Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Приемы выращивания лядвенца рогатого в условиях центральной лесостепи Зауралья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Приемы выращивания лядвенца рогатого в условиях центральной лесостепи Зауралья"

>МСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА \

поломских

Екатерина Юрьевна

ПРИЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ЛЯДВЕНЦА РОГАТОГО В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЛЕСОСТЕПИ

На правах рукописи

ЗАУРАЛЬЯ

06.01.09 — растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ОМСК 1990

Работа выполнена в Курганском сельскохозяйственном институте в 1983 - 1986 г.г.

Научны! руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук

А.Ф.Кирдяйкин

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор М.Д.Константинов кандидат сельскохозяйственных наук В.¡{.Дмитриев

-У ■ ■ ' I»

Ведущее предприятие - НПО "Среднеуралъское

Защита состоится ' 6 ' ^С^/РУФС 199Ф г. в 10 часов на заседании специализированного совете Д Х20.19.01 до защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Омском ордена Ленина сельскохозяйственном институте имени С.Н.Кирова в 2? аудитории первого учебного корпуса.

Адрес: 6<йС08,г.Оиск-8,Омский сельскохозяйственный институт

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского сельскохозяйственного института имени С.М.Кирова

Автореферат разослан " 199(1 г.

; •'Ученый секретарь

специализированного совета Н.И.Виноградова

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ, Природные условия Курганской области позволяет возделывать на фуражные цели многолетние бобовые травы.На полях выращивают в основном люцерну посевную и жел-тогибридную.донник желтый и на небольших площадях эспарцет песчаный,Тем не менее ежегодный дефицит кормового бедка составляет 60-75 тыс.т.т.е. на I к.ед.приходится всего 80-90 г переваримого протеина.Расширение кормовой базы в нашей зоне за счет этих культур ограничивается наличием засоленных почв.

Разрешить данный вопрос можно путем подбора перспективных кормовых культур из других географических зон и изучением особенностей их биологии и агротехники применительно к конкретному региону,Такой культурой для зоны Зауралья является лядвенец рогатый.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. В связи с тем,что для условий Курганской области недостаточно изучены вопросы биологии ляд-венца рогатого,его потенциальная и реальная семенная продуктивности^ задачи исследований входило:

- изучение ритма роста и развития,особенностей побегообразования в зависимости от густоты травостоя,связь их с продуктивностью растений и качеством урожая;

- исследование некоторых особенностей цветения и плодоношения ' при разных условиях выращивания;

- определение влияния густоты травостоя на уровень потенциальной и реальной семенной продуктивности;

- выявление оптимальных норм высева и способов посева на зеленую массу и семена;

- определение экономической эффективности выращивания лядвен-ца рогатого в условиях Курганской области.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА, Впервые в условиях центральной лесостепи Зауралья на черноземах выщелоченных получены данные о продуктивности лядвенца рогатого при разных нормах высева'и способах выращивания.Установлена зависимость побегообразования лядвенца от густоты травостоя,формирования генеративных органов от разных условий выращивания.

Определена зависимость урозня потенциальной,реальной и фактической семенной продуктивности от густоты травостоя.

Установлена взаимосвязь между потенциальной и реальной семенной продуктивностью лядвенца рогатого.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Данные работы ежегодно докладывались на ученом совете Всесоюзного научно-исследовательского института зернового хозяйства им,А.И.Бараева(1983-1986гг.),на зональных совещаниях ботаников в г.Перми(1986 г.) и в г.Кургане(1988 г.), на областном совещании молодых ученых Заураяья(1966 г.),на научных конференциях в Курганском СХ 14( 1983-I9SOrr.), на координационном совещании зоны Сибири и Дальнего Востока в г.Новосибирс-ке(1989 г.).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИС-ЛЩОВАНИЙ. Результаты исследований по технологии выращивания лядвенца на зеленый корм и семена позволяют возделывать его в полевом и кормовом севооборотах.Рекомендации,разработанные по возделывании лядвенца рогатого,внедряются в хозяйствах области.

