Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВМЕСТНЫХ ПОСЕВОВ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ТЕМНО-СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВМЕСТНЫХ ПОСЕВОВ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ТЕМНО-СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ"



На правах рукописи

Золотарева Ирина Алексеевна

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВМЕСТНЫХ ПОСЕВОВ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ТЕМНО-СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ

06.01.09 — растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Белгород-2004

п

Работа выполнена на кафедре земледелия ФГОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова» и на агробиостанции Курского государственного педагогического университета

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Картамышев Николай Иванович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Хмельницкий Александр Алексеевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Лазарев Владимир Иванович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

Защита состоится «2 С » 2004 г. в « //О » часов

на заседании диссертационного совета К 220.0dir.01 при Белгородской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 308Г03, г, Белгород, п. Майский, ул, Вавилова, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан « 2Ц » ^ /1 ^ 2004 г.

Ученый секргтар диссертационноп совета, кандидат с.-х. наук, доцент

Н.С.Добудько

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство продукции животноводства в очень большой степени зависит от обеспеченности животных кормами высокого качества. В настоящее время в Центральном Черноземье одной из основных кормовых культур является кукуруза. Однако эта культура, при всем ее положительном значении имеет существенные недостатки. При относительно высокой урожайности, она не обеспечивает сбалансированность корма по переваримому протеину, что вызывает ряд проблем в кормопроизводстве. В решении этих проблем существует много направлений. Наиболее доступным и решаемым направлением является увеличение производства растительного кормового белка за счет расширения посевов и увеличения урожайности культур с высоким содержанием протеина. Решить данную проблему можно за счет совместных посевов кукурузы с кормовыми бобовыми культурами. Однако это направление недостаточно разработано в науке и мало используется в сельскохозяйственном производстве. Из-за недостатка и отсутствия хорошо разработанных технологий возделывания совместных посевов бобовых кормовых культур с кукурузой.

Решению этой проблемы и посвящается данная работа.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилась разработка технологии возделывания совместных посевов бобовых кормовых культур и кукурузы, обеспечивающих высокую урожайность и хорошую обеспеченность корма переваримым протеином. Для решений этой цели были поставлены следующие задачи:

!. Установить наиболее целесообразные компоненты кормовых бобовых культур для возделывания в совместных посевах с кукурузой.

2. Изучить влияние способов посева и густоты насаждения бобовых культур с кукурузой на их продуктивность и качество корма.

3. Определить оптимальное соотношение бобовых культур в совместных посевах с кукурузой.

При этом изучалось влияние способов посева и густоты насаждения компонентов на обеспеченность растений почвенными и космическими условиями и факторами плодородия. Первостепенное значение среди космических факторов уделялось изучению освещенности посевов, использованию ФАР и продуктивности фотосинтеза.

Решение поставленных задач осуществлялось в 2000-2002 годах в соответствии с планом НИР Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.Н.Иванова, агробиостанции Курского государственного педагогического университета и СХПК «Русь» Ко-_ нышевского района Курской области. р ~

Научная новизна работы состоит в том, что впервые в Курской области и в Центральном Черноземье в целом исследования проводились комплексно с различными кормовыми бобовыми культурами в совместных посевах с кукурузой, в результате которых дана оценка различных многокомпонентных посевов бобовых с кукурузой по продуктивности и качеству корма по сравнению с однокомпонентными посевами; установлен оптимальный удельный вес этих культур в структуре совместных посевов.

Практическая значимость работы состоит в том, что внедрение полученных результатов исследований в производстве обеспечит увеличение урожайности зеленой массы кормовых смесей на 214 ц/га, повысит обеспеченность корма переваримым протеином до 0,290-0,330 кг в 100 кг корма и увеличит уровень рентабельности производства кормовых культур на 41,7-53,6%.

Апробация работы. Работа широко апробирована. Она докладывалась на научно-практических конференциях преподавателей к студентов Курского государственного педагогического университета и на совещаниях агрономов и руководителей Конышевского района и получила высокую оценку.

Личный вклад автора состоит в разработке им научной гипотезы и программы исследований, проведении лабораторных и производственных опытов, обобщении экспериментального материала и подготовке научного отчета.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано три научные работы.

Положения, выносимые на защиту. В результате исследований автором разработаны и выносятся на защиту следующие положения:

1. Совместные посевы кукурузы с кормовыми бобовыми культурами обеспечивают, по сравнению с чистыми посевами кукурузы, увеличение сбора зеленой массы с 1 гектара на 28,6-48,6% (до 654 и/га); повышают обеспеченность корма пере варимым протеином на 290-366 г на 100 кг корма (на 22,6-25,7%) и увеличивают рентабельность производства кормов на 4],7-53,6%.

