Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Агроэкологические основы возделывания кормовых культур на серых лесных почвах Юго-Западной части Нечерноземной зоны Российской Федерации
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "Агроэкологические основы возделывания кормовых культур на серых лесных почвах Юго-Западной части Нечерноземной зоны Российской Федерации"
оа
\1 т'^1
на правах рукописи
/
Наумкина Лидия Алексеевна
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
06.01.01 - общее земледелие 06.01.09 - растениеводство
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Немчиновка, Московская обл., 1997
Диссертационная работа выполнена в Брянской государственной сельскохозяйственной академии в 1982 - 1993 гг.
Научный консультант:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Мальцев В.Ф.
Официальные оппоненты: -
Ведущая организация
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Благовещенский Г. В. доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кагомов М.К. доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кочетов И.С.
Государственный научный центр -Всероссийский НИИ зернобобовых и крупяных культур (г.0рел1.
Защита состоится "оМ?"
г. в
часов
на заседании диссертационного совета Д 020.19.01 в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны по адресу: 143013, Московская обл., п/о Немчиновка-1, ул.Калинина,д.I.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно-исследовательского института сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны.
Автореферат разослан
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат с.-х.наук
Лапочкин В.М<
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1. Актуальность темы. В юго-западной части Нечерноземной зоны РФ к числу важнейших кормовых культур относятся многолетние травы и кукуруза, где они занимают более 75% от площади посева, значительную долю в кормовом балансе и определяют уровень биологизации и экологизации земледелия. Почвенно-климатические условия региона благоприятны для их возделывания и получения высоких и стабильных урожаев. Существующие технологии их возделывания, особенно кукурузы, базируются на интенсивной химизации. В современных условиях возникла необходимость создания новых экологизированных и энергосберегающих технологий.
Основным в технологиях возделывания многолетних трав и кукурузы должны быть элементы, способствующие формированию высокопродуктивных посевов, в которых создаются оптимальные условия для фотосинтетической деятельности растений при одновременном повышении плодородия почвы л охраны окружающей среды за счет использования энергосберегающих агротехнических приемов и высокопродуктивных сортов.
1.2. Цель и задачи исследований. Целью исследований было - разработать и дать всестороннюю оценку технологиям возделывания многолетних трав и кукурузы, базирующихся на активации и максимальном использовании биологических факторов плодородия почвы, продуктивности растений, защиты посевов от сорняков, вредителей и болезней, обеспечивающих в условиях юго-западной части Нечерноземной зоны РФ стабильное производство нормативно чистой и биологически полноценной продукции, расширенное воспроизводство плодородия почвы, снижение энергозатрат и сохранение окружающей среды.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
- определить возможную биологизацию и экологизацию зональных технологий возделывания кормовых культур - многолетних трав и кукурузы;
- выявить факторы, лимитирующие уровень продуктивности возделываемых кормовых культур в севообороте при складывающихся агроэкологи-
ческих условиях и биологических особенностей растений и разработать приемы для их устранения;
- разработать зональные энергосберегающие технологии возделывания кормовых культур, включающие приемы обработки почвы, применения удобрений с максимальным использованием биологических факторов, защиты растении от сорняков, вредителей и болезнен, изучить их влияние на плодородие, агрофизические и биологические свойства почвы, фитосанитарные условия в севообороте;
- определить влияние разрабатываемых элементов технологий возделывания кормовых культур на особенности формирования урожая и качество получаемой продукции;
- установить влияние агроэкологических условий и приемов на зимостойкость растений многолетних трав и продуктивность изучаемых кормовых культур;
- определить энергетическую эффективность технологий возделывания кормовых культур.
Исследования выполнены по целевой программе в соответствии с государственным заданием 03.01.03 проблемы 0.51.03 и являются составной частью планов НИР Брянского сельскохозяйственного института " Разработать интенсивные технологии выращивания сельскохозяйственных культур в севообороте (юго-западная часть Нечерноземной зоны РФ ) номер государственной регистрации 046369.
1.3. Научная новизна. Разработаны теоретические и практические основы технологий возделывания многолетних трав и кукурузы на серых лесных почвах юго-западной части Нечерноземной зоны РФ. Установлены и обоснованы следующие основные положения и закономерности, которые выносятся на защиту:
- на серых лесных почвах зоны возможен переход к технологиям их возделывания на основе биологизации при частичном или полном отказе от применения средств химизации;
- разработаны эффективные приемы основной обработки серой лесной почвы в технологиях на фоне действия и последействия навоза, сидератов и соломы на удобрения, установлено их влияние на почвенно-экологические параметры и засоренность посевов;
- обоснованы оптимальные сроки сева и густота стояния растений, обеспечивающие получение высокой урожайности и качественной продукции;
- разработана система применения минеральных удобрений и пестицидов, выявлены возможности для получения биологически полноценной и нормативно чистой продукции;
.- разработана технология возделывания клевера с посевом после уборки .ячменя не позже 2-й декады августа;
- установлено, что продуктивность звеньев зернотравянопропашных севооборотов без применения минеральных удобрений и средств защиты растений была меньше на 17,5-20,7 и 35,5-47,7 % по сравнению с интенсивным и умеренным их применением за счет снижения урожайности кукурузы и ячменя, и практически равной урожайности многолетних трав, что может служить основой для разработки биологизированных технологий возделывания кукурузы на сиЛос и многолетних бобово-злаковых смесей трав; .
- разработаны энерго- и ресурсосберегающие переходные к биологическим технологии возделывания многолетних трав и кукурузы с умеренным использованием средств химизации, позволяющие получать высокие и устойчивые урожаи экологически безопасных и биологически полноценных кормов.
. 1.4. Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Для хозяйств юго-западной части Нечернбземной зоны РФ предложены для освоения эффективные технологии возделывания многолетних бобово-злаковых травосмесей с уровнем урожайности сухого вещества 9,6-12,0 т/га, клевера лугового в пожнивных посевах - 3-4 т/га, кукурузы на силос в смешанных поЛвах с кормовыми бобами и подсолнечником 16-17 т/га сухого вещества и переваримого протеина 0,93-1,01 т/га. Технологии обеспечивают получение нормативно чистого й биологически полноценного корма с мини-
мальными энергозатратами. Они включены составной частью в комплексную программу развития кормопроизводства Брянской области на 1991-1996 гг. и до 2000 г. ( 1991 ) ив монографию "Биологические и экологические основы ' возделывания кукурузы в Нечерноземной зоне ( 1996 ) ". Разработанные технологии внедрены в хозяйствах Комаричского, Брянского, Выгоничского, Стародубского, других районов Брянской области, Починковском районе Смоленской области.
Результаты исследований вошли в методические указания к лабораторно-практическим занятиям для студентов агрономического факультета (1992, 1994,1996 ) и используются в учебном процессе при изучении курсов "Растениеводство" и "Кормопроизводство" в Орловской, Брянской, Курской, Костромской ГСХА и Смоленском СХИ.
1.5. Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и получили положительную оценку на Всесоюзных научно-технических конференциях (Днепропетровск, 1987; Москва, 1988; Нижний Новгород, 1991), Всесоюзных научно-производственных семинарах (Орджоникидзе, 1989; Луб-ны, 199.1), международной научно-практической конференции (Орел, 1995), а также'на зональных и областных конференциях по вопросам разработки технологий возделывания сельскохозяйственных культур (Брянск, 1987, 1988, 1990, 1991,1995; Сумы, 1990; Белгород, 1991; Орел, 1995,1996, 1997).
1.6. Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 58 печатных работ, в том числе -монография " Биологические и экологические основы возделывания кукурузы в Нечерноземной зоне" (1996). Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 35 печатных работах, общим объемом около 25 печатных листов в центральных журналах, сборниках научных трудов НПО "Подмосковье", Брянского СХИ, Белгородского СХИ и др.
1.7. Объем и структура работы. Диссертация изложена на 388 стр. состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Содержит 147 таблиц ( 46 в приложении), 9 рисунков.
Список литературы включает 355 наименований отечественных и зарубежных авторов.
Работа выполнялась автором поэтапно в стационарных многолетних опытах, в нескольких факториальных и мелкоделяночных полевых опытах с участием сотрудников и студентов Брянской ГСХА.
Автор выражает благодарность научному консультанту академику МАНЭБ профессору Мальцеву В.Ф. за помощь в организации научных исследований и ценные советы по оформлению диссертации, а также профессорам К.И. Саранину, М.Е. Васильеву за научные консультации. Автор благодарит за помощь в проведении исследований кандидатов сельскохозяйственных наук A.B. Островерхову, В А. Зверева, Н.И. Путинцева, A.M. Хлопяникова, Г.П. Малявко, студентов - дипломников агрономического факультета.
2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
2.1. Современное состояние проблемы совершенствования технологии возделывания кормовых культур на агроэкологических принципах. На основе анализа имеющихся сведений в обзоре литературы последовательно изложены перспективы выращивания высоких и устойчивых урожаев многолетних трав и кукурузы, обоснованы пути совершенствования технологий их возделывания. Одновременно по результатам обзора научной литературы определено современное состояние и степень изученности данной проблемы, сделаны критические выводы и определены задачи исследований.
2.2. Место, условия и методика проведения исследований. Исследования выполнены поэтапно в Брянском СХИ в период с 1982 по 1993 гг. Почва опытных участков серая лесная легкосуглинистая, глубина пахотного слоя 2325 см, содержание гумуса (по Тюрину и Кононовой)-3,8-4,05 %, pH солевой вытяжки 5,1-5,2, гидролитическая кислотность ( по Ка'ппену ),- 2,1-2,9 мг-экв. на 100 г почвы, подвижного фосфора ( по Кирсанову) - 134-161 мг, обменного калия (по Кирсанову) - 113-141 мг/кг почвы, подвижных форм микроэлементов - бора 0,88-1,10, молибдена 0,10-0,12»меди 3,8-4,0, цинка 0,6-0,7, кобальта 1,01,1 и марганца 25-48 мг/кг почвы.
Климат характеризуется как умеренно- континентальный , среднегодовое количество осадков 580 мм, за вегетационный период 300 мм. Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы составляет около 190 мм. Гидротермический коэффициент - 1,35 , сумма активных температур за вегетационный период -2290°С , продолжительность вегетации - 140-148 дней, приход ФАР изменялся от 11,2 до 14,9 млн. МДж/га. Погодные условия за годы иследований достаточно полно отражали характерные особенности климата региона. Повышенный температурный режим отмечался в 1983, 1984, 1986, 1992 гг., пониженный-в 1987, 1993гг.,умеренный -в 1982, 1985, 1988, 1989,1990, 1991 гг. За время исследований с избытком влаги были 1987, 1988, 1990 гг. с недобором -1982, 1983, 1992 гг., на уровне среднемноголетних значений - 1984, 1985, 1986, 1989, 1991, 1993 годы.
На первом этапе исследований в 1982-1987 гг. были изучены технологии возделывания смесей многолетних бобово-злаковых трав на фоне действия различных доз органических удобрений ( навоза 27,54, 81 т/га) с использованием разных уровней средств химизации. Они проведены в двух многолетних полевых опытах и мелкоделяночном опыте. Исследования в многолетнем стационарном полевом опыте проводили в плодосменном севообороте со следующим чередованием культур: однолетние травы - озимая пшеница - кукуруза -ячмень с подсевом многолетних трав - многолетние травы 1 г. п . - многолетние травы 2 г. п. - озимая рожь - картофель - овес. Органические удобрения (навоз) вносили под предшествующую культуру - кукурузу.
На трех фонах основной обработки почвы (вспашка на 20-22 см, плоскорезная обработка на 20-22 см, дискование на 10-12 см) были развернуты четыре системы применения удобрений: 1) - без внесения органических и минеральных удобрении с обработкой семян микроэлементами и биологическими препаратами (контроль ); 2) - N PK в сочетании с микроэлементами и биологическими препаратами, навозом (27 т/га); 3) - NPK (умеренные дозы) в сочетании с микроэлементами , биологическими препаратами и навозом (54 т/га); 4) - микроэлементы и биологические препараты в сочетании с навозом (81 т/га). Доломи-
товую муку на всех вариантах (6-8 т/га) применяли весной под предшествующую культуру. Минеральные удобрения вносили в подкормку весной под многолетние травы 1 и 2 г. п. Для защиты от сорняков, вредителей и болезнен на вариантах опыта применяли комплекс агротехнических и химических мероприятий.