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом на-учно-исследонательских работ по теме:"Разработать и внедрить агротехнические приемы повышения урожайности кормовых культур". Номер государственной регистрации 01.84.0073637,

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 3 глав,выводов,предложений производству.Список литературы вкли-

чает 101 наименование,материал изложен на 177 страницах машинописного текста,включает 16 таблиц,8 рисунков,28 таблиц в приложении.

ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Опыт был заложен 3 июня 1983 г. на опытном поле Курганского СХИ.Почва - чернозем выщелоченный среднегумусныЯ.й соответствии с поставленной задачей в опыте предусмотрена следующая схема: ширина междурядий,см 15 30

60

В 1965 г. орыт расширен по следующей схеме:

15 3,6,9,12,15

30 1,5;3;4,5;6;7,5

45 1.2,3,1,5

60 0,8;1,5;2,2;3;3,8

?

Размер опытных делянок 100 м ,повторность четырехкоатная.Агротехника в опыте общепринятая для многолетних трав в области. Посев - беспокровный по фону //бо^бО^ЗО'Предшественник - черный пар.

Методика исследований была следующей:

1) побегообраэовательную способность изучали методом сравнитель-но-морфояогического анализа растений по годам жизни и в пределах каждого года по фазам развития;

2) динамику высоты изучали путем промера 10 растений на каждом варианте через 10 дней улядвенца 1-го и 2-го года жизни,в последующие годы - по фазам развития;

3) динамику формирования ассимиляционной поверхности определяли

норма высева,млн/га 3,6,9,12 1.5;3;4,5;б 1.2,3,1 0,8;1,5;2,2;3

весовым методом(А.А,Ничипорович,1961);

4) динамику накопления сухого вещества определяли путем высушивания проб при температуре Ю5°С до постоянной массы;

5) количество надземной массы устанавливали укосным методом

р

на площадках 2 м в четырехкратной повторности в фазу бутонизации - начала цветения;

6) химический состав раотения определяли в фагу бутонизации -начала цветения по общепринятым методикам зоотехнического анализа кормов;

7) развитие генеративных органов изучали по методике И.В.Вай-нагий(1974 г.). .

Показатели динамики роста,побегообразования,потенциальной и реальной семенной продуктивности обрабатывали методом вариационной статистики,урожайные данные - методом дисперсионного анализа(Б.Доспехов,1985),

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ.РОСТ И РАЗВИТИЕ ЛЯДВЕНДА РОГАТОГО Лядвенец рогатый - многолетнее травянистое растение семейства бобовых.В первый год жизни он растет и развивается очень медленно.Независимо от нормы и способа посева единичные всходы были зарегистрированы на 10-й день.полные - на 21-й. Всходы лядвенца появлялись семядольными листьями округло-яйцевидной формы,с редким опушением на наружной стороне и с густым на нижней стороне семядоли. .

Через три дня после фазы семядолей из точки роста разворачивался первый настоящий лист тройчатой формы;спустя еще три дня - второй тройчатый лист.Посяз этого на стебле разворачивались типичные для лядвенца дистья - пятерного типа.Каждый такой лист появлялся на третий,четвертый день независимо от нормы и способа посева.Сорча' мпточков округло-овальная или округло-ланцетная.

Наружная сторона листочка гола т. нижняя ~ с густым опушением.

При наличии пяти типичных листьев на лядвенце отмечалась фаза ветвления,боковые побеги раззивались из почек,расположенных в пазухах листьев.

В первый год лизни ллдзенец во возх вариантах достиг фазы ветвления.Высотэ растений в этот период по варлантаи была различной.Опережали э росте растения в варианте с рядовым посевом и нормой 9 млн всхожих семян на I га(табл.1).На второй и последующие годы жизни лядвенец проходил полный цикл развития и давал зрелые плоды.Фазы развития были отмечены в следующие сроки: конец мая-начало июня - ветвление,первая декада июля - цветение.первая декада августа - плодоношение.

Таблица I

Высота растений лядвенца рогатого по фазам развития и годам жизни.см(мирина междурядий 15 см)___

Фаза раз- ! Норма ! вития ! высева,.'

Год жизни

! I I

! млн/га !1-й ¡2-Я !3-й !4-й

! В среднем

Ветвление 12 13,9 29,0 25,8 33,7 25,6

9 18,7 30,7 27,7 36,0 37,7

6 11,6 30,0 21,6 34,3 32,5

3 8,5 26,0 18,7 23,7 19,2

Цветение 12 - 36,0 44,0 51,7 43,9

9 - 41,3 47,0 63,7 50,7

6 - 37,3 42,8 60,3 46,8

3 - 34,0 35,1 41,6 36,7

Плодоношение 12 - 43,4 63,5 60,3 55,7

9 - 47,0 67,2 75,0 63,1

6 - 44,0 61,0 70,0 58,3

3 - 38,3 58,3 60,3 52,3

Установлено.что линейный рост лядвенца продолжался и в фазу плодоношения.В среднем за годы исследований были выше растения в рядовом посеве при норме высева 9 млн всхожих семян на I га(таблЛ).

Увеличение ширины междурядий и снижение нормы высева на единицу площади не оказало положительного влияния на рост лядвенца.В широкорядных посевах растения отставали в росте в фазу ветвления на 3-18,цветения - на 2-13 см,плодоношения - на 2-12 см.

ПОБЕГООБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛЯДВЕНЦА РОГАТОГО • В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НОРМ И СПОСОБОВ ПОСЕВА

Формирование побегов на растениях лядвенца зависит от площади питания.В среднем за годы исследований выше была побегооб-разовательная способность в варианте с нормой высева £,2 млн всхожих семян на I га при ширине междурядий 60 см,где общее количество побегов в фазу ветвления составило '49 шт.,в фазу цветения - 159,плодоношения - 2С9 шт. в расчете на одно растение. Увеличение побегообразовательной способности в фазу плодоношения установлено на лядвенце во все годы только в широкорядных посевах.В вариантах с шириной междурядий 15 см снижалось число побегов в результате отмирания осевых побегов и побегов ветвления нижних ярусов .Меньше всего их •£ормиров.?,ппсь на растениях в рядовом посеве при норме высева 12 млн всхожих семян на I га,общее число побегов в этом варианте в фазу ветвления составило 17 шт.,цветения - 38,плодоношения - 42 в расчете на одно растение.

•ФОРМИРОВАНИЕ ПЛОЩАДИ ЛИСТЬЕВ И НАКОПЛЕНИЕ СУХОГО БёЦ£с'Г0й"

РАСТЕНИЯМИ Л НД ВЕНЦА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ

ПРОИЗРАСТАНИЙ

Рост ассимиляционной поверхности у лядвенца находился в

' ' 6 " . • . - '•

теснрй зависимости от условий произрастания.Вследствие оптимального соотношения факторов роста и развития растения были хорошо облиственны до укосной спелости и не снижали своей продуктивности.

Установлено,что в течение всей вегетации у лядвенца в широкорядных посевах листовая поверхность не уменьшается.В среднем за годы исследований большую площадь листьев имели растения в варианте с нормой высева 2,2 млн всхожих семян на I га при ширине междурядий 60 смСтабл.2).

Таблица 2

Площадь листьев лядвенца рогатого и накопление сухого вещества по фазам развития при ширине междурядий 60 см ( В среднем за 1983-1966 гг.)_

Фаза ! Норма !

