Оценка влияния схемы посева сахарной свёклы на урожайность

Основной целью любой сельскохозяйственной деятельности, связанной с выращиванием растений, является получение высоких урожаев, что зависит от множества факторов: свойств почвы, выбора сортов или гибридов растений, способов обработки почвы перед посевом,  предпосевной обработки семян, правильного применения технологий возделывания культур и др. Увеличение урожайности можно представить как контролируемый процесс, которым можно управлять, в частности, применяя передовые технологии, современные образцы производительной техники, а также накопленный опыт ведения сельского хозяйства.

Как известно, в России и за её пределами сахарную свёклу высевают по стандартной однострочной схеме 45+45 см с шириной основных междурядий 45 см. При высеве семян по данной технологии максимальная густота корнеплодов  составляет 110 - 120 тыс. шт./га, а урожайность достигает 500 ц/га и более. Обеспечить прирост урожайности можно путём увеличения количества корнеплодов на единице площади поля за счёт изыскания новых, рациональных схем загущенного посева. При этом критерием оценки правильности выбора технологических параметров сева должна служить урожайность корнеплодов, зависящая от нормы высева  и равномерности размещения семян и растений вдоль борозды.

В принятой в России однострочной схеме 45+45 см близкое расположение растений в рядке приводит к их взаимному угнетению и, как следствие, снижению урожайности. Для размещения на поле большего количества рационально распределенных корнеплодов исследователи предлагают к реализации схемы загущенного посева, основанные на уменьшении ширины междурядья: 30+45, 22,5+45 и 15+45 см. При внедрении данных схем следует учитывать удобство расстановки секций на раме серийно выпускаемых сеялок, условия работы культиваторов в период ухода за растениями и машин при уборке корнеплодов.

Для обоснования технологических параметров схем посева принимаем, что расстояние между крайними секциями у получившей наибольшее распространение 12-рядной сеялки при ширине междурядий 0,45 м составляет 4,95 м.

Возможные варианты расстановки посевных секций на раме сеялки по предлага-емым схемам представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Схемы загущенного посева семян сахарной свеклы (размеры даны в см)

При использовании схем посева 22,5+45 и 30+45 см соседние посевные секции располагаются не в один ряд, а с продольным смещением относительно друг друга по ходу движения агрегата, что требует дополнительных затрат на переоборудование сеялки. Двухстрочная схема посева 15+45 см может быть реализована одной секцией, оснащенной делителем потока семян. Поэтому из предлагаемых схем посева сахарной свёклы наиболее приемлемой для составления агрегата является  15+45 см. При реализации данной схемы сеялка будет располагаться симметрично относительно трактора, его колея составит 180 см, аналогично стандартной схеме посева (45+45 см).

При реализации схемы 22,5+45 см сеялка также симметрично располагается относительно трактора, но ширина его колеи в данном случае составит 135 см, что делает невозможным использование трактора МТЗ-80 для агрегатирования. Из третьей схемы видно, что сеялка относительно трактора, имеющего ширину колеи 150 см, будет располагаться несимметрично, поэтому возможно ухудшение управляемости посевного агрегата.

В настоящее время не в полной мере изучены различные схемы посева, поэтому важно провести дополнительные теоретические исследования для обоснования влияния уменьшения одной из сторон ширины междурядья на интенсивность использования растением площади питания. Анализу схем загущенного посева посвящены работы многих ведущих учёных, которые отмечают увеличение урожайности сахарной свёклы при уменьшении одной из сторон ширины междурядья.

Авторами разработана имитационная модель технологии возделывания сахарной свёклы для моделирования процессов высева семян и вегетации растений с целью получения высоких урожаев корнеплодов (рис. 2).

Рис. 2. Структурная схема имитационной модели технологии возделывания сахарной свёклы

Представленная модель позволяет учесть:

• влияние нормы высева и преобразования исходного потока семян высевающим аппаратом на точность распределения семян по дну борозды;

• влияние равномерности глубины заделки, лабораторной и полевой всхожести на равномерность интервалов между всходами;
• влияние изреживания растений в процессе вегетации на интервальное распределение растений перед уборкой.

При этом, используя предлагаемую модель, можно также определить массу корнеплодов в зависимости от сочетания интервалов до соседних растений и суммарную расчётную урожайность сахарной свёклы с 1 га при различных исследуемых схемах посева.

С уменьшением одной из сторон по ширине междурядья происходит уменьшение массы корнеплода по сравнению со стандартной шириной 45 см (схема 45+45 см). Поэтому авторы предлагают при расчёте массы корнеплодов в зависимости от сочетания интервалов в рядке учесть влияние уменьшения одной из сторон ширины междурядья и интенсивность использования площади питания по сравнению со стандартной схемой посева.