Полевой опыт по изучению продуктивности травосмесей бобово-злаковых многолетних трав выполняли на тех же фонах обработки почвы и системах удобрений. В мелкоделяночных полевых опытах в 1983-1987 гг. в пожнивных посевах изучали зимостойкость и продуктивность многолетних трав по общепринятой технологии для данного региона.
На втором этапе в 1988-1993 гт. в плодосменном севообороте: горох -озимая пшеница - кукуруза - ячмень - клевер - озимая рожь - овес были изучены технологии выращивания клевера лугового при посеве после ячменя с 1 -й декада! августа.
Изучали последействие трех фонов основной обработки почвы (вспашка на 23-25 см, обработка стойками СибИМЭ на 28-30 см с предплужниками и стойками Параплау на 28-30 см) и четырех систем удобрений: 1) - ЫРК с -зеленым удобрением и соломой; 2) - ЫРК с навозом; 3) - ЫРК (умеренные Дозы) в сочетании с навозом, зеленым удобрением и соломой; 4) - навоз с зеленым удобрением и соломой без средств химизации. Перед посевом семена клевера лугового обрабатывали микроэлементами и бактериальными препаратами. Предпосевная обработка почвы и уход за посевами - общепринятые: обработка РВК - 3,6, посев с 1 по 20 августа с внесением в рядки Рю, прикатъгаание ЗККШ - 6 после посева.
В шести полевых одно-двух и многофакторных опытах в 1986-1993 гт. изучали сравнительную продуктивность гибридов кукурузы, сроки и густоту
стояния растений, влияние микроэлементов и гербицидов, совместных посевов
»
кукурузы с бобовыми культурами и подсолнечником на формирование урожая и качество зеленой массы. В обобщающем стационарном многофакторном
полевом опыте изучены дифференцированные технологии и их влияние на плодородие почвы, урожайность и качества зеленой массы кукурузы.
При возделывании кукурузы использовали общепринятые агротехнические приемы, за исключением относящихся к изученным. Убирали кукурузу в фазе молочно-восковой и восковой спелости зерна.
Опыты проводили в трех-чстырехкратной повторностях при систематическом размещении вариантов. Для посева использовали рекомендованные на время проведения исследований высокопродуктивные виды и сорта многолетних трав: клевера лугового, люцерны посевной, тимофеевки луговой, .ежи сбор1 ной, костреца безостого и их травосмеси, раннеспелый и среднеранний гибриды кукурузы зернового и силосного направления Харьковский 18 СВ и Одесский 80 MB, смешанные посевы кукурузы с бобовыми культурами и подсолнечником.
При проведении исследований руководствовались методиками полевого опыта, изложенными в работах A.B. Петербургского (1968), В.П. Плешкова (1968), CA. Воробьева (1971), И.С. Кауричева (1973), а также в методиках ВНИИ кормав В.Р.Вильямса ( 1971), ВНИИ кукурузы (1980), НИИСХ Центральных районов Нечерноземной зоны (1982), Б А. Ягодина (1987) и др.
Экспериментальные данные обрабатывали статистическим методом дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов (Б.Н. Доспехов, 1985) с использованием ЭВМ.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ■
3.1. Агроэкологические и агротехнические основы увеличения урожаев и улучшения качества многолетних бобовых и бобово-злаковых трав. Возделывание бобовых и бобово-злаковых многолетних трав мы рассматриваем с позиции бнологизации и энергосбережения земледелия и интенсификации кормопроизводства, оптимизирующие процессы происходящие в почве, улучшая агрофизические, биологические свойства, сохраняя ее плодородие, снижая засоренность посевов и повышая продуктивность и качество кормовых культур.
Для решения этой проблемы изучены энергосберегающие приемы основной обработки почвы, рациональные способы внесения традиционных и нетрадиционных органических и минеральных удобрений, в сочетании с агротехническими и химическими средствами защиты растений, оптимальными нормами и фоками посева кормовых культур.
3.1.1. Агрофизические свойства почвы. В многолетнем стационарном полевом опыте в плодосменном севообороте показатели плотности, влажности, твердости, структуры серой лесной почвы под влиянием применяемых агропри-емов различались незначительно и находились, как правило, в интервалах благоприятных для произрастания растений травосмеси.
Корреляционный анализ подтверждает слабую зависимость между плотностью, влагообеспеченностыо слоя почвы 0-30 см в период после первого укоса многолетних трав 1 г. п. и урожайностью клеверо-тимофеечно-овсяничнон травосмеси в сухой массе (Г = 0,19 и 0,23).
Незначительное изменение урожайности многолетних трав под влиянием агрофизических свойств почвы, сложившихся в зависимости от приемов основной обработки на фоне последействия органических и прямого действия минеральных удобрений, является предпосылкой к использованию под покровную культуру энергосберегающих приемов (плоскорезной обработки и дискования) серой лесной почвы.
В годы проведения опытов, независимо от приемов основной обработки почвы, активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов была выше на вариантах технологий с совместным внесением органических и минеральных удобрений. На этих же вариантах активнее протекали ростовые процессы у растений и обеспечивалась наиболее высокая урожайность сена многолетних трав. В технологиях без применения навоза и минеральных удобрений и с внесением навоза под кукурузу (81 т/га) активность целлюлозоразлагающих организмов была ниже, что позволяет судить о существенном влиянии минерального азота на микробиологические процессы в почве под многолетними травами (табл 1). '
Отмеченные закономерности биологической активности почвы наиболее отчетливо проявляются во влажные и теплые годы. Установлена прямая зависимость между целлюлозоразрушающей активностью слоя почвы 0-30 см под травами I и 2 годов жизни и урожайностью сухого вещества клеверо-тимофеечно-овсяничной травосмеси при Г= 0,69 и 0,42 соответственно.
Таблица 1
.Влияние технологий возделывания многолетних трав на активность и численность целлюлозоразрушающих микроорганизмов в слое почвы 0-30 см (2-я закладка,1984-1986 гг.)
Номер технологии Везущие звенья технологий Убыль ткани,% | Численность,тыс./га
годы жизни многолетних трав
1 2 • 3 1 2 3
1 Вспашка (контроль) 31,5 27,4 27,4 51,3 50,4 43 Д
2 Вспашка + навоз (27 т/га) + ОТК 36,8 34,6 34,3 60,2 53Д 45,3
3. Вспашка + навоз (54 т/га) + КРК 39,4 37,1 35,8 62,3 55,8 48,4
4 . Вспашка + навоз (81 т/га) 35,7 33,8 32,4 58,1 51Д 43,5
5 Плоскорезная обработка (контроль) 26,1 26,9 27,2 56 Д 52,3 45Д
6 Плоскорезная обработка + навоз (27 т/га) + ТЧРК 35,3 34,7 32,0 63,5 59,1 47,9
7 Плоскорезная обработка + навоз (54 т/га) + КРК 332 32,9 31,9 65,3 57 Д 49,6
8 Плоскорезная обработка + навоз (81 т/га) 31,8 31,4 31,2 59,3 53,4 45,7
9 Дискование (контроль) 23,5 23,5 23 Д 53,4 43 X 44,1
10 Дискование+ навоз (27 т/га) +"КРК. 30,8 28,5 29,0 61,5 55,4 46Д
11 Дискование+ навоз (54 т/га) +КРК 30,6 28,4 27,6 64,8 60,1 50,0
12 Дискование + навоз (81 т/га) 27,7 27,1 26,1 57,3 52,0 45,1
Примечание: на всех фонах основной обработки почвы и системах удобрений семена обрабатывали микроудобренияии и бактериальными препаратами.
Урожайность клеверо-тимофеечно-овсяничной травосмеси 3 года жизни также находится в прямой зависимости от целлюлозоразрушающей активности микроорганизмов почвы (Г= 0,69). Анализ урожайности сухого вещества многолетних трав 1 и 2 г. п. показал, что в значительной степени он определяется численностью целлюлозоразрушающих мнкрорганизмов в пахотном слое поч-
вы (Г= 0,65 и 0,76), что также свидетельствует о целесообразности повышения интенсивности микробиологических процессов в пахотном слое.
Другим показателем активности почвенной миклофлоры является токсичность почвы. На фоне последействия навоза (81 т/га ) и навоза (27 и 54 т/'га) в сочетании с умеренными дозами минеральных удобрений при различных приемах основной обработки отмечена невысокая 8,8 - 10,3 % токсичность почвы, которая не оказывала отрицательного влияния на рост и развитие клевера,
3.1.3. Агрохимические свойства почвы. Под влиянием агротехнических приемов возделывания многолетних трав изменялись агрохимические свойства почвы. Внесение навоза (81 т/га) без минеральных удобрений и навоза (27 и 54 т/га) в сочетании с минеральными удобрениями повышали плодородие почвы под многолетними травами на всех фонах обработки. Отмечено увеличение на 0,03-0,04 % содержания гумуса в почве под многолетними травами 3 года жизни й снижение ее кислотности. Содержание минерального азота, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы сохранялось на исходном уровне и обеспечивало высокую урожайность многолетних трав. Выращивание многолетних трав по технологии без внесения удобрений на всех фонах основной обработки почвы оказывало меньшее окультуривающее воздействие на пахотный слой почвы, но обеспечивало довольно высокую урожайность.
Между содержанием гумуса в слое почвы 0-30 см, аммонийного и нитратного азота и урожайностью сухой массы многолетних трав наблюдается положительная прямая зависимость при Г = 0,64; 0,68 и 0,69 соответственно. Еще выше она между содержанием в почве подвижного фосфора и обменного калия Г = 0,90 и 0,91. На серых лесных легкосуглинистых почвах наибольшее содержание гумуса и доступных форм азота , фосфора и калия отмечено на вариантах с последействием навоза (27 и 54 т/га) в сочетании с умеренными дозами минеральных удобрений при всех способах основной обработки почвы.
Приемы основной обработки почвы - вспашка на глубину 20-22 см, плоскорезная обработка на 20-22 гм и дискование на 10-12 см не различались по влиянию на общее содержание гумуса и доступных форм азота, фосфора и калия в почве, ее кислотность, но приводили к их перераспределению по слоям почвы за счет заделки навоза на разную глубину.
3.1.4. Активность азотофиксации. Активность азотофиксации при возделывании бобовых культур зависит от мощности растений, фазы развития, обеспечения растений элементами питания.
Наибольшее количество клубеньков на корнях клевера достигало на вариантах с внесением навоза 81 т/га и 27 и 54 т/га в сочетании с минеральными удобрениями в фазу бутонизации (39-40 и 39-47 шт) и соответственно фиксированного азота - 129,6-148,5 и 136,0-153,0 кг/га независимо от приема обработки почвы. На контрольном варианте (без внесения удобрений) отмечено снижение количества клубеньков и фиксированного азота. Фиксация азота достигала наибольшей величины во 2 г. п. многолетними травами.
Содержание азота в пожнивно-корневых остатках после первого укоса многолетних трав остается также достаточно высоким - 1,6-1,9 %. Меньше было содержание рсновных элементов питания, особенно КгО- 1,0-1,2 %, в пожнивно корневых остатках на варианте без внесения удобрений (контроль).
Между количеством клубеньков на корнях клевера и содержанием азота в пожнивно-корневых остатках многолетних трав установлена прямая зависимость при Г = 0,94, между количеством клубеньков на корнях растений клевера и урожайностью связь уменьшается (Г = 0,72).
Внесение под предшественник навоза в сочетании с минеральными удобрениями и рациональными приемами основной обработки почвы - эффективные приемы при выращивании высоких и устойчивых урожаев клевера, его смесей со злаковыми многолетними травами.
3.2. Сегетальная флора в составе агрофитоценозов многолетних трав. Проведенные исследования в течение 1984-1986 гг. (вторая закладка) и 1935-
1987 гг. (третья закладка) показали, что изученные приемы основной обработки почвы: вспашка на 20-22 см, плоскорезная обработка на 20-22 см и дискование на 10-12 см практически одинаково влияли на засоренность посевов многолетних трав (табл. 2).
Таблица 2
Засоренность посевов многолетних трав в зависимости от технологий возделывания (2-я закладка, 1984-1986 гг.)