2. Наиболее результативными бобовыми культурами • компонентами в совместных посевах с кукурузой являются кормовые бобы и соя.

3. Наиболее высокую урожайность, экономическую н энергетическую эффективность обеспечивают совместные черезрядные, с междурядьями 45 см, посевы кукурузы с соей, при удельном весе в структуре посева сои 74,1%; кукурузы с люпином, при удельном весе люпина в структуре посева 78,1%; кукурузы с кормовыми бобами, при удельном весе кормовых бобов в структуре посева 68,7%, при густоте насаждения кукурузы 77,8 тысячи растений на 1 гектаре.

Структура и объем диссертации. Диссертация написана на русском языке. Изложена на 98 страницах компьютерной верстки, состоит из введения, б глав, выводов и предложений производству, содержит 28 таблиц и 3 рисунка. Список использованной литературы включает 221 наименование, в том числе 30 - на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Цели н задачи проведения исследования

Целью наших исследований являлось изучение эффективности возделывания совместных посевов бобовых культур с кукурузой, как средства повышения продуктивности и улучшения качества кормов.

Для реализации поставленной цели нами решались следующие задачи:

1. Установить наиболее эффективные бобовые культуры-компоненты для возделывания их в совместных с кукурузой посевах.

2. Определить наиболее целесообразное соотношение между основной культурой (кукурузой) и бобовыми культурами.

3. Изучить влияние совместных посевов на засоренность посевов, водный и пищевой режжлы, плотность и биологическую активность почвы, рост, развитое и фигостпетческую деятельность растений, урожайность и качество зеленой кормовой массы.

4. Определить экономическую и биоэнергетическую эффективность возделывания совместных посевов кормовых культур.

Программа н методика исследований

Реализация цели и задач исследований осуществлялась в лабора-торно-полевом (табл.1) и производственном (табл.2) опытах.

1. Схема лабораторно-пояевого опыта

"ЯГ вар. Культуры Способы посева

т Кукуруза Междурядья 70 см, высев 7 семян на 1 гог.м., чистый посев

2 кукуруза +■ соя Междурядья 45 см, через 1 ряд, высев на 1 nor. м, кукуруза 7, сон 15 семян

3 Кукуруза+соя Междурядья 43 см, через 1 ряд, еысев на I пог. м, кукуруза 7, сои 20 семян

—У Кукуруза + соя Междурядья 45 си, через 1 ряд, высев на 1 пог. м, кукуруза 7, сон 25 семян

5 Кукуруза + люпин Междурядья 45 см, через I ряд, высев на 1 пог. м, кукуруза 7, люпин 15 семян

6 Кукуруза + люпин Междурядья 45 см, через 1 ряд высев на 1 пог. м, кукуруза 7, люпин 20 семян

7 Кукуруза+люпин Междурядья 45 см, через 1 ряд высев на 1 пог. м, кукуруза 7, люпин 25 семян

К Кукуруза+(к>оы Междурядья 45 см, через 1 ряд высев на 1 пог. м, кукуруза 7, бобы 15 семян

Í) Кукуруза + оооы Междурядья 4> см, через 1 ряд высев на [ пог. м, кукуруза 7, бобы 20 семян

10 Кукуруза + Оооы Междурядья 45 см, через 1 ряд высев на 1 пог. м, кукуруза 7, бобы 25 семян

2. Схема производственного опыта

№ вар. Содержание вариантов

1 Кукуруза, чистый посев с междурядьями 70 см, высев семян 7 на 1 пог, м {контроль)

2 Совместный посев кукурузы н сон, через 1 рядок, междурядья 45 см, высев семян кукурузы 7, сои 20 на) пог.м

3 Совместный посев кукурузы и люпина, через 1 рядок, междурядья 45 см, высев семян кукурузы 7, люпина 25 на 1 пог.м

4 Совместный посев кукурузы и кормовых бобов через 1 рядок, междурядья 45 см, высев семян кукурузы 7, бобов 15 на 1 пог.м

При постановке полевых опытов, проведении наблюдений и учетов руководствовались общепринятой методикой полевого эксперимента и методическими рекомендациями (Доспехов Б.А. и др., 1985,1987).

