошення. Показники цього варіанта складали від 47,5 до 49,4 % залежно від способів основного обробітку ґрунту. Але, як бачимо, в усіх варіантах спостерігається тенденція до зменшення рівнів пористості із заглибленням у нижчі шари ґрунту, порівняно із шаром 0-10 см. Підвищення щільності складення та зменшення пористості ґрунту з застосуванням систем основного обробітку ґрунту призвело до зниження водопроникності при тригодинній експозиції визначення. На початку вегетації досліджуваний показник за оранки був вищим ніж за чизельного обробітку на глибину 20-22 см (вар. 2) та за лущіння на глибину 12-14 см (вар. 3) на 0,2 та 0,5 мм/хв. (табл. 5, 6). Таблиця 5 Водопроникність темно-каштанового ґрунту за різного основного обробітку ґрунту в сівозміні під кукурудзу, мм/хв Система основного обробітку ґрунту 1 Полицева 2 Безполицева 3 Поверхнева НІР05, мм/хв. № вар. Спосіб і глибина обробітку, см Початок вегетації 25-27 (о) 20-22 (ч) 12-14 (л) 3,1 2,9 2,6 0,2 15 Таблиця 6 Водопроникність темно-каштанового ґрунту різних режимів зрошення та основного обробітку в сівозміні під кукурудзу, мм/хв. Система основного обробітку ґрунту полицева Загальновизнаний 70-70-70 % 1 безполицева НВ поверхнева полицева Водозберігаючий 60-80-60 % 2 безполицева НВ поверхнева полицева 3 Ґрунтозахисний 80-80-80 % НВ безполицева поверхнева НІР05, мм/хв. № вар. 20 25 Режим зрошення Спосіб і глибина Перед збиранням обробітку, см врожаю 25-27 (о) 20-22 (ч) 12-14 (л) 25-27 (о) 20-22 (ч) 12-14 (л) 25-27 (о) 20-22 (ч) 12-14 (л) 2,4 2,2 1,8 2,6 2,4 2,0 2,8 2,5 2,1 0,3 Роки проведення досліджень за дефіцитом вологозабезпеченості відносилися до: 2013 р. середнього, 2014 р. - середньо сухого, 2015 р. - середньовологого. На час сходів рослин кукурудзи вологість метрового шару ґрунту за роки досліджень знаходилась в інтервалі 90,192,0 % НВ при полицевому основному обробітку ґрунту, 81,2-91,1 % НВ та від 77,5 до 90,6 % НВ відповідно по безполицевому та поверхневому обробіткам. Отже і загальні та продуктивні запаси були теж більш високі за полицевого розпушування, так як цей агротехнічний захід сприяв кращому поглинанню вологи за осінньо-зимовий період. 3 При цьому обробітку ґрунту відмічений і найменший дефіцит вологи (263 м /га), тоді як за 3 безполицевого та поверхневого він дещо збільшився на 118-165 м /га відповідно (табл. 7) 3 UA 114340 U Таблиця 7 3 Динаміка запасів вологи за різних систем основного обробітку ґрунту, м /га Система основного обробітку ґрунту Запаси вологи за фазами розвитку кукурудзи Спосіб і глибина сходи 9-10 листків цвітіння повна стиглість обробітку, продук дефіци загальн продукт дефіци загальн продукт дефіци загальн продук дефіци загальні см тивні т і ивні т і ивні т і тивні т Полицева 25-27 (о) 2740 1401 Безполиц 20-22 (ч) 2622 1283 ева Поверхне 12-14 (ч) 2576 1239 ва 5 10 263 2561 1222 442 2557 1217 446 1805 465 1199 381 2482 1142 522 2491 1151 512 1744 404 1256 428 2449 1109 555 2453 1114 550 1786 447 1217 Аналіз цих показників за системами основного обробітку ґрунту показує, що максимальна кількість загальної та продуктивної вологи з найменшим дефіцитом відмічена за полицевого обробітку ґрунту і просліджується по всіх фазах відбору вологості крім повної стиглості. При застосуванні безполицевого та полицевого обробітків ґрунту ці показники змінюються в межах 2,4-4,7 %. Для підтримання вологості ґрунту на рівні 70 % НВ в 0,5 метровому шарі ґрунту протягом міжполивного періоду (загальновизнаний режим зрошення) було проведено 6 поливів 3 зрошувальною нормою 2950 м /га (табл. 8). Таблиця 8 Основні показники режиму зрошення зернової кукурудзи Режим зрошення Загальновизнаний 70-70-70 % НВ Водозберігаючий 70-80-70 % НВ Ґрунтозахисний 80-80-80 % НВ 15 20 Кількість поливів 6 7,3 9,3 Міжполивний період 17,06-10,08 17,06-10,08 12,06-10,08 Зрошувальна норма, 3 м /га 2950 2567 2817 Підвищення передполивного порогу вологості розрахункового шару ґрунту до 80 % НВ у критичний період росту та розвитку рослин (водозберігаючий режим зрошення) зменшило 3 зрошувальну норму до 2567 м /га, але збільшило кількість поливів до 7,3. При призначенні поливів при передполивному порозі вологості ґрунту 80 % НВ протягом вегетації рослин кукурудзи (ґрунтозахисний режим зрошення) проведено 9,3 поливів зрошувальною нормою 3 2817 м /га. Проведення поливів поповнило запаси продуктивної вологи необхідної рослинам для їх розвитку та формування врожаю. Запаси вологи метрового шару ґрунту, опади та різна кількість зрошувальної води по режимних варіантах позначились на показниках сумарного водоспоживання, які коливались в 3 межах від 4769 до 5345 м /га (табл. 9). Таблиця 9 Баланс сумарного водоспоживання зернової кукурудзи з 0-100 см шару ґрунту за різних режимів зрошення та способів обробітку ґрунту Система основного Режим зрошення обробітку ґрунту полицева Загальновизнаний безполицева 70-70-70 % НВ поверхнева полицева Водозберігаючий безполицева 70-80-70 % НВ поверхнева Спосіб і Сумарне глибина водоспоживання, обробітку, 3 м /га см 25-27 (о) 5345 20-22 (ч) 5289 12-14 (л) 5199 25-27 (о) 4844 20-22 (ч) 4806 12-14 (л) 4769 4 Складові балансу ґрунтова опади поливи волога 3 3 м /га % м/га % м /га % 935 17 1460 27 2950 56 879 17 1460 27 2950 56 789 15 1460 28 2950 57 817 17 1460 30 2567 53 780 16 1460 30 2567 54 742 15 1460 30 2567 55 UA 114340 U Продовження таблиці 9 Система основного Режим зрошення обробітку ґрунту полицева Ґрунтозахисний безполицева 80-80-80 % НВ поверхнева 5 10 15 Спосіб і Сумарне глибина водоспоживання, обробітку, 3 м /га см 25-27 (о) 5085 20-22 (ч) 5033 12-14 (л) 4972 Складові балансу ґрунтова опади поливи волога 3 3 м /га % м/га % м /га % 808 16 1460 28 2817 56 756 15 1460 29 2817 56 695 14 1460 29 2817 57 Слід відмітити, що цей показник пропорціонально залежав від зрошувальної норми. Якщо 3 при загальновизнаному режимі зрошення, у середньому по фактору А, він становив 5278 м /га, 3 то при водозберігаючому та ґрунтозахисному режимах - 4806 та 5030 м /га відповідно. Способи обробітку ґрунту не вплинули на величину сумарного водоспоживання і становили, в 3 3 середньому по фактору В, 5091 м /га при полицевому, 5043 - при безполицевому та 4980 м /га при поверхневому обробітку ґрунту. У балансі водоспоживання за вегетаційний період потреба у воді в варіантах з різним режимом зрошення забезпечується на 14-17 % за рахунок продуктивних запасів, на 27-30 % - за рахунок опадів весняно-літнього періоду вегетації та на 53-57 % за рахунок вегетаційних поливів. Слід відмітити найменшу питому вагу використання вегетаційних поливів (53-55 %) і найбільшу - опадів (30 %) при водозберігаючому режимі зрошення. Аналіз використаної вологи для формування одиниці врожаю показав, що найбільша її 3 кількість (414 м /т) витрачена при загальновизнаному режимі зрошення. Дещо менше 3 потребувалось вологи на формування одиниці врожаю (387 та 383 м /т, відповідно) у варіантах з водозберігаючим та ґрунтозахисним режимами зрошення (табл. 10). Таблиця 10 Коефіцієнт водоспоживання зернової кукурудзи за різних режимів зрошення та способів 3 обробітку ґрунту, м /т Режим зрошення Загальновизнаний 7070-70 % НВ Водозберігаючий 70-8070 % НВ Ґрунтозахисний 80-8080 % НВ Середнє по фактору В Система основного обробітку ґрунту Середнє по безполицева 20-22 поверхнева 12-14 полицева 25-27 (о) фактору А (ч) (л) 