Годы жизни многолетних трав
Номер 1-й 2- н 3-й
техно- Ведущие звенья технологий юол-во масса юол-во масса кол-во масса
логий сорня- сухих, сорня- сухих, сорня- сухих,
ков, г/иг ков, г/и' ков, г№
штЫг шт/ы2 шт/м2
1 Вспашка (контроль) 38.2 39,6 15,2 132 5,3 5,0
2 Вспашка + навоз (27 т/га) + ИРК+ пестициды 26.3 20,3 12,3 16,7 4,3 4,7
3 Вспашка + навоз (54 т/га) + КРК+ пестициды 24,8 19,8 11.7 14,3 62 4,8
4 Вспашка + навоз (81 т/га) + пестициды 22,5 16,7 12,0 15,8 5.0 7,3
5 Плоскорезная обработка (контроль) 42,3 43,3 18.3 12,0 62 7,0
б Плоскорезная обработка + навоз (27 т/га) + ОТК-кпестициды 30,6 24,6 15,7 13.3 5,3 6,3
7 Плоскорезная обработка + навоз (54 т/га) + ИРК+ пестициды 31,4 20,6 14,0 15,3 4,9 52
8 Плоскорезная обработка + навоз (81 т/га) + пестициды 28,7 21,3 16,8 16,6 5,4 7,4
9 Дискование (контроль) 43,5 46,6 19,2 152 7,0 7,3
10 Дискование^- навоз (27 т/га) -ЮТК+ пестициды 32,6 25.3 17,4 16,3 5,3 5,8
11 Дискование^- навоз (54 т/га) +ОТК+ пестициды 29.3 24,7 16,3 18,4 6,7 7,8
. 12 Дискование + навоз (81 т/га) + пестициды 31,4 24,0 15,8 19,6 6,3 8,6
В посевах многолетних трав 1 года жизни количество сорняков и их сухая масса при всех приемах основной обработки почвы на вариантах без удобрений и пестицидов достигали соответственно 38,2-43,5 шт. и 39,6-46,6 г/м2 (табл. 2). В посевах преобладали однолетние сорняки: звездчатка, редька дикая,
марь белая, пикульники и др. В травостоях 2-3 годов жизни общее число сорняков и их надземная масса уменьшились.
Обработка ячменя (покровная культура) гербицидом базаграном снижала засоренность многолетних трав 1 года жизни по вспашке в 1,6-1,7 раз, плоскорезной обработке и дискованию в 1,7-1,8 раза. Масса воздушно-сухих сорняков была также в 1,4-1,6 раза меньше, чем на вариантах без гербицидов. Подавление сорных растений гербицидами создавало в дальнейшем благоприятные условия для формирования высокого урожая многолетних трав, особенно на вариантах технологий с применением органических в сочетании с минеральными удобрениями.
3.3. Особенности онтогенеза растений многолетних трав. Урожайность -величина интегральная, которая зависит от продуктивности растений и от условий выращивания. Поэтому знание морфологических и биологических особенностей растений, технологии возделывания дает возможность полнее удовлетворять их потребности и получать высокие и устойчивые урожаи.
3.3.1. Рост и формирование биомассы многолетних трав. На вариантах всех технологий отмечалась хорошая перезимовка клевера и злаковых трав. Количество сохранившихся растений 1 г. п. достигало 87,5-95,2 % и 2 г. п. 75,086,6 %, что указывает на высокую зимостойкость изучаемых видов трав и благоприятные условия перезимовки, которые складывались под влиянием погодных условий и проводимых агромероприятий.
Изучение побегообразования у бобово-зЛаковых многолетних трав показало, что к первому укосу наибольшее количество стеблей, в пределах 973993 шт./м2 отмечено на вариантах с внесением органических удобрений под предшествующую кукурузу, а также в сочетании с минеральными удобрениями под покровный ячмень и непосредственно под многолетние травы. На вариантах технологий без внесения удобрений при всех проводимых приемах основной обработки почвы под покровную культуру сформировалось несколько меньше стеблей - 919-953 шт. /м2.
Число побегов клевера 1 г. п. ко времени первого укоса составляло 38,742,4 % от общего количества побегов в травосмеси. На варианте без внесения удобрений и с внесением навоза 81 т/га под кукурузу отмечено повышенное число стеблей клевера по сравнению с удобренными вариантами- навозом и минеральными удобрениями. Такая же закономерность в побегообразовании в зависимости от технологий возделывания многолетних трав наблюдалась и перед проведением первого укоса многолетних трав 2 г. п. Хотя общая густота стеблестоя в травосмеси возрастала за счет злакового компонента трав, число же побегов клевера уменьшилось и составляло в составе травосмеси 22,1-25,4 %.
Между числом стеблей растений клеверо-тимофеечно-овсяничной травосмеси 2 и 3 годов жизни и урожайностью сухого вещества установлена прямая связь при Г = 0,57 и 0,43.
В технологиях с внесением навоза под предшествующую кулыуру и в сочетании с минеральными удобрениями и пестицидами на фоне изучаемых приемов основной обработки почвы создавались лучшие условия для роста растений клевера и злаковых трав. Об этом свидетельствуют небольшие различия по высоте растений клевера (26,7-28,3 см) и злаков (32,4-37,9 см) на 40-й день их вегетации. На неудобренном фоне высота растений клевера лугового и злаков была меньше и составляла 23,7-25,1 и 30,6-32,3 см соответственно.
На 3-й год жизни многолетних трав на всех вариантах технологий,также как и густота стеблестоя, высота растений клевера была меньше - 19,9-24,2 см. Это свидетельствует об угнетении клевера злаковым компонентом сме-си.Высота растений тимофеевки и овсяницы возрастала по сравнению с
предыдущими годами пользования. Наименьшая высота растений клевера
«
(19,9-21,3 см) и злаков (32,0 -33,6 см) получена на контрольном варианте.
Между линейным ростом растений многолетних трав 2 и 3 годов жизни и »
урожайностью сухого вещества существует прямая связь при Г = 0,63 и 0,55 соответственно.
Различный уровень удобрений оказывал влияние на изменение урожайности трав. Сбор сухой массы злаковых трав по сравнению с клевером был в 2,1-2,3 раза меньше, что свидетельствует о хорошем росте клевера во второй год его жизни. Разницы в накоплении сухой массы растений многолетних трав на неудобренных и удобренных вариантах опыта не установлено.
Увеличение массы растений на 2-й год пользования травами также наблюдалось с фазы кущения. Однако условия для роста и развития лучше скла- . дывались для тимофеевки и овсяницы.
3.3.2. Влняние технологий возделывания на урожайность многолетних трав. За все годы исследований отмечена четкая тенденция большей урожайности сухого вещества на вариантах технологий с внесением навоза (27 и 54 т/га) под предшествующую культуру в сочетании с минеральными удобрениями и гербицидами под покровный ячмень и многолетние травы. Урожайность (в сухом веществе) в среднем по 2 закладкам за 2 г. п. при всех фонах основной обработки почвы была на уровне 11,1-11,7 т/га или 111,4-112,1 % к контролю (табл. 3) . По другим технологиям с последействием высоких доз навоза (81 т/га), но без минеральных удобрений, сбор сухого вещества был также высоким и составил 10,7-11,0 т/га, что было близко (9,9-10,5 т/га) к контрольному варианту (без внесения удобрений и пестицидов).
Как в благоприятные по погодным условиям 1985 и 1986 гг.,так и в менее благоприятном 1987 г.^урожайность сухого вещества многолетних трав на всех вариантах технологий была высокой и составила в 1 г. п. - 14,0-15,6 т/га, во 2 г. п. - 6,1-7,7 т/га (2 закладка опыта) и соответственно 12,7-15,4 т/га и 6,5-9,1 т/га (3-я закладка).
Полученные результаты по сбору сухого вещества клеверо-тимофеечно-овсяничной травосмеси коррелируют с почвенными условиями и показателями роста и формирования биомассы растений сложившихся под влиянием обра-
Сбор сухого вещества клеверо - тимофсечно - овсяннчной травосмеси 1 и 2 т.п. по укосам в зависимости от технологий возделывания,т/га (2 и 3 закладки, 1984/86 - 1985/87 гг.)
' Номер 1 год пользования 2 год пользования Суыыа
технология* Ведущие звенья технологий укосы заЗ укосы за 2 за Среднее
1 2 3 укоса 1 2 укоса 1-2 г.п.
1 Вспашка (контроль) 6,2 4,7 2,5 13,4 4,2 2.2 6.4 19,8 9,9
2 Вспашка + навоз (27 т!га) +ЫРК + пестициды 7,0 5,0 3,1 15,1 5,4 2,6 8.0 23,1 11,6
3 Вспашка + навоз (54 т/га) + ЫЖ.+ пестициды 7,0 5.0 3,0 15,& 5,0 2,6 7,6 22,6 11,3
4 Вспашка + навоз (81 т/га) + пестициды 6,5 5,2 3,1 14,8 4,8 2,4 7,2 22,0 11.0
5 Плоскорезная обработка, (контроль) 6,6 4,7 2,6 13,9 5,0 2,1 7Д 21.0 10,5
б Плоскорезная обработка + навоз (27 т/га) +ИИС+ песпщиды 7,8 4,8 3,0 15,6 5,1 2,8 7,9 23,5 11.7
7 Плоскорезвая обработка + навоз (54 т/га) +ЫИС+ пестициды 7,7 4.3 2,9 15,4 5,2 2,4 7,8 23,2 11,6
8 Плоскорезная обработка + навоз (81 т/га) + пестициды 6,6 4,8 2,8 14,2 5,0 2,4 7,4 21,6 10,8
9 Дискование (контроль) 6,4 4,8 2,6 13,8 4,1 2,4 6.5 20,3 10,1
10 ДисковаШ1е+ навоз (27 т/га) +ИРК+ пестициды 7,6 5,0 2,8 15,4 4,9 2,8 7,7 23,1 11,6
11 Дяскование+ навоз (54 т/га) +ЫРК+ пестициды 7,5 5.0 2,8 15,3 4,6 2,4 7,0 22,3 11,1
12 Дискование + навоз (81 т/га) + пестициды 6,6 5,0 2,8 14,4 4,6 2,5 7.1 21,5 10,7
. Примечание: HCPo.s, т/га 1985 г. lr.n. 1 укос - 0,64; 2 укос - 0,59; 3 укос - 0,44.
1986 г. 1г.п. 1 укос - 0,47; 2 укос - 0,30; 3 укос - 0,27. 1986 г. 2г.п. 1 укос - 0,55; 2 укос - 0,35; 1987г. 2г.п. 1 укос-0,53; 2 укос-0,42;
ботки почвы, системы удобрений и других приемов. Исследованиями не установлено преимущество вспашки перед плоскорезной обработкой и дискованием, что дает основание применять их в системе основной обработки почвы под покровные яровые зерновые культуры.
3.3.3. Продуктивность бобово-злаковых травосмесей. В сырьевой конвейер для заготовки кормов можно включать раннюю люцерно-ежовую.среднераннюю клеверо-люцерно-косгрецовую и среднюю клеверо- ти-мофесчно- овсяничную травосмеси, которые обеспечивают довольно высокий сбор сухого вещества соответственно 6,6; 7,6; 8,7 т/га, что позволяет в течение 30 • календарных дней заготавливать корма с минимальными потерями питатель- • ных веществ.
3.3.4. Химический состав и питательная ценность урожая. Содержание сырого протеина, сырой клетчатки и БЭВ в клеверо-тимофеечно-овсяничной смеси 1 г.п. по вариантам технологии было одинаковым. Наиболее ценной по содержанию сырого протеина и жира является отава многолетних трав 1 и 2г.п. По вариантам технологии содержание фосфора в травосмеси варьировало от 0.27 до 0,32 %, калия от 3,32 до 3,74 %, что соответствует зоотехническим нормам. Содержание кальция и магния варьировало соответственно от 0,75 до 0,93 % ¡1 от 0.28 до 0,35 % и отвечает потребностям высокопродуктивных животных.