На одно растение

развития ! 1 высева, млн/га (Площадь листьев, ! см2 1 Сухое вещество, ! г

Ветвление 3 311,9 0,22

2,2 731,6 0,38

1.5 615,2 0,29

0,8 464,9 0,23

Цветение 3 956,9 0,81

2,2' 2664,9 1,84

1.5 2015,1 1,56

0,8 1239,8 1,45

Плодоношение 3 878,1 1,45

2,2 2070,2 3,42

1.5 1549,4 2,70

0,8 1117,8 1,66

Содержание сухого вещества в растениях лядвенца зависело

■ ? I

от размеров сформировавшейся ассимиляционной поверхности.Коэффициент корреляцииО'' ) по фазам развития составил: в фазу ветвления +0,66,в фазу цветения +0,85,плодоношения +0,94.Более интенсивно накопление сухого вещества шло также в варианте с нормой высева 2,2 млн всхожих семян на I га и шириной междурядий 60 см от фазы ветвления к фазе плодоношения.

По нашим данным,в широкорядных посевах к фазе плодоноше--ния лядвенец не снижает своей продуктивности.

УР (ДАННОСТЬ Л ЯД ВЕНЦА РОГАТОГО

Установлено,что в условиях Зауралья на черноземах выщелоченных индивидуальное развитие лядвенца было лучше в широкорядных посевах.Продуктивность же единицы площади посева зависела от морфологического развития одного растения и густоты траво-отояО""= + 0,94).Во все годы исследований урожайность зеленой массы,сбор сухого вещества и кормовых единиц были выше в варианте с нормой высева 9 млн всхожих семян на I га в рядовом по-севе(табл.З)

Таблица 3

Продуктивность лядвенца рогатого при рядовом посеве

(в среднем за 1984-1986 гг.)

Норма ! Густота ! Площадь !_Сбор,т/га_•

высева,! растений,! листьев, ! сухого ! кормовых млн/га ! ьт/ м^ !тыс.м^/га '. вещества ! единиц

12 737 252,6 2,67 1,79

9 526 387,1 4,1 3,0

6 353 203,5 2,27 1,65

3 170 73,3 0,86 0,59

НСР05 2,52 1,54

НСРС5 способов посева. 1,25 . • 0,76

НСРр5 норм высева 1,25 0, /6

о

В широкорядных посевах продуктивность единицы площади посева была ниже в 1,3 - 2 раза.

Химический анализ образцов показал,что ширина междурядий И норма высева отразилась на содержании каротина,переваримого протеина,БЭВ и клетчатки.Количество переваримого протеина,каротина и БЭВ снижалось с увеличением ширины междурядий,а клетчатки - возрастало.Содержание кормовых единиц по вариантам составило 0,64...0,74 кг.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ И РЕАЛЬНАЯ СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЯДВЕНЦА РОГАТОГО Лядвенец рогатый для зоны Зауралья является интродуцентом, местных популяций в нашей зоне нет,поэтому изучение его элементов семенной'продуктивности представляет практический интерес.

В воспроизведении вида можно выделить три составные части: потенциальные,реальные и фактические возможности.Потенциальная семенная продуктивность определяется произведением числа, цветов, сформировавшихся на растении,на количество семяпочек л плоде. Реальная семенная продуктивность есть произведение чиала плодов,' развившихся на растении,на количество семян в плоде.Фактическая семенная продуктивность зависят от внешних факторов в период • уборки.

• За годи исследований усыновлено,что на формирование генеративных органов влияют условия произрастания.В варианте с нормой высева 3 млн всхожих семян на I га при ширине мевдурядий 60 см цветов формировалось в 1,1-3 раза,а плодов в 1,1-3,4 раза больше,чем в'других вариантах.

Количестоо семяпочек и семян в плодах увеличивается с.возрастом растений.По годам исследований не было выявлено одинако-' вого варианта с большим числом семяпочек,средние же данные пока-

зывают.что при увеличении ширины междурядий до 30 см и сниже- -нии нормы высева на единицу площади до 1,5 млн всхожих семян на I га количество их возрастает до 29 шт.в расчете на I боб

Таблица 4

Потенциальная семенная продуктивность лядвенца рогатого при ширине междурядий 60 см (В среднем за 1984-1966 гг.)