По нашим исследованиям двухстрочный посев семян сахарной свёклы до ширины междурядья 15 см можно произвести одним высевающим аппаратом, снабженным делителем потока, в то время как для схем посева 22,5+45 и 30+45 см для этой цели необходимы два высевающих аппарата.

Исходя из условий схемы посева, интенсивности использования корнеплодом прилегающей к нему площади питания в процессе вегетации, определены зависимости увеличения массы корнеплода при увеличении одной стороны ширины междурядья при постоянной второй, равной 45 см.

Получена зависимость относительного увеличения массы корнеплода при изменении одной из сторон междурядья (рис. 3)

Рис. 3. Увеличение массы корнеплода сахарной свёклы при увеличении одной стороны междурядья при постоянной второй стороне, равной 45 см

На рисунке 3 видно, что интенсивность использования площади питания корнеплодом сахарной свёклы фактически прямо пропорциональна увеличению стороны варьируемого междурядья до 15 см. В дальнейшем приращение массы корнеплода снижается, и при стандартной ширине 45 см интенсивность достигает 100%. Так, при увеличении одной стороны междурядья от 15 до 22,5 см масса корнеплода увеличивается на 13,9%, при увеличении в интервале от 22,5 до 30 см интенсивность накопления массы корнеплода возрастает на 7,3%, в последующем при увеличении одной стороны от 30 до 45 см масса корнеплода увеличивается всего на 6,3%.

Как отмечалось ранее, при ширине междурядья до 15 см (схема 15+45 см) возможно укладывать семена в шахматном порядке одним высевающим аппаратом (при высеве по другим схемам такое расположение семян обеспечить практически невозможно). В этом случае расстояние между семенами, расположенными в соседних строках, увеличится.

Тогда накопление массы корнеплода до значения ширины междурядья 15 см будет происходить более интенсивно за счёт увеличения площади питания, в остальном диапазоне характер зависимости не изменяется (рис. 4).

Рис. 4. Увеличение массы корнеплода сахарной свёклы при увеличении одной стороны междурядья при постоянной второй стороне, равной 45 см (до ширины междурядья 15 см семена расположены в шахматном порядке)

Таблица 1. Интенсивность увеличения массы корнеплода при увеличении одной из сторон междурядья

В таблице 1 приведены значения увеличения массы корнеплода при увеличении одной из сторон междурядья по предлагаемым схемам посева (рис. 1).

Числовые показатели предлагаемых схем посева отражены в таблице 2.

Таблица 2. Числовые показатели предлагаемых расчётных схем посева сахарной свёклы

На рисунке 5 представлены зависимости расчётной урожайности от нормы высева семян при различных схемах посева для третьего варианта, в котором учитывали корнеплоды массой более 250 г при интервале между семенами при посеве, равном 12 см, полевой всхожести семян 80%, точности распределения семян V = 60%.

Рис. 5. Урожайность сахарной свёклы в зависимости от нормы высева при различных схемах посева с учётом сбора корнеплодов массой более 250 г: 1 - 1+45 см, 2 - 22,5+45 см, 3 - 30+45 см, 4 - 45+45 см

Анализируя приведённые на рисунке 5 зависимости, можно отметить, что урожайность сахарной свёклы, определённая из условия сбора корнеплодов массой более 250 г, растёт с увеличением нормы высева семян до 10 шт./м, а при дальнейшем увеличении нормы высева - снижается.

Максимум расчётной урожайности получен при схеме посева 15+45 см. Схема посева 22,5+45 см даёт расчётную урожайность ниже максимальной при всех нормах высева на 2,2 - 2,5%. Уменьшение урожайности при схеме посева 30+45 и 45+45 см происходит в диапазонах соответственно 7,0 - 7,8% и 15,6 - 15,8%.

Аналогичные зависимости получены при расчёте урожайности и учёте корнеплодов массой более 200 г. При этом рост урожайности наблюдается при увеличении нормы высева до 13 шт./м.

Установлено, что при использовании схем загущенного посева, основанных на уменьшении одной из сторон ширины междурядья, на единице площади поля удаётся разместить наибольшее количество рационально распределенных растений. Следовательно, их количество возрастает, и в конечном итоге увеличиваются сбор корнеплодов и урожайность.

К. КАЗАРОВ, В. ЧЕРНИКОВ, И. ЛУКИНА, И. БАРТЕНЕВ3, Ю. СОЛДАТОВ, Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I, Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова, Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А. Л. Мазлумова