В травостое клеверо-тимофеечно-овсяничной смеси 2 г. п. преобладали тимофеевка и Овсяница .Отмечено повышенное содержание в ней протеина на вариантах с внесением минеральных удобрений на всех приемах основной обработки почвы. •
Между урожашюстыо многолетних трав 2 г. п. (сухое вещество) и содержанием сырого протеина и сырого жира установлена положительная связь. Коэффициент корреляции составил, соответственно, Г = 0,64 и 0,74. По травосмесям I г. п. коэффициент корреляции существенно ниже и был всего Г = 0,25. Между урожайностью сухого вещества многолетних трав I и 2 г. п. й содержанием в нем БЭВ установлена обратная связь Г = - 0,41 и Г = - 0,51. Слабая обратная зави-
симость ( Г = - 0,49 и Г = - 0,18) получена между содержанием сырого протеина и сырой клетчатки в сухом веществе смеси с I укоса и отавы. Выявлена обратная зависимость между содержанием сахара и сырой клетчатки в сухом веществе многолетних трав при Г = - 0,32 и - 0,64 соответственно. Как правило, на большинстве вариантов с внесением органических и минеральных удобрений в урожае травосмеси 2 г. п. получено повышенное содержание общего азота, фосфора, калия и кальция по сравнению с вариантами без внесения удобрений, особенно по фосфору и калию. Это связано с преобладанием в травостое злаковых трав.
Заметных различий по содержанию Сахаров по вариантам технологий не установлено,что по-видимому, связано с интенсивным расходованием их на ростовые процессы при перезимовке и многоукосном использовании трав. Между содержанием сахара и сырой золой, количеством нитратов также выявлена слабая обратная зависимость Г = - 0,32 и - 0,26 соответственно.
Наибольшее содержание каротина в массе (26,4 - 28,7 мг/кг), получено на вариантах с последействием навоза (27 и 54 т/га) в сочетании с минеральными удобрениями, внесенными под травы. На варианте без внесения удобрений содержание каротина в сухой массе было меньше и составило 24,0 мг/кг.
На вариантах с последействием навоза (27 и 54 т/га) в сочетании с минеральными удобрениями суммарное содержание аминокислот в урожае, в том числе и незаменимых, несколько выше, чем на контроле и на вариантах с последействием навоза (81 т/га). Это обусловлено лучшими условиями их синтеза, связанных с питанием растений. Содержание аминокислот в сухом веществе растений уменьшалось от 1 ко 2 г. п. и значительно увеличивалось от 1 ко 2 и 3 укосам. Это связано в первом случае с увеличением в травостое 2 г. п. злакового компонента, а во втором - с уменьшением количества сухого вещества в используемых травостоях. Большие различия по годам пользования обусловлены^ главным образом с содержанием лизина, аспарагиновой кислоты, пролина, фе-нилаланина и других аминокислот.
Сбор кормовых единиц, переваримого протеина и количество обменной энергии в сухом веществе клеверо - тимофеечно - овсяничной травосмеси 1 и 2 г.п. по укосам в зависимости от технологий возделывания,т/га (ср. по 2 и 3 закладкам, 1984/86 - 1985/87гг)
Ноиер технологии Ведущие звенья технологий Сбо1 а, т/га Питательность 1 кг сухого вещества, к.е. Обеспеченность 1 к.е. переваримым протеином,г Обменная энергия
кори, единиц перевар, протеина МДж/га тыс. МДж/га
1 Вспашка (контроль) 6,5 0,87 о,65 132 8,96 89,0
2 Вспашка + навоз (27 т/га) + ЫРК. + пестициды 7,6 1,02 о,65 138 9,01 104,1
3 Вспашка + навоз (54 т/га) + ИРК.+ пестициды 7,3 0,98 о,65 133 8,94 100,9
4 Вспашка + навоз (81 т/га) + пестициды 7,2 0,94 о,65 132 8,91 98,9
5 Плоскорезная обработка (контроль) 7,1 0,91 0,67 127 9.11 96,1
6 Плоскорезная обработка + навоз (27 т/га) + ИРК+ пестициды 7.8 1,00 0,66 132 9,02« 106,0
7 Плоскореэвая обработка + навоз (54 т/га) + ЫРК+пестициды 7,5 0,97 0,64 130 8,91 103,8
8 Плоскорезная обработка + навоз (81 т/га) + пестициды 7,3' 0,97 0,67 135 9,06 98,5
9 Дискование (контроль) 6,8 ^8 9 0,67 129 9,07 92,2
10 Дискование+ навоз (27 т/га) +ИРК+ пестициды 7,5 1,03 о,65 138 9,00 104,0
11 Дискование-*- навоз (54 т/га) +ЫИС+ пестициды 7,6 0,97 0,68 127 9,18 102,2
12 Дискование + навоз (81 т/га) + пестициды 7.4 0,95 0,69 128 9,21 99,1
Анализ кормовой ценности сухого вещества клсверо-тпмофеечно-овсяничной травосмеси ! и 2 г. п. свидетельствует о том, что предлагаемые тех нологин заметно различались по влиянию на их продуктивность. Повышенный сбор кормовых единиц (7,3-7,8 т/га) и переваримого протеина (0,97-1.03 т/га) на всех фонах основной обработки почвы получен по вариантам технологии с внесением под предшествующую кукурузу навоза (27 и 54 т/га) в сочетании с минеральными удобрениями и пестицидами под покровную культуру и трапы (табл.4).
На вариантах технологий с последействием навоза (81 т/га) без минеральных удобрений сбор кормовых единиц и переваримого протеина существенно снижался, а на контрольном варианте (без удобрений) он был в 1,1 - 1.3 раза меньше.
Кормовая ценность 1 кг сухого вещества, выраженная и кормовых единицах , достигала 0,65 - 0,69 с обеспеченностью переваричым протеином, в зависимости от технологии, от 127 до 138 г, то есть была в 1.2-1,3 раза выше ния-исго предела зоотехнической нормы.
За все годы исследований при использовании различима технологии не отмечено содержания нитратов в корме выше ПДК.
Изучаемые варианты опыта показали одинаковое влияние на количество р. корме обменной энергии. На всех вариантах она была на уровне 8.94 - У.21 МДж на 1 кг сухого вещества. Наибольший выход обменной энергии в расчете на 1 га получен на вариантах с внесением навоза 27 и 54 т/га под пред-шетв.ующую кукурузу и минеральных удобрений под многолетние травы и достигал по вспашке 89,0-104,1, плоскорезной обработке - 96,1-106,0 и дискованию - 92,2 - 104,0 тыс. МДж/га . На органическом фоне обменной энергии получено меньше - 98,5-99,1 тыс. МДж/га и еще меньше на контрольном варианте -89,0 - 96,1 тыс. Мдж/га.
3.4. Возделывание многолетних трав при летнем пожнивНом посеве. Исследования показали, что в юго-западной части Нечерноземной зоны РФ .многолетние травы целесообразно сеять пожнивно без покрова до 20 августа после
уборки ранних зерновых культур, так как при подпокровном посеве, при высокой урожайности покровной культуры они выпадают.
В 1984/85-1986/87 гг. в порядке испытания пожнш но были посеяны клевер луговой, люцерна посевная и злаковые многолетние травы. Посевы хорошо сохранились. Зимостойкость составила 87,5-93,6 % . Это дало возможность получить высокую урожайность - 7,4-9,4 т/га сухого вещества. В 1989-1993 гг. были проведены комплексные исследования по возделыванию при пожнивном посеве клевера лугового сорта ВИК-7 в звене плодосменного севооборота кукуруза-ячмень-клевер. Сеяли клевер после уборки ячменя. В опы-' те изучали 12 вариантов технологий возделывания клевера (табл. 5).
К концу осенней вегетации на вариантах технологий число растений клевера варьировало по годам: от 196 до 220 шт. / м2 в благоприятные годы и от 156 до 183 итт/ м2 в менее благоприятные. Растения клевера к уходу в зиму достигали фазы двух начало третьего настоящего листа и имели высоту 2,0-3,5 см.
За все годы исследований (1989-1993) отмечена хорошая перезимовка растений,к весне сохранялось от 89,3-94,8 % (табл. 5). Наибольшая плотность травостоя, линейный рост растений и площадь листьев отмечены на вариантах технологий с совместным внесением навоза, сидерата и соломы и в сочетании, их с умеренными дозами минеральных удобрений. На вариантах технологий с менее высоким фоном органических удобрений (сидерата и соломы; навоза) отмечается некоторое уменьшение роста и мощности растений. Рост и формирование корневой системы клевера определяли приемы агротехники и меньше погодные условия. Корни растений 2 года жизни к началу фазы стеблевания были расположены в основном в пахотном слое почвы и достигали длины 19,7-24,0 см, а сухая масса корней одного растения - 55,9-58,1 мг. Высокий фон органических удобрений (навоз, сидерат, солома в сочетании с минеральными удобрениями и без них) при всех приемах основной обработки почвы обеспечивали наибольшую длину пивного корня и абсолютно-сухую массу корней.
Количество клубеньков на корнях клевера в фазе бутонизации варьировало от 21 до 31 шт. При наибольшем их количестве на варианте с внесе-
Состояние растений клевера лугового во 2-й год жизни ( 1989/90 - 1992/93 гг.)
Номер технологии ф. Ведущие звенья технологий Надземная масса Корневая система
начало вегетации фаза бутонизации фаза бутонизации
перезимовка, % .КОЛ-ВО стеблеИ, шт высота растений,сы площадь листьев, сн2 кол-во сорняков, шт/м2 сухая масса, г/и2 длина главного корня,см сухая масса, иг число клубеньков ,шт
1 Вспашка+ ендерат, солома, ИРК. 90,7 2,3 30,2 257,1 19 6,6 19,7 56,6 21
2 Вспашка + навоз. ЫТК 91,3 2,5 32,1 271,9 28 8,1 20,3 57,0 23
3 Вспашка + вавоз, сидерат, солома, ИРК 93,1 2,7 36,5 289,2 ' 29 7,1 23,6 57,2 29
4 Вспашка +ваврз, сидерат, солома 94,8 2,7 36,7 2Э6,9 30 7,4 24,0 58,1 31
5 йссление стойками Си6ИМЭ+ сидерат, солома, КИС. 89,7 2,3 29,8 253,0 25 7,0 - - -
6 йвеление стойками СибИМЭ+ навоз, ИРК. 90,9 2,4 31,9 265,5 30 8,4 19,8 55,9 20
7 Рыхление стойками СибИМЭ+ навоз, сидерат, солома, ЫРК 92,1 2,8 35,6 284,8 31 7,9 - - -
8 Вгхление стойками СибИМЭ+ навоз, сидерат, солома 94,0 2,8 36,3 285,8 32 8,1 23,7 57,6 29
9. Й£хление стойками Паранлау+сидерат, солома, НРК 89,3. 2,3 29,8 253,2 28 7,1 - - -
10 йкленне стойками Параплау+навоз, ЫРК 90,9 2,4 31,7 267,2 32 8,6 20,0 56,1 21
.11 й*хление стойками Параплау-ь навоз, сидерат, солома, ЫРК 92,8 2,8 35,8 283,3 31 8,3 - - -
12 йлхление стойками Параллау+ навоз, сидерат, солома- 94,6 2,9 36,2 286,3 31 7,9 23,4 57,9 28
Примечание: показатели роста и развития клевера в среднем на одно растение, анализ корневой системы клевера проведен в 1990- 1991 ГГ.
наем сидерата под предшествующую кукурузу (5,0-19,2 т/га), навоза (55 т/га), соломы (5-6 т/га).
Отмечена тесная коррелятивная связь между длиной главного корня, абсо-лютно-сухои массы одного растения в фазу стеблевания и урожайностью клевера ( г= 0,86 и 0,62).
Таким образом, на серых лесных почвах в звене севооборота кукуруза-ячмень-клевер при внесении под кукурузу навоза (55 т/га), соломы (5-6 т/га), си-дерата (5,0-19,2 т/га) клевер при пожнивном посеве после ячменя до 20 августа можно возделывать без минеральных удобрений, формировать оптимальную густоту травостоя и получать высокую урожайность (табл. 6).
Таблица 6
Урожайность сухого вещества клевера в зависимости от технологии возделывания, т/га (среднее по закладкам, 1989/90-1992/93 гг.)