Норма !_Количество_! Потенциальная

высева,! .млн/га ! ; 1ветов,шт.на I растение ¡семяпочек,шт. !на I боб » ! семенная про! дуктивность.шт. ) на I растение

3 521 21 10941

.2,2 423 ■ 23 9729

1,5 337 24 8088

0,8 230 26 5980

Одним из решающих факторов,повлиявших на формирование семян,является способ посева.По нашим данным,больше семян содержалось в плодах лядвенца в варианте с нормой высева 0,8 млн всхожих семян на I га при ширине междурядий 60 см(табл.5).Этр объясняется тем,что при уменьшении числа плодов на растениях в разреженном посеве обсемененность их увеличивается за счет лучшего обеспечения питательными веществами^'» - 0,67).

Потенциальная и реальная семенная продуктивность -величины производные.Во все годы исследований они по вариантам были различными в зависимости от сформировавшихся цветов,плодов,се-. мяпочёк и семян.Средние данные показывают,что потенциальная продуктивность выше была в варианте с нормой высева 3 млн всхожих семян на I га,а реальная - с нормой высева 2,2 млн при ширине междурядий 60 см.'

Ти

Таблица 5

Реальная семенная продуктивность лядвенца рогатого при ширине междурядиЯ 60 см (В среднем за 1984-1986 гг.)

Норма ! Количество ! Реальная

высева, ! млн/га ! плодов,шт.на ! I растение ! семян.шт. на I боб ! семенная про! дуктивнс„ть,шт. ! на I растение

3 255 12 3060

2,2 226 15 3390

1.5 187 " 16 , • 2992

0,8 137 18 2466

В формировании пштенциальной й реальной семенной продуктивности у лядвенца выявили следующую закономериость:во-первых, они не совпадают;во-вторых,реальная продуктивность зависит от морфологического.развития растений,площади йнтанияС'^ +0,71) и погодных условий в период фазы плодоношения:в условиях недостаточного увлажнения реальная продуктивность составляем 47$ от потенциальной,а при высокой влагообеспеченности только 28. УРОШАШОСТЬ СЕМЯН. ЛЯДВЕНЦА ПРИ РАЗНОЙ ГУСТОТЕ ТРАВОСТОЯ ■ Семенная продуктивность,под которой подразумевают количество семян на особь,зависит от целого комплекса внешних "и внутренних факторов и явлений.Из внешних факторов наиболее существенно влияет погода конкретного сезона в такие фенофаэы.как цветение и формирование плодов и семян.

Зо все годы исследований перед уборкой определяли биологическую семенную продуктивность,т.е. количество семян,приходящиеся на особь перед уборкой.Результаты анализа показали,что продуктивность одного растения выше в вариантах с нормой высева 3 V 2,2 млн всхожкк семян на I га при ширине междурядий 60см:масса

семян составила 4,54 и 4,64 г соответственно.При увеличении нормы высева продуктивность одного растения снижалась в 2-3 раза:

. Фактическая урожайность семян была выше в варианте с нор-« мой высева б млн всхожих семян на I га при ширине междурядий 30 см(табл.б).

Таблица 6

Урожайность семян лядвенца рогатого при ширине междурядий 30 см,кг/га ( В среднем за 1984-1986 гг.)

Норме ! высева,' 1984 г. млч/га } ! ! 1985 г. ! 1 ! 1986 г. ! ! В среднем 1

6 61 - 250 122 144,3

.4,5 43 215 132 130,0

Э 93 191 95 126,3

1,5 25 64 50,0

НСР05 .15,5 9,5 3,1 7,8

■НСР05 спо- 7,2 собов посева 1.5 3,9

НСР05 норм 7,2 высева ьв 1.5 3,9

В вариантах с шириной междурядий 45 и 60 см фактическая урожайность была в 1,2 - 2,5 раза ниже из-за структуры куста и наличия зеленых вегетативных побегов,которые затрудняли уборку.