377 385 479 414 346 354 461 387 342 351 457 383 355 363 20 25 466 3 Серед способів обробітку ґрунту найбільшу величину (466 м /т) цього показника отримано при застосуванні мілкого безполицевого обробітку ґрунту. Глибоке розпушування зменшило кількість вологи для формування однієї тонни врожаю на 22,1-23,8 %. Збільшення зрошувальної норми та вихідних вологозапасів призвело до росту середньодобового випаровування зернової кукурудзи залежно відрежимів зрошення (табл. 11). Таблиця 11 Середньодобове випаровування зернової кукурудзи за різних режимів зрошення та способів 3 обробітку ґрунту, м /га Система основного обробітку ґрунту (фактор В) Середнє Режим зрошення (фактор по полинева 25-27 безполицева 20-22 поверхнева 12-14 А) фактору А (о) (ч) (л) Загальновизнаний 70-7049,0 48,5 47,6 48,4 70 % НВ 5 UA 114340 U Продовження таблиці 11 Система основного обробітку ґрунту (фактор В) Середнє Режим зрошення (фактор по полинева 25-27 безполицева 20-22 поверхнева 12-14 А) фактору А (о) (ч) (л) Водозберігаючий 70-8044,4 44,0 43,7 44,0 70 % НВ Ґрунтозахисний 80-8046,6 46,1 45,6 46,1 80 % НВ Середнє по фактору В 46,7 46,2 45,6 3 5 10 Максимальне значення (48,4 м /га) цієї величини відмічено при загальновизнаному режимі зрошення та полицевому обробітку ґрунту. В середньому по фактору В, застосування різних способів та глибини обробітку ґрунту не вплинули на ці показники, які були на рівні 45,63 46,7 м /га за добу відповідно. Передбачені схемою досліду режими зрошення (водозберігаючий 3 та ґрунтозахисний) зменшили цю величину до 44,0 та 46,1 м /га за добу відповідно. Результати обліку врожайності зернової кукурудзи свідчать про те, що в середньому за роки досліджень різна ступінь забезпеченості рослин вологою протягом вегетаційного періоду тобто, 3 збільшення зрошувальної норми від 2567 до 2950 м /га позначилось на продуктивності рослин зернової кукурудзи. Створення відповідних до визначених у схемі умов зволоження ґрунту поливами забезпечило отримання врожаю зерна кукурудзи, в середньому по фактору А, в межах (12,6-13,4 т/га) (табл. 12). Таблиця 12 Урожайність зерна кукурудзи за різних режимів зрошення та обробітку ґрунту, т/га Система основного обробітку ґрунту (фактор В) Режим Зрошення (фактор А) полицева 25-27 безполицева 20- поверхнева 12(о) 22 (ч) 14 (л) Загальновизнаний 70-7070 % НВ Водозберігаючий 70-80-70 % НВ Ґрунтозахисний 80-80-80 % НВ Середній урожай по фактору В, НІР05, т/га-0,16 Середній урожай по фактору А НІР05, т/га-0,6 14,2 13,7 10,8 12,9 14,0 13,5 10,4 12,6 14,9 14,4 10,9 13,4 14,4 13,9 10,7 15 20 Максимальний врожай (14,9 т/га) у досліді одержаний у варіанті з призначенням поливів по схемі 80-80-80 % НВ в 0,5-ти метровому шарі ґрунту (ґрунтозахисний режим зрошення). В межах найменшої істотної різниці було зниження врожаю від застосування водозберігаючого режиму зрошення. В порівнянні з контролем зниження врожаю зерна на 0,5 т/га було отримано при поливах з передполивним порогом вологості ґрунту 70-80-70 % НВ протягом міжполивного періоду культури, але ця схема поливів дала економію води близько 6,0 %. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб вирощування зернової кукурудзи на зрошуваних землях, що включає основний і передпосівний обробіток ґрунту, внесення мінеральних добрив, догляд за рослинами та підтримання оптимального режиму зрошення, який відрізняється тим, що проводять основний обробіток ґрунту (полицевий на глибину 28-30 см) з проведенням поливів по типу ґрунтозахисного режиму зрошення за схемою 80-80-80 % в 0,5 м шарі ґрунту поливними 3 нормами 250-300 м /га в критичний період. 6 UA 114340 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7