Номер технологии Ведущие звенья технологий 1-й укос •2-й укос за 2 укоса
т/га %
1 Вспашка + сидерат, солома, ОТК !.5 1,9 3,4 89,5
2 Вспашка + навоз, ЫРК 1,7 1,9 3,6 94,7
3 Вспашка + навоз, сидерат, солома, КРК 2,0 2,1 4,1 107,9
4 Вспашка + навоз, сидерат, солома 1,6 2,0 3,8 100,0
5 Рыхление стойками СнбИМЭ+ сидерат, солома, ОТК 1,4 1,8 3,2 84,2
6 Рыхление стойками СибИМЭ + навоз, ЫРК 1,6 1,9 3,5 92,1
7 Рыхление стойками СибИМЭ + навоз, сидерат, солома, ОТК 1,8 2,1 3,9 102,6
8 Рыхление стойками СибИМЭ+ навоз, сидерат, солома 1.8 2,0 3,8 100,0
9 Рыхление стойками Параплау+ сидерат, солома, МРК. 1,5 1.8 3,3 86,8
10 Рыхление стойками Параплау + навоз, ИРК 1,7 1,9 3,6 94,7
11 Рыхление стойками Параплау+ навоз, сидерат, солома, МРК 1,8 2,1 ' 3,9 102,6
12 Рыхление стойками Параплау+ навоз, сидерат, солома 1.8 2,0 3,8 100,0
Приыечание:НСРо5, т/га: 1990 г. 1 укос - 024; 2 укос - 0,19
1991г. 1 укос- 0,28;2укос - 0,20;
1992 г. 1 укос -0,20; 2 укос -0,15;
1993 г. 1 укос-0,17; 2 укос-0,13;
Наибольший сбор сухой массы клевера в годы исследований дали_ технологии (вар. 4,8. 12) с последействием совместного внесения навоза, сидерата и соломы без средств химизации - 3,8 т/га и технологии (вар. 3,7, 11) с сочетанием последействия минеральных удобрений и пестицидов - 3,9-4,1 т/га. Более низкие
. фоны - последействие сидерата в сочетании с соломой и навоза совместно со средствами химизации оказывали положительное влияние на урожайность клевера и обеспечивали сбор сухой массы в пределах 3,2-3,6 т/га, однако это было ниже на 7,9 и 13,2 %,чем на других вариантах (табл. 6). Изменение уровня питания путем внесения минеральных удобрений не приводило к повышению урожайности клевера.
3. 5. Продуктивность звеньев севооборота и их биоэнергетическая оценка. На серой лесной лепсосуглинистой окультуренной почве уменьшение дозы внесения органических удобрений с 18 до 12 и 6 т в расчете на 1 га севооборотной площади в зернотравянопропашном севообороте не приводило к снижению общей продуктивности и выхода обменной •энергии звена севооборота с многолетними травами, но существенно снижало их без внесения удобрений (табл. 7).
При высоких дозах внесения навоза (54 и 81 т/га) под кукурузу можно значительно уменьшить норму внесения минеральных удобрений или не вносит!» их, не снижая существенно урожайность культур звена кукуруза-ячмень-многолетние травы 1 г. п. -многолетние травы 2 г. п.
Возделывание клевера при пожнивном летнем посеве после уборки ячменя . с одногодичным использованием снижало сбор кормовых единиц и переварн-. мого протеина по сравнению со звеном с двугодичным использованием смесей многолетних бобовых и злаковых трав. Максимальный сбор кормовых единнц-25,5 т/га и переваримого протеина - 2,48 т/га получены при совместном внесении органических удобрений навоза, зеленых удобрений, соломы в сочетании с умеренными дозами минеральных туков.
4. Агроэкологические особенности совершенствования технологий возделывания кукурузы. В условиях углубленного экономического и энергетического кризисов при возделывании кукурузы стоит важная задача - стабилизировать посевные площади, сохранит» и повысить плодородие почв за счет разработки и освоения эффективных агротехнических приемов при наименьших затратах энергоресурсов, возделывания высокопродуктивных раннеспелых и среднеран-них гибридов.
Агротехническая и биоэнергетическая оценка звена севооборота с многолетними травами клеверо-тимофеечно-овсяничной травосмесью (ср. 1983-1985 гг.) •
----*.............. Культуры Кормовые единицы, т/га Переваримый протеинд/га Обменная энергия, ГДж/га
без удобре НИИ ЫРК+ навоз 27 т/га ЫРК+ навоз 54 т/га навоз 81 т/га без удобре НИИ ЫРК+ навоз 27 т/га ЫРК+ навоз 54 т/га навоз 81 т/га без удобре НИИ ЫРК+ навоз 27 т/га ЫРК+ навоз 54 т/га навоз 81 т/га
Кукуруза 5,2 6,7 7,9 8,8 0,47 0,60 0,71 0.79 56,6 75,6 90,6 95,2
Ячмень + многолетние травы 5,2 5,3 5,2 5,1 0,41 0,46 0,45 0,44 44,7 44,2 45,1 44,0 .
Многолетние травы 1 г.п. на сено 88 9,8 9,7 9,8 1,21 1,27 1,30 1,26 121,1 136,0 134,1 133,9
Многолетние травы 2 г.п. на сено 4,1 5,3 4,9 4,6 0,52 0,78 0,66 0.62 56,8 72,1 67,8 63,9
Звено севооборота 23,3 27,1 27,7 28,3 2,61 3,11 3,12 3,11 279,2 327,9 337,6 337,0
4.1. Продуктивность гибридов кукурузы. Нашими исследованиями установлено, что высокую урожайность в пределах 27,8-28,3 т/га сухого вещества,в том числе зерностержневой смеси 5,3-5,5 т/га в юго-западных районах Нечерноземной зоны РФ на серых лесных почвах дают скороспелые гибриды типа Харьковский 18 СВ, которые не уступают по урожайности венгерским гибридам типа СТК-405. Среднеранние гибриды типа Одескии 80 МВ также обеспечивают сбор сухого вещества в пределах 23,1-23,9 т/га с початками молочно-восковой спелости, их можно с болкшим эффектом использовать в зеленом конвейере и заготовке высококачественных кормов.
4. 2. Влияние предпосевной обработки семян, сроков сева н густоты растений. Исследования показали, что посев гибридов кукурузы 2 группы спелости ( по ФАО) типа Одесский 80 МВ инкрустированными семенами в ранние и оптимальные сроки (в условиях зоны с- 29 апреля по 13 мая) дает возможность удлинить период вегетации кукурузы, увеличить ее продуктивность и качество урожая.
При определении густоты посева- следует учитывать возможность кукурузы в условиях региона формировать початки молочно-восковой и восковой спе-. лости, что обеспечивает сбор биомассы до 21,7-22,5 т/га в сухом веществе, кор. мовых единиц до 16,9-17,8 т/га и повышенному выходу обменной энергии -190-197 ГДж/га. Это достигается при оптимальной густоте растений от 60 до 90 тысха. Дальнейшее загущение приводило к снижению урожайности надземной биомассы, в том числе початков.
4. 3. Эффективность применения средств химизации. Под действием вносимых под кукурузу микроэлементов путем внекорневой подкормки в фазу 5 листьев 0,15 % раствором молибденовокислого аммония, сернокислого цинка и сернокислого марганца в соотношении 1:1:1 в сочетании с гербицидами на фоне внесения навоза (55 т/га) и минеральных удобрений существенно повышались высота растений, площадьлистъев и урожайность. Высота растений увеличилась на 8-10 см, максимальная листовая поверхность в фазу выметывания метелки достигала 59,1-63,2 тыс. м2/га, что на 7-10 % больше, чем без микроэлементов.
Максимальная урожайность в размере 80,9-87,4 т/га зеленой массы, в том числе 8.2-8,4 т.'га зерностержневой смеси получена на вариантах с внесением органических, минеральных и микроудобрений, обработке посевов гербицидами. Внекорневое внесение удобрений повышало урожайность зеленой массы кукурузы на 7,5-18,2 т/га и початков на 0,6-1,4 т/га. В зеленой массе увеличивалось содержание сырого жира от 1,64-1,95 % до 1,98-2,1 %, содержание БЭВ достигало 55,2-57,6 а содержание сырой клетчатки снизилось до 25,0-27,1 % и золы -4,9-5,4 %. Отзывчивость на микроудобрения у средцсранних гибридов типа Одесский 80 МВ и Коллективный 245 ТВ, обладающих более высоким генетическим потенциалом выше, чем у раннеспелого Днепровский 203 СВ. Не отмечено отрицательного влияния микроудобрении и пестицидов на почвенную биоту.
4.4. Урожайность кукурузы в чистых смешанных посевах. Независимо от погодных условии кормовые бобы, особенно подсолнечник, являются наиболее подходящими компонентами для смешанных посевов кукурузы без риска снижения урожайности при улучшении питательности массы. Смешанные посевы кукурузы с кормовыми бобами и подсолнечником в один рядок способствовали существенном}' уменьшению засоренности сорняками.формировалась более высока? глощадь листьев и .как следствие, получена наибольшая урожайность сухой массы. Она составила 16,4-17,2 т/га с более высоким содержанием минеральных веществ: фосфора, калия, кальция, магния и натрия. Сбор сырого протеина повысился на 9,16-9,50% или в 1,3-1,4 раза больше,чем дают смеси кукурузы с люпином желтым и горохом. Сбор переварнмого протеина достигал 0,91,01 т/га и зависел от доли в общей массе протеина кормовых бобов и подсолнечника. что в 1,5-1,7 раза больше по сравнению с чистым посевом кукурузы. Сбор фосфора и калия со смешанных посевов увеличился на 40,0-62,5 и 14,263,1% соответственно. •
4л. Влияние технологий возделывания на почвенные условия, засоренность посевов . урожайность- и питательность кукурузы. В создании прочной кормовой базы в регионе решающее значение принадлежит адаптивным технологиям возделывания кукурузы, гарантирующих снижение энергозатрат, полу-
чение максимального урожая высокого качества, сохранения плодородия почвы и охрану скружающей среды .Для технологий возделывания кукурузы обоснованы приемы основной обработки почвы: безотвальные - плоскорезная и поверхностная традиционными орудиями, а также новыми - рыхление стойками СибИМЭ и Параплау, которые как и вспашка обеспечивают благоприятные агрофизические свойства серой лесной почвы ( плотность, скважность), накопление и сохранение продуктивной влаги. Вспашка на глубин}' 23-25 см, обработка стойками СибИМЭ на 28-30 см с заделкой органических удобрений предплужниками на 14-16 см в комплексе с минеральными удобрениями способствуют повышению активности целлюлозоразрушающих микроорганизмов, оказывали влияние на показатели плодородия почвы: снижали кислотность, повышали содержание гумуса, минеральных форм азота, подвижных фосфора и^алия.
Рыхление почвы под кукурузу стойками СибИМЭ и Параплау на 28-30 см не различалось по влиянию на засоренность посевов кукурузы сорняками по сравнению со вспашкой на 23-25 см. Использование гербицидов для подавления сорняков в посевах кукурузы снижало засоренность в 1,2-3,6 раза. Разработанные технологии возделывания кукурузы позволяют применять пестициды без отрицательных последствий, что дает возможность для производства экологически безопасной продукции.
На серых лесных почвах региона в настоящее время наиболее эффективными являются варианты переходных технологий к альтернативным, включающих внесение навоза ( 55 т/га), сидерата ( 5,0-19,2 т/га ) и соломы ( 6-7 т/га ) под вспашку на 23-25 см или обработку стойками СибИМЭ на 28-30 см предплужниками для заделки их на 14-16 см, и локальное внесение умеренных доз минеральных удобрений ( N109-128 Р77-8О Ко ю ), обработку посевов пестицидами. Переходные технологии обеспечивают не только высокую и стабильную урожайность (5,8-6,2 т/га зерностержневой смеси и 15,0-15,9 т/га сухой массы ),но и высокую питательность корма -1,06-1,16 т/га переваримого протеина и 0,30-0,37 т/га жира с высокой обменной энергией корма - 8,47-8,96 Мдж/кг.
При комплексном применении органических и минеральных удобрений в
сочетании с микроэлементами и пестицидами возможно получать корма, удовлетворяющие следующим показателям: содержание нитратов в зеленой массе у гибрида Одесский 80 МВ в фазе молочно-восковой спелости зерна 194,4-294,8 мг/кг, у гибрида Харьковский 18 СВ - 160,2-215,8 мг/кг, в зерностержневой смеси соответственно 35,3-44,5 и 56,1-59,8 мг/кг. Это меньше ПДК в 1,7-3,0 раза. Невысокое содержание нитратов в зеленой массе у гибридов кукурузы объясняется оптимальными режимами'питания растений путем сбалансированного действия органических и минеральных удобрений в умеренных дозах в сочетании с микроэлементами. На вариантах альтернативных технологий без внесения минеральных удобрений, в полученной массе гибридов содержание нитратов было еще меньше.