Экономическую эффективность возделывания лядвенца рогатого опредеяяли по сумме затрат на выполнение технологических приемов и по количеству произведенной продукции на I га посева,Наши расчеты показали,что в условиях центральной лесостепи

Зауралья на черноземах выщелоченных экономически обоснованными нормами высева на сено и зеленую массу является 9 млн всхожих . семян на I га рядовым способом посева,на семена - 6 млн всхожих семян на I га с шириной междурядий "О см.Условный чистый . доход составил в первом случае 693 р.55 к.,во втором - 2671 р. 13 к.

выводы:

1. В центральной лесостепи Зауралья лядвенец рогатый является новой перспективной культурой из семейства бобовых.Он найдет

. широкое применение для улучшения сенокосов и пастбищ на засоленных и переувлажненных почвах,где другие травы развиваются слабо.

2. Лучшие результаты в расчете на площадь посева по побегооб-разовательноя способности,ассикиляционной поверхности'.получены в варианте опыта с нормой высева 9 млн всхожих семян на I га при ширине междурядий 15 см.

3. Установлена обратная зависимость между числом плодов на" растениях лядвенца и их обсемененносты>(г= -0,67), которая в достоверных пределах была выше в разреженных посевах.

4. Подтверждено,доказанное для других видов растений,преимуществ ство потенциальной семенной продуктивности над реальной,причем в условиях недостаточного увлажнения реальная продуктивность составляет 47 процентов от потенциальной,а при высокой влагообеспеченностй только 28.

5. 3 одном кг сухого вещества лядвенца содержится в зависимости от условий выращивания О,64...О,74 к.ед. Оптимальное соотношение переваримого протеина - 127,2 г,каротина г 88 мг,клетчатки. - 19$ в I кг сухой массы установлено в рядовом посеве

с нормой 9 млн всхожих семян на I га.

6. Максимальный урожай семян лядвенца(144 кг) получен при

13

норме высева 6 млн всхожих семян на I га и ширине междурядий 30 см,условный чистый доход составил 2671 р.13 к. 7, Наивысший урожай зеленой массы(15,1 т) получен при норме высева 9 млн всхожих семян на I га и ширине междурядий 15 см, условный чистый доход составил 693 р.55 к.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для условий Курганской области лядвенец рогатый является перспективной кормовой культурой.В силу его биологических особенностей целесообразно выращивать на засоленных и переувлажненных почвах,где другие травы развиваются слабо.

.На зеленую массу рекомендуем посев проводить рядовым способом с нормой высева 9 млн всхожих семян на I га,на семена -С шириной междурядий 30 см и нормой высева 6 млн всхожих семя)! на I га.

Уборку семян проводить раздельным способом с последующей доработкой их на току,так как к моменту созревания плодов стеС1 •ли лядвенца остаются зелеными.

/ПО МАТЕРИАЛАМ'ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ: .. I. Побегообразовательная способность лядвенца рогатого ■ в, (зависимости от норм, и способов посева//Совершенствование региональных почвозащитных систем земяеделия:Научн.-техн.бюлл. - V58.-Целиноград,1985.-С.39-44.

2. Развитие побегов лядвенца рогатого в зависимости от густоты травостоя//Ботанические исследования на Урале;Информа-

: ционные материалы/Ин-т экологии растений и животных.-Свердловск, . 1986;-С.136.

3. Семенная продуктивность лядвенца рогатого при разных нормах посева и способах выращивания в условиях Зауралья//Тезч-сы докл.обл.научн.-практ.конфер. молодых ученых и специалистов,-

Курган¡Советское Зауралье¿1966.-С.145.

4. Перспективные кормовые бобовые культуры - лядвенец рогатый и козлятник восточный/Рекомендации/.-Курган, 1987.-15 е.. (в соавторстве).

5. Продуктивность и химический состав зеленой массы лядвенца рогатого/Дальнейшее совершенствование почвозащитной системы земледелия,агротехники палевых культур,сельскохозяйственных машин и орудий:Сб.науч.тр./ВНИИЗК.-Целиноград,1988.-

С.112-116. ' •