Лабораторно-полевой опыт проводили методом организованных повторений. Размещение делянок систематическое, повторность пятикратная. Производственный опыт закладывали в трехкратной повторно-сти методом контрольных полос. Изучаемые варианты располагались в центре участка, а контроль по обе стороны от них. Площадь одного варианта (полосы) составляла 0,5 га (11,2 х 44,6 м).

На каждом варианте (полосе) производственного опыта выделялось по три постоянные делянки, площадью по 100 м2. На этих делянках велись все учеты и наблюдения: всхожесть, засоренность, густота насаждения и урожайность зеленой массы. Урожайность зеленой массы на вариантах (полосах) учитывалась путем прокосов - по два прохода уборочного агрегата, со взвешиванием уборочной массы на автоматических весах.

Характеристика почв опытного участка и особенности агротехники кормовых культур

Исследования проводились в 2000-2002 годах на кафедре земледелия Курской государственной сельскохозяйственной академии им, проф.И.И.Иванова н на агробиостанцин Курского государственного педагогического университета (лабораторно-полеаые), а производственный - в СХПК «Русь» Конышевского района Курской области.

Опыт располагали на выровненном участке северо-восточной экспозиции, крутизной до одного градуса. Почвенный покров однородный, представлен темно-серыми лесными почвами среднесуглиннстого гранулометрического состава.

Почва по содержанию гумуса относится к слабо гумусным, с низким его содержанием - менее 3%.

Содержание гумуса и общего азота - уменьшается по профилю.

Реакция почвы пахотного слоя (рН) меньше 5, с глубиной рН несколько возрастает.

В пахотном слое довольно значительная величина гидролитической кислотности и низкая величина суммы обменных оснований. Степень насыщенности почв основаниями в пахотном слое около 70%. Величина гидролитической кислотности говорит о средней нуждаемости почвы в известковании.

Содержание подвижных форм фосфора и калия колеблется от среднего до повышенного.

Совместные посевы кукурузы и бобовых культур размещались после озимой пшеницы. В качестве основной обработки почвы применялась вспашка на глубину 25-27 см, после двукратного лущения стерни. Под вспашку было внесено по 90 кг действующего вещества на гектар. Весной проведено двукратное боронование со шлейфованием. Предпосевная культивация проводилась на глубину 6-7 см непосредственно перед посевом. После культивации поле прикатали. Посев проводили в первой декаде мая сеялками СПЧ и ССТ-12В с приспособлением. Способ посева, нормы высева (в пересчете на 100% всхожесть) и соотношение семян культур компонентов указаны в схеме опыта. В опыте высевали кукурузу - гибрид Коллективный 181 и сою - Лучезарная, люпин - Жемчуг, бобы - Пензенский-16. После посева поле было снова прикатано и до появления всходов - пробороновано легкими посевными боронами. В дальнейшем, до уборки на опыте было проведено две междурядные обработки почвы. Для этой цели на контроле использовали кукурузные культиваторы, на остальных вариантах применяли свекловичные культиваторы.

Характеристика метеорологических условий в годы проведения исследований 2000-2002 гг.

Метеорологические условия 2000 года можно охарактеризовать, как недостаточно благоприятные для роста и развития кукурузы.

В период посева - всходов температура на 4-5 была ниже средней многолетней. Холодный июнь и начало июля, наряду с избыточным увлажнением (251% от средней многолетней нормы), способствовали задержке роста растений, а также их развитию.

Напротив, 2001 год был наиболее благоприятным. Так, посев проводился при средней температуре почвы 13-15° С, в условиях достаточного увлажнения. Хотя низкие температуры июня месяца задерживали рост кукурузы, жаркая и влажная погода июля способствовала интенсивному росту культур, дружности прохождения фаз вегетации, высокому темпу прироста.

2002 год был самым засушливым за период наблюдений, несмотря на то, что общее количество осадков за вегетационный период превысило среднюю многолетнюю норму, в наиболее критические моменты роста увлажнение было недостаточно.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Формирование насаждения совместных посевов кукурузы и кормовых бобовых культур

Количество растений на единице площади определяет их массу, кормовые и пищевые достоинства, интенсивность роста и развития, урожайность культур, засоренность посевов и т.п. Поэтому важно установить оптимальное количество растений на единице площади.

Развитие кукурузы в совместных посевах

С целью установления оптимального количества и соотношения бобовых культур и их компонента кукурузы в совместных посевах, мы в своих исследованиях создавали различное количество растений сои, люпина и кормовых бобов при одинаковом количестве растений кукурузы на единице площади в совместных посевах - 77,8 тысячи растений на 1 га.