Внссениевпестицидов в ранние фазы развития растений (3-5 листьев ) обеспечивает к уборке урожая отсутствие в образцах корма остаточного их количества. Это обеспечивается правильным регламентом их применения и сбалансированным питанием.
5. Агроэнергетическая эффективность технологий возделывания многолетних трав и кукурузы. Наиболее высокая энергетическая ценность урожая по накоплению обменной энергии отмечена в клеверо-тимофеечно-овсяничной травосмеси I г.п. при трехукосном режиме скашивания. Она достигала на вариантах технологии с последействием навоза ( 27 и 54 т/га ) в сочетании с минеральными удобрениями в подкормку трав на фоне плоскорезной обработки и дискования под покровный ячмень -138,7-142,9 ГДж/га, при двухукосном использовании во 2 г.п. на этих же вариантах урожай также имел наиболее высокую биоэнергетическую ценность - 64,5-69,3 Гдж/га.
Данные по затратам энергии на производство урожая свидетельствуют о том, что за счет увеличения количества операций при уборке урожая при трех укосах травостоев 1 г.п., по сравнению с двухкратным скашиванием 2 г.п., они возрастают в 1,4-1,6 раза. Наименее энергоемкими были технологии без внесения минеральных удобрений (табл.8 ). .
Энергетическая эффективность возделывания клеверо-тимофеечно-овсяничной травосмеси (ср. 1983-1985 гг.)
Номер техно- Энергетическая ценность массы урожая, ГДж/га Затраты энергии на производство урожая, ГДж/га Энергетический коэффициент
логии число укосов за сезон
2 3 2 3 ■> 3
1 56,8 121,1 11,4 18,2 5,0 6,7
2 72,1 136,0 18,0 26,8 4,0 5,1 .
3 67,8 134,1 14,9 23,1 4,6 5,8
4 63,9 133,9 11,6 18,9 5,5 7,1
5 63,8 128,4 11,6 18,4 5,5 7,0
6 69,1 142,9 17,9 26,8 3.9 5.3
7 68,5 139,0 14.9 23.0 4,6 6.0
8 65,8 ■ 131,2 11,9 17,8 5,5 7,4
9 58,9 125,4 11,7- 18,3 5,0 6.9
10 69.3 138,7 17,6 26,7 3,9 " 5.2 "
11 64,5 139,8 14,8 23.0 4,4 6,1
12 65,2 133,0 11,6 18.5 5,6 7,2
Оценивая эффективность технологий возделывания клсверо-тимофеечно-овсяничной травосмеси по энергетическому коэффициенту следует, что наиболее высоким он был при трехукосном использовании многолетних трав I г.п. и достигал 5,1-7,4. При двухукосном использовании травостоев 2 г.п. он был меньше - 3,9-5,6. Наибольший энергетический коэффициент (7,2-7,4 ) при трехукосном и 5,5-5,6 при двухукосном использовании обеспечивали технологии с последсй-ствием навоза ( 81 т/га ) без внесения минеральных удобрений на фоне плоскорезной обработки и дискования почвы под покровный ячмень. Существенно меньше он был получен на варианте с последействием навоза (27 т'га.) и внесением в подкормку травостоев минеральных удобрений при трехукосном использовании 5,1-5,2 и двухукосном - 3,9-4,0, что также достаточно высокий показатель.
Таблица 9
Энергетическая эффективность возделывания кукурузы и клевера(1990 - 1993 гг.)
Номер технологии Ведущие звенья технологий Кукуруза Клевер
энергетически ценность урожая, ГДж.га затраты энергии а» производство урожаи, ГДж/га энергетический коэффициент энергетическая ценность урожая, ГДж/г» затраты эвергки на производство урожая, ГДж'га энергетичес-киИ коэффициент
1 Вспашка + сидерат, солома, КИС 150,7 24,1 6,3 31,2 " 14,0 2,2
2 Вспашка + навоз, КРК 150,2 23,9 6,3 32,9 14,0 2.4
3 Вспашка + навоз, сидерат, солома, ЫРК 166,4 27,6 ■ 6,0 37,3 14,1 2.6
4 Вспашка -I- навоз. сидерат, солома 78,0 18,7 4,2 34,3 14,0 2,5
5 йссление стойками Ср6ИМЭ+ сидерат, солома, КРК. 160,0 24,2 6,6 29,5 13,9 2,1'
б Влхление стойками СибИМЭ+ навоз, ЫРК. 162,5 24,0 6,8 32,0 13,9 2.3
7 йлхление стойками Си6ИМЭ+ навоз, сидерат, солома, ИРК. 171,5 27,7 6,2 35,4 14,1 2,4
8 йлхление стойками СибИМЭ+ навоз, сидерат, солома 78,9 18,8 4,2 34,1 14,0 2,4
9 Алсление стойками Параплау+сидерат, солома, ИИС. 143,4 23,6 • 6,1 30,0 13,9 2.2
10 Всшеяие стойками Параплау+ навоз, ИРК. 146,5 23,5 6,2 32,6 14,0 2,3
И йиление стойками Параплау+ навоз, сидерат, солома, ЫРК 152,6 ' 27,2 5,6 35,6 14.1 2,5
12 Видение стойками Параплау+ вавоз, сидерат, солома 76,9 18,7 4.1 34,3 14,0 2,5
Биоэнергетическая ценность урожая клевера в чистом посеве составила -29,5-37,3 ГДж/га с затратами энергии на его производство 13,9-14,1 ГДж'га. Максимальная энергетическая ценность в размере 34,1-37,3 Гдж/га получена на вариантах с последействием органических удобрений (навоза, соломы, сидера-та) на всех фонах основной обработки почвы. На этих вариантах технологии был и наиболее высокий энергетический коэффнциент-2,4-2,6 (табл.9).
В структуре затрат на выращивание многолетних трав на сено наибольшую удельную массу занимают машины и оборудование - 39,9-55,5 %, топливо -26,1-27,5 %, удобрения - 19,5-27,7 %, а затраты живого труда всего 4.3-4,4 % и семена 2,0-3,6 %.
Расчеты показывают,что разработанные технологии возделывания кукурузы также существенно различались по энергетической оценке урожая. Накопленная в урожае кукурузы энергия возрастала на вариантах при совместном внесении органических и минеральных удобрений в сочетании с химическими средствами защиты растений на всех фонах основной обработки почвы и составила - 143,4-171,5 ГДж/га. При использовании биологических технологии без минеральных удобрений и химических средств защиты растении в урожае накоплено энергии в 1,9-2,1 раза меньше (табл. 9).
Оценивая эффективность возделывания кукурузы по затратам на выращивание урожая следует отметить, что в результате применения минеральных удобрений и увеличения количества операций существенно возрастали затраты энергии в технологиях 1-3, 5-7, 9-11 до 23,5-27,7 ГДж/га, тогда как при использовании биологических технологий - 4,8 и 12 (без внесения минеральных удобрений) затраты были в 1,2-1,3 раза меньше. Все технологии возделывания обеспечивали высокий энергетический коэффициент 4,1-6,8. В структуре затрат на выращивание кукурузы на силос наибольшую удельную массу занимают удобрения - 44,451,3 %. топливо - 18,1-25,0 %, машины и оборудование - 12,5-24,5 %, наименьшую пестициды - 7,0-8,5 %, электроэнергия - 0,02-8,1 %, семена - 1,0-3,0 % и затраты живого труда - 0,2-0,4 %.
ВЫВОДЫ
1. Почвенно-климатические условия юго-западной части Нечерноземной зоны РФ благоприятны для получения высокой урожайности многолетних бобовых трав и их смесей со злаковыми травами. В условиях полевых опытов она достигала клеверо-тимофеечно-овсяничной смеси 9,9-11,7 т/га и клевера 3,8-4,1 т/га (пожнивной посев) сухого вещества.
Уровень урожайности кукурузы лимитируется гидротермическим потенциалом и плодородием почвы^соторые можно регулировать до благоприятного уровня предлагаемыми технологиями и агротехническими приемами, установленными экспериментальным путем. В средние по погодным условиям годы урожайность зеленой массы кукурузы достигала на окультуренных серых лесных почвах 68,7 - 87,4 т/га,в том числе зерностержневой массы 7,2 - 8,4 т/га.
2. Длительными комплексными исследованиями установлены основные закономерности взаимодействия биологических и агроэкологических факторов формирования высокопродуктивных агрофитоценозов кормовых культур, выявлены условия и разработаны агротехнические приемы и технологии, обеспечивающие получение высокой и устойчивой урожайности кормовой массы многолетних трав и кукурузы пригодной для приготовления биологически полноценных и экологически чистых кормов.
3. Основными звеньями разработанных технологий возделывания многолетних трав и кукурузы являются энергосберегающие приемы основной обработки почвы, рациональные дозы минеральных удобрений и иу сочетания с различными видами органических удобрений в севообороте и непосредственно под них, приемы подавления сорняков, вредителей и болезней с использованием химических и агротехнических средств,посев высокопродуктивными сортами и . гибридами в оптимальные сроки и оптимальной хустотой посева, а также другие звенья альтернативного земледелия, которые обеспечивают получение высокой урожайности с высоким качеством продукцийдювышение плодородия почвы, снижение засоренности посевов и сохранение окружающей среды от за', грязнения.
3.1. Выявлены и обоснованы наиболее эффективные приемы основной обработки почвы. Наряду с традиционной вспашкой на глубину 20 - 22 см положительные результаты, но с меньшими энергозатратами обеспечивают:
- плоскорезная на 20-22 см и мелкая обработка на 10-12 см под ячмень с подсевом многолетних трав;
- плоскорезная на 20-22 см и поверхностная обработка на 8-10 см, рыхление стойками СибИМЭ (с предплужниками) и Параплау на 28-30 см под кукурузу и клевер (последействие). Конкретно выбор приема зависит от засоренности поля, погоды, крутизны склона и других условий.
Отсутствие существенных различий в уровне урожайности культур и незначительных различий в агрофизических свойствах почвы под влиянием приемов обработки почвы является предпосылкой к использованию в рекомендуемых технологиях вместо вспашки применять менее энергоемкие плоскорезную обработку и дискование под ячмень с подсевом многолетних трав; плоскорезную и поверхностную обработки, рыхление стойками СибИМЭ (с предплужниками) и Параплау под кукурузу и клевер (в последействии). Рыхление стойками СибИМЭ на 28-30 см с предплужниками обеспечивает наиболее качествен-
• ную заделку на нужную глубину (14-15 см) органических удобрений, также как и
• стойками Параплау разрыхление нижнего слоя при его переуплотнении.
3.2. Последействие органических удобрений и известкования в сочетании с минеральными удобрениями и пестицидами - шавные факторы повышения урожайности клеверо-тимофеечно-овсяничнон травосмеси.
На удобренных вариантах урожайность сухого вещества достигала 11,111,7 т/га, сбор переваримого протеина - 0,97-1,03 т/га, выход кормовых единиц -7,34-7,62 т/га, накопление обменной энергии - 100,9-106,0 ГДж/га.
На окультуренных серых лесных легкосуглинистых почвах региона клеве-ро-тимофеечно-овсяниЧная смесь и чистый клевер .как правило,не нуждаются в минеральных удобрениях, что • объясняется активностью процесса азотофикса-ции клубеньковых бактерий и способностью мощной корневой системы трав хорошо использовать элементы питания из всего корнеобитаемого слоя почвы.
На неудобренных фонах обеспечивается достаточно высокий уровень продуктивности: сбор сухого вещества - 9,9-10,5 т/га .переваримого протеина -0,870,91 т/га, кормовых единиц - 6,47-7,10 т/га и накопление обменной энергии -89,0-96,1 ГДж/га.
Продуктивность клевера 1 г.п.при пожнивном посеве составила по урожайности сухого вещества 3,2-4,1 т/га и переваримому протеину - 0,37-0,49 т/га, сбору кормовых единиц - 2,1-2,8 т/га и накоплению обменной энергии - 29,537,3 ГДж/га.
4. Комплексное влияние агротехнических приемов обеспечивало высокую активность и численность целлюлозоразлагающих микроорганизмов в пахотном слое. Органические удобрения усиливали их деятельность, а наибольшей она была под многолетними травами. Минимализация основной обработки -замена вспашки поверхностной обработкой, в сочетании с известкованием и внесением органических и минеральных удобрений, приводила к повышению активности целлюлозоразрушающих микроорганизмов в верхнем слое почвы (0-10 см) и снижению этого показателя в нижних слоях 10-20 и 20-30 см.
Установлена прямая корреляционная зависимость между целлюлозораз-.рушающей активностью микроорганизмов пахотного слоя под травами 1, 2 и 3 годов жизни и урожайностью сухого вещества клеверо,-тимофсечно-овсяничной травосмеси и кукурузы (Г=0,69; 0,42 и 0,69), что свидетельствует о правильном выборе технологий и агротехнических приемов возделывания кормовых
к
культур.
5. Возделывание многолетних бобово-злаковых трав и кукурузы с внесением под нее органических удобрений способствовало повышению содержания гумуса. На вариантах с многолетними травами на известкованном фоне с внесением навоза (81, 54 и 27 т/га) под кукурузу в звене кукуруза - ячмень с подсевом многолетних трав - многолетние травы 1 и 2 г.п. в сочетании с умеренными дозами минеральных удобрений, независимо от приема основной обработки почвы к концу третьего года жизни многолетних трав содержание гумуса в слое 0-30 см по сравнению с исходным уровнем увеличивалось на 0,03 - 0,04 %; в
технологиях без внесения органических и минеральных удобрений содержание гумуса возросло меньше на (0,02 %). Между содержанием гумуса в почве и урожайностью сена многолетних трав выявлена положительная связь, коэффициент корреляции составил 0,64.
6. Под влиянием многолетних трав и кукурузы, периодического известкования, оптимальных доз удобрений на всех фонах изученных приемов обработки почвы реакция почвенной среды практически не изменялась и находилась
на оптимальном уровне (рН 5,2-5,7) для кормовых культур. В период вегетации \ многолетних трав и кукурузы содержание нитратного и аммонийного азота, подвижных форм фосфора и калия в слое 0-30 см изменилось незначительно. Наибольшее содержание - N-N03 - 39,0-41,0 и - N-^4 - 17,0-20,7 мг/кг,Р205-172-187 мг/кг и КгО - 154-168 мг/кг почвы отмечается на вариантах технологий с совместным внесением органических и минеральных удобрений под многолетние бобово-злаковые травы. Накопление этих элементов выше, чем на вариантах без удобрений й внесением одних органических удобрений. В слое почвы 030 см между содержанием нитратного азота, подвижного фосфора, калия и урожайностью сена многолетних трав выявлена сильная корреляционная связь (0,89,0,90 и 0,91) связь, аммонийного азота - средняя (0,68).
7. Внесение под кукурузу органических удобрений в последействии на многолетних травах в сочетании с минеральными при всех приемах основной обработки почвы являются эффективными приемами усиления деятельности клубеньковых бактерий. Наибольшее количество клубеньков 39-45 на 1 растение клевера 2 года жизни и 73-107 шт. 3 года жизни отмечено на вариантах технологий с внесением 81 т/га навоза и навоза (27 и 54 т/га) в сочетании с минеральными удобрениями соответственно. В связи с этим на данных вариантах накоплено 129,6-151,7 кг/га азота. Определена тесная ( Г=0,72) связь между количеством клубеньков на корнях растений клевера и урожайностью многолетних трав.
8. Приемы обработки почвы под многолетние травы (в последействии) и кукурузу оказали разное влияние на засоренность посевов клеверо-
тичофеечно-опсяничной травосмеси 1 и 2 годов жизни. На фоне вспашки было в 1.1-1,3 рта меньше сорных растений по сравнению с посевами по плоскорезной обработке и дискованию. Засоренность трав 2 г.п. была на всех вариантах незначительной, встречались лишь зимующие многолетние сорняки. Уменьшение засоренности обусловлено высокой конкурентной способностью многолетних трав по отношению к сорнякам и скашиванием трав до созревания семян сорняков. При использовании на посевах покровной культуры гербицидов даст возможность под нее применять вместо вспашки плоскорезную обработку и дискование почвы.
Посевы кукурузы меньше были засорены по вспашке на глубину 23-25 см в сочетании с внесением органических удобрений и обработке посевов гербицидами, существенно снижалось количество и воздушно-сухая масса однолетних и многолетних сорняков по сравнению с плоскорезной обработкой на 2325 см и поверхностной на глубину 8-10 см. Применение гербицидов снижало массу сорняков в 1,5-2,5 раза по сравнению с контролем (без гербицидов) и оказало существенное влияние на увеличение урожайности зеленой массы кукурузы.
9. Последействие навоза (27 и 54 т/га); навоза (55 т/га), соломы (5-6 т/га) и сидерата (5-1^2т/га) на минеральном и известковом фонах по всем видам основной обработки почвы способствовали лучшей перезимовке, росту и развитию растений клевера и злаковых многолетних трав. Технологии с последействие навоза (81 т/га) под клеверо-тимофеечно-овсяничную смесь; навоза (55
>
т/га),, соломы (5-6 т/га), и сидерата (5-19,2 т/га) без минеральных удобрений под клевер также обеспечивают интенсивный линейный рост растений, мощную листовую поверхность, развитую корневую систему и большое количество на ней клубеньков. Между длиной главного корня и его сухой массой в фазу стеблевания и урожайностью клевера лугового наблюдается сильная (0,96) и средняя (0,62) корреляционная связь.
Технологии возделывания оказывают положительное влияние на формирование урожайности кукурузы. Наибольшее накопление абсолютно-сухого
вещества(147,0-148,4),при площади листьев (47,5-53,9 тыс.м./га), ФПП (2752,2-318.4,7 тыс.м2 суток/га) получено в технологиях с умеренным использованием средств химизации на фоне вспашки 23-25 см и обработки стойками СибИМЭ на 28-30 см с заделкой органически удобрении предплужниками на глубину 14-16 см. Эти технологии превышают альтернативные (без применения минеральных удобрений и пестицидов) по формированию абсолютно-сухого вещества в 2,0 раза, площади листьев в 1,3-1,4 раза, фотосинтетического потенциала - 1,2-1,4 раза.
10. Повышенный фон органических удобрений навоза (81 т/га) и навоза (27 и 54 т/га) в сочетании с умеренными дозами минеральных удобрений под предшествующую культуру и клеверо-тимофеечно-овсяничную смесь при всех приемах основной обработки почвы повышал как урожайность, так и кормовую ценность многолетних трав: содержание сырого протеина достигало -16,58-17,02%,сырого жира - 2,52-2,91%, Б'ЗВ - 41,50-42,72%, фосфора - 0.280,32%, кальция 0,74-0,83%, сахара - 5,50-6,19%, каротина - 26.6-28,7 мг/кг. аминокислот - 43,3 г/кг сухого вещества перед первым укосом. Наиболее ценной по содержанию сырого протеина и жира, аминокислотному составу является отава многолетних трав.
11. Установлены количественные закономерности накопления питательных веществ многолетних бобово-злаковых смесей трав по важнейшим показателям (сырой протеин, сырой жир, сырая клетчатка,БЭВ. сахар и т.д.; выявлены их взаимосвязи с продуктивностью посевов и между самими показателями питательных веществ. Установлена средняя связь (Г=0,64) урожайности сухого вещества многолетних трав с содержанием в корме сырого протеина, сильная связь (Г=0,74) с сырым жиром. Между урожайностью сухого вещества и содержанием БЭВ выявлена обратная средняя связь (Г=-0,51). Кроме того, между содержанием сырого протеина и сырой клетчатки в сухом веществе многолетних трав существует средняя (Г=-0,49) обратная связь, и с содержанием сахара (Г=-
0,64). Между содержанием сахара и сырой золой и количеством нитратов выявлена обратная (Г=-0,32 и -0,26) слабая зависимость.
12. В звене севооборота кукуруза - ячмень - клевер (при посеве клевера пожнивно) обеспечивается возможность создания полноценных травостоев, высокая сохранность растений и получения за два укоса 3,3-4,1 т/га сухого вещества, 0,37-0,49 т/га переваримого протеина и аккумулировать в урожае 29,537,3 ГДж/га обменной энергии. Под клевер после уборки ячменя целесообразно в качестве обработки почвы использовать лемешную обработку на 14-16 см или дискование на 10-12 см с обработкой почвы перед посевом комбинированным агрегатом РВК-3,6 на глубину 5-6 см, при посеве не позже 20 августа в зависимости от складывающихся условий и послепосевного прикатывания.
13. Для создания в юго-западной части РФ эффективного травяного конвейера целесообразно возделывать 2 или 3 видовые бобово-злаковые смеси многолетних трав с разными сроками созревания. При создании травостоев следует сочетать раннеспелые травосмеси - люцерна посевная и ежа сборная; среднеранние - люцерна посевная, клевер луговой и кострец безостый; средне-поздние - клевер луговой, тимофеевка луговая и овсяница луговая. Разработан конвейер, который может обеспечить получение высококачественных травяных кормов с урожайностью 6,6; 7,6 и 8,7 т/га в расчете на сухое вещество, соответственно.
14. Максимальная продуктивность пашни при последействии навоза (81 т/га) без минеральных удобрений и навоза (27 и 54 т/га) с умеренными дозами минеральных туков в кормовом звене севооборота с включением кукурузы и двугодичным использованием многолетних бобово-злаковых смесей трав, которые обеспечивали выход 27,1-28,3 т/га кормовых единиц, 3,1 т/га переваримого протеина и 327,9-337,6 ГДж/га обменной энергии.
В звене севооборота с' пожнивным посевом клевера максимальная продуктивность пашни отмечена в технологии с последействием органических удобрений (соломы и сидерата;навоза;соломы,сидерата и навоза) в сочетании с минеральными удобрениями, при этом, получено 23,1-25,5 т/га кормовых едн-
ниц, 2,18-2,48 т/га переваримого протеина, 242,6-264,4 ГДж/га обменной энергии, на контроле - последействие навоза.сидерата и соломы без средств химизации всего лишь 16,6 т/га, 1,56 т/га, 178,5 ГДж/га соответственно. Различия в продуктивности пашни обусловлены кукурузой, которая снижала все показатели в технологиях с внесением органических удобрений (навоза, сидерата и соломы) без средств химизации.
15. Определяющим фактором при выборе гибридов кукурузы в условиях юго-западной части РФ является уровень сбора сухого вещества с початками молочно-восковой и восковой спелости зерна и биоэнергетическая эффективность кормов. На основании изучения разных по спелости гибридов выявлено преимущество раннеспелых типа Харьковский 18 СВ, среднеранних типа Одесский 80 МВ. Указанные гибриды лучше приспособлены к климатическим условиям региона и вполне отвечают всем современным требованиям сельскохозяйственного производства. Определены для них оптимальные сроки посева с 29 апреля по 13 мая и рациональная предуборочная густота 60-90 тыс.га растений, что обеспечивает высокую продуктивность посевов кукурузы.
. 16. Внекорневое внесение микроудобреннй (Zn.Mn.Mo) в сочетании с гербицидами существенно снижало засоренность посевов, повышало линейный рост, суммарную листовую поверхность, урожай сухого вещества початков. При этом отзывчивость на микроудобрения у среднеранних гибридов была выше, чем у раннеспелых. В сухой массе увеличивалось содержание сухого жира до 1,98-2,10%, БЭВ до 55,2-57,6%, а сырой клетчатки снизилось до 26,0-27,1% и золы до 4,9-5,4%. При высокой эффективности микроудобрений и пестицидов последние не оказывали отрицательного влияния на агроценоз и почвенную биоту.
17. Установлена высокая эффективность смешанных посевов кукурузы с кормовыми бобами и кукурузы с подсолнечником при соотношении 1:3 и 1:2 соответственно при междурядиях 60 см. При совместных посевах кукурузы с кормовыми бобами и кукурузы с подсолнечником возрастает урожайность и улучшается качество корма по содержанию протеина и жира до размеров пол-
ной сбалансированности зеленой массы по белку. Урожайность сухого вещества смесей достиг ла 13.7-14,7 т/га, переваримого протеина 0,93-1,01 т/га, что соответственно в 1,1 -1,2 и 1,4-1,5 раза выше, чем в одновидном посеве кукурузы.
18. Рекомендуемые технологии возделывания многолетних бобово-злаковых трав, клевера на корм и кукурузы на силос дают возможность получать высокие устойчивые урожаи кормовых культур хорошего качества при минимальных энергозатратах труда и средств, энергетический коэффициент составляет при 3-х укосном 5,1 -7,4 и 2-х укосном использовании травостоя 3,9-5,6 клеверо-тимофсечно-овсяничной смеси, 2,1-2,6 клевера и 4,1-6,8 кукурузы.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ Для юго-западных районов Нечерноземной зоны РФ на серых лесных почвах предлагаются технологии возделывания многолетних бобово-злаковых трав с применением минеральных удобрений и без них, клевера лугового и технологии возделывания кукурузы с использованием новых приемов обработки почвы, систем применения удобрений и способов посева: клеверо-тимофеечно-овсяничной смеси с уровнем урожайности 11,0 - 12,0 т/га сухого вещества с содержанием 15,4-16,4% протеина и невысокими энергозатратами на производство урожая 14,9-18,0 ГДж/га за два и 23,0-26,8 ГДж/га за три укоса. Ее основными составными элементами являются: размещение в звене плодосменного севооборота,"кукуруза на силос - ячмень - многолетние травы" с внесением под кукурузу навоза (27-54 т/га), вспашка под ячмень с подсевом смеси многолетних трав, локальное внесение под них минеральных удобрений в первый год жизни и в виде подкормок на второй (N34.67P2w0K47.95) и на третий год жизни (N27.34P1s-37K29.3s). обработка ячменя базаграном (4 л/га) в фазу 2-х тройчатых листьев клевера, предпосевная обработка семян биологическими и химическими препаратами (ризоторфин, гумат натрия, микроэлементы, протравители), 2-3-х укосное использование травостоя;
- клеверо-тимофеечно-овсяничной смеси без применения минеральных удобрений с уровнем урожайности 10,7-11,0 т/га сухого вещества с содержанием 15,7-16,0% протеина с невысокими энергетическими затратами на производство
урожая - 11,6 ГДж/га за два и 18,5 ГДж/га за три укоса.Основные элементы технологии: размещение в звене плодосменного севооборота "кукуруза на силос - ячмень - многолетние травы" с внесением под кукурузу навоза (81 т/га), дискование под ячмень на 10-12 см, обработка посевов ячменя против сорняков базаграном (4 л/га) в фазу 2-х тройчатых листьев клевера, предпосевная обработка семян биологическими и химическими препаратами. Технологию целесообразно использовать в хозяйствах с высокой культурой земледелия;
- на окультуренных серых лесных почвах зоны, где клевер при посеве под покров высокопродуктивного ячменя выпадает, целесообразно использовать технологию возделывания клевера с посевом после уборки ячменя не позже 20 августа. Технология в первый год пользования клевером обеспечивает создание высокопродуктивных травостоев с уровнем урожайности 3,4-4,1 т/га сухого вещества (2,37-2,75 т/га кормовых единиц) с содержанием 0,41-0,49 т/т-а перевзри-мого протеина при энергетических затратах на производство урожая 13,9-14,1 ГДж/га. Под клевер после, уборки ячменя целесообразно использовать лемешную обработку на 14-16 см с прикатываннем или дискование на 10-12 см с последующей обработкой почвы РВК-3,6 на 5-6 см, посевом клевера с 1 по 20 августа (в зависимости от складывающихся условий) нормой высева семян 14 кг'гз предварительно обработанных рнзоторфином,гуматом натрия, микроэлементами, протравителями, послепосевного прикатывания. Использовать тратзо-стон на 2 укоса с оставлением отавы на зеленое удобрение;
- для получения силосной массы с початками молочно-восковой и восковой спелости рекомендуем возделывать раннеспелые и среднеранние гибриды кукурузы, которые необходимо высевать в первой-второй декаде мая с густотой 60-90 тыс.га растений к уборке. Конкретную густоту необходимо устанавливать исходя из биологических особенностей гибрида и складывающихся условий. Для повышения урожайности и качества зеленой массы посевы в фазу 5 листьев необходимо обрабатывать 0,15% раствором микроэлементов ( 7п, Мп, Мо) в соотношении 1:1:1 в сочетании с пестицидами;
- для получения стабильной и высокой урожайности сухого вещества кукурузы 15-1 бт/га, зерностержневой смеси 5,8-6,2 т/га на серых лесных почвах при размещении посева после озимых культур в зернотравянопропашном севообороте с использованием среднеранних и раннеспелых гибридов при недостатке навоза использовать солому (6-7 т/га) и пожнивной сидерат (5-19,2 т/га) с осенней запашкой на глубину 23-25 см в сочетании с внесением минеральных удобрений и применением гербицидов.В качестве пожнивной культуры использовать редьку масличную;
- для получения экологически безопасной продукции при уровне урожайности 15,0-16,0 т/га сухого вещества при снижении доз минеральных удобрений применять бнологизированную технологию с использованием навоза (55 т/га), соломы (6-7 т/га) и пожнивного сидерата (5-19,2 т/га) под вспашку на 23-25 см или обработку стойками СибИМЭ на 28-30 см с заделкой органических удобрений предплужниками на 14-16 см в сочетании с локальным внесением мине-' ральных удобрений (N109 i2sP77-soKoю), для подавления сорняков использовать механические приемы и при необходимости гербициды;
- для повышения содержания протеина, жира и минеральных веществ в сухом веществе проводить совместные посевы кукурузы с кормовыми бобами или подсолнечником в соотношении 1:3 и 1:2 при широкорядном (60 су) способе посева в сочетании с внесением навоза (55 т/га) под зяблевую вспашку на глубину 20-22 см, минеральных удобрений NsoPsoKio под предпосевную культивацию,
использованием механических приемов ухода и уборки при достижении мо»
лочно-восковой спелости початков кукурузы.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ . ДИССЕРТАЦИИ
1. Совершенствование технологий возделывания многолетних трав в условиях серых лесных почв II Пути ускорения научно-технического прогресса АПК,-Брянск, 1987,-С.19-21 (в соавт.).
2. Основные пути повышения производства кормов из многолетних трав //Там же.- С.24-26. • ...
3. Влияние способов основной обработки на агрофизические свойства почвы и урожайность многолетних трав II Пути повышения урожайности кормовых культур: Сб.науч.тр.Белгородского СХИ.- Белгород, 1987.- С.44-49 (в со-авт.)
4. Эффективность приемов основной обработки почвы под многолетние травы IIПути ускорения научно-технического прогресса в Сумской области.-Сумы.- С.85-87 (в соавт.).
5. Элементы интенсивной технологии возделывания многолетних трав. Информ. листок № 76-87.- Брянск: ЦНТИ.1987- 4с.
6. Сравнительная продуктивность различных по скороспелости бобово-злаковых травосмесей. Информ. листок № 77-87.- Брянск: ЦНТИ, 1987- 4с.
7.Интенсивная технология возделывания многолетних трав// Пути ускорения научно-технического прогресса в АПК Брянской области.- Брянск, 1988,-С.48-49.
8. Обоснования способа посева многолетних трав при интенсивной технологии их возделывания в Брянской области //Там же.- С.49-51(в соавт.).
9. Влияние элементов технологий возделывания на почвенные условия и формирование урожайности кукурузы //Пути повышения плодородия почв в Центральном районе Нечерноземной зоны: Сб.науч.тр. /НЙИСХ ЦРНЗ,- М., 1989.-С.167-181(в соавт.).
10. Испытания разных технологий возделывания кукурузы //Земледелие,-1989.-№ 9.- С.71(в соавт.).
11. Комплексное применение средств химизации на кукурузе //Химизация сельского хозяйства.- !989.-№ Ю.-С.71-72(в соавт.).
12. Возделывание кухурузы на силос //Кормовые культуры.- 1990,- №2.- С. 17-19(в соавт.).
13. Влияние технологий возделывания на посевы кукурузы в Нечерноземной зоне РСФСР II Вестник сельскохозяйственной науки.- 1990.-№5.- С. 107-113(в соавт.).
14. Т ехнология и ззасоренность посевов.// Защита растении.- 1990.- №12.-С. 26-27(в соавт.).
15. Эффективность средств химизации при возделывании кукурузы II Химизация сельского хозяйства.-1991 .-№ 3.- С.58-59 (в соавт.).
16. Засоренность посевов и урожайность кормовых культур в интенсивных и биологических технологиях //Исследования по селекции, семеноводству и размножению сельскохозяйственных растений: Сб.тр. /Сумского СХИ.- Сумы, 1991 .-С.53-61 (в соавт.).
17. Продуктивность и качество кукурузы на силос при разных технологиях возделывания,// Научные основы интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в юго-западной части Нечерноземной зоне РСФСР: Сб.научлр./ Белгородского СХИ.- Белгород, 1991,- С.80-8б(в соавт.).
18. Способы обработки и урожайность II Кукуруза и сорго.- 1992.- №3.- С. 11-13(в соавт.).
19. Технология возделывания кукурузы на Брянщине // Достижения науки и техники АПК,- 1993.- МоЗ.- С.15-16(в соавт.).
20. Эффективность основной обработки почвы и удобрений II Кукуруза и сорго.- 1993.- №6.- С. 5-7(в соавт.).
21. Технология возделывания кукурузы и ее продуктивность II Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук.- 1994.- №1.- С.17-20 (в соавт.).
22. К разработке дифференцированных технологий возделывания сельскохозяйственных культур //Внедрение достижений науки в сельскохозяйственное производство и учебный процесс в условиях перехода к рыночной экономике /Мат.научно-практ.конф.- Орел, 1995.- С.3-6(в соавт.)..
23. Аграэкологические и энергетические основы технологиии возделывания кормовых культур//Там я^е.-С.9-10(в соавт.).
24. Сравнительная продуктивность бобово-злаковых многолетних трав //Там же. - С.37-38. ■ ■ .
. . 25. Разработка технологий возделывания многолетних трав в условиях юго-запада Нечерноземной зоны России //Там же. - С.38-39.
26. Продуктивность многолетних трав при разных технологиях возделывания II Достижения науки и передсшой опыт в производство и учебно-воспитательный процесс /Мат. межвузовской научно-практ. конф.- Брянск,
1995.- С.87,- . .
27. Биологические и экологические основы возделывания кукурузы в Нечерноземной зоне.- Орел.- 1996.- 116с.
28. К оценке эффективности возделывания кормовых культур // Проблемы современной науки / Мат. межвузовской обл. конф. мол. ученых.- Орел.-1996,-С.38-40(в соавт.).
29. Многолетние бобовые и злаковые травы // Методические указания по полевому кормопроизводству.- Орел.-1996.-С .3-8.
30. Производство экологически безопасных кормов из кукурузы II Кукуруза и сорго.- 1996.- №4.- С.8-10(в соавт.).
31. Используем сидераты и солому II Кукуруза и сорго,- 1996.- №4,- С.7-8.
32. Технология формирования высоких и устойчивых урожаев многолет-. них трав //Достижения науки и техники АПК,- 1996.- №2.- С. 15-16.
33. Оценка технологий возделывания кормовых культур // Методическое руководство по выполнению курсового проекта по растениеводству.- Орел,-
1996.-С. 16-26.
34. Производство экологически безопасных кормов из многолетних бобо. во-злаковых трав // 2-я открытая городская научная конф.мол.ученых
г.Пущино.- Пущино.-1997.- С.242-243(в соавт.).
35. Экологические и физиологические аспекты применения микроудобрений на посевах кукурузы //Там же.- С.252-253 (в соавт.).
-
Наумкина, Лидия Алексеевна
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Немчиновка, 1997
-
ВАК 06.01.01
- Эколого-стабилизирующее значение кормовых культур в растениеводстве
- Совершенствование элементов технологии возделывания сорговых культур на серых лесных почвах юго-западной части Центрального региона России
- Эффективность производства люпина в условиях серых лесных почв Юго-Западного региона Нечерноземной зоны России
- Технологические приемы повышения урожайности и качества семян суданской травы на серых лесных почвах юго-западной части Нечерноземной зоны России
- Агроэкологическая оценка применения средств химизации при возделывании кормового люпина в отдаленный период после аварии на ЧАЭС