Бобовые культуры в совместных посевах составляли от 68,7 до 78,1 %. Такая структура посевов незначительно влияла на фенологию развития основной культуры совместных посевов - кукурузы. Различия в развитии кукурузы начались лишь с наступлением фазы «цветения метелки» и продолжались до фазы «спелость». Фаза «цветение метелки» у кукурузы в чистых посевах (контроль) наступала 19 июля. При совместных посевах эта фаза у кукурузы зависела от удельного веса бобовых культур. При наименьшем удельном весе (68,7%) на вариантах сои и люпина она наступала раньше на 1 день, а в варианте посева с кормовыми бобами - на 2 дня. На варианте с увеличением удельного веса культур компонентов наступление этой фазы затягивалось. При удельном весе бобовых культур 74,1% на вариантах: кукуруза — соя; кукуруза - люпин наступление этой фазы совпадало с датой наступления ее на контроле. При дальнейшем увеличении удельного веса бобовых культур (до 78,1%) наступление этой фазы на вариантах: кукуруза - соя и кукуруза - люпин затягивалось на 1 день. На варианте кукуруза - кормовые бобы наступление фазы «цветения метелки» началось раньше, чем на контроле на 2 дня (удельный вес 68,7%) и закончилось одновременно с наступлением ее на контроле при удельном весе 78,1%. Дальнейшее

8

развитие кукурузы - наступление фаз развития: цветение початка, молочная спелость и восковая спелость шло аналогично названной выше схеме. Увеличение удельного веса бобовых культур с 68,7 до 78,1% приводило к запаздыванию наступления фазы «цветение метелки» на варианте кукуруза - соя на 1 день, а на варианте кукуруза - кормовые бобы - на 3 дня. Только на варианте: кукуруза - люпин наступление этой фазы закончилось одновременно с наступлением ее на контроле (чистый посев кукурузы). Наступление фаз «молочная и восковая спелость» шло практически в той же последовательности, что и наступление фазы «цветение початка».

Изменение в сроках развития кукурузы (удлинение периода межфазового периода) следует рассматривать как следствие ухудшения освещенности растений кукурузы.

Развитие кукурузы в совместных посевах следует расценивать как признак оптимального соотношения в совместных посевах с кукурузой сои -74,1%; люпина - 78,1%; кормовых бобов - 68,7%.

Рост растений кукурузы и бобовых кормовых культур в совместных посевах

Рост растений кукурузы (высота растений) в некоторой степени зависит как от культур компонентов, так и от удельного веса этих культур. Так наименьшая высота растений (205 см) наблюдалась в чистом посеве (на контроле). В совместных посевах с соей высота кукурузы увеличивалась на 3-7 см, в посевах с люпином на 1-3 см, а в посевах с кормовыми бобами - на 4-9 см. Причем с увеличением удельного веса бобовых культур от 68,7 до 78,1% высота растений кукурузы увеличивалась.

Если предположить, что при оптимальном соотношении культур компонентов высота бобовых растений наименьшая или близкая к наименьшей, то и по этому показателю следует заключить, что оптимальный удельный вес сои в совместных посевах составляет 74,1%; люпина 78,1%; кормовых бобов - 68,7%.

Засоренность посевов

Засоренность совместных посевов мы изучали количественным методом в период полных всходов бобовых культур и кукурузы и перед уборкой. Количество сорных растений на 1 м2 в большей степени зависело от погодных условий. Закономерность засоренностн посевов по вариантам опыта хотя и не имела значительных различий, но все-таки изменялась не одинаково. Средние, за три года исследований, данные по засоренности посевов позволяют заключить, что однокомпонентные

9

посевы кукурузы (контроль), хотя незначительно, но все-таки были более засорены, чем многокомпонентные (на 2-7 сорняков на 1 м2).

Из многокомпонентных посевов и в этот период учета менее засорены были совместные посевы кукурузы с кормовыми бобами, затем кукурузы с соей и, наконец, кукуруза с люпином. Здесь так же просматривается роль удельного веса бобов в структуре совместных посевов.

Видовой состав сорняков складывался независимо от вариантов опыта и года исследования. В совместных посевах кукурузы с бобовыми культурами преобладали: мышей сюый, марь белая и некоторые другие.

Условия и факторы жизни кукурузы и бобовых кормовых культур в совместных посевах

Наряду с оптимальным количеством и соотношением культур-компонентов в совместных посевах, не менее важную роль в обеспечении высоких урожаев играют условия и факторы жизни растений. Поэтому мы в своих исследованиях уделяли большое внимание плотности и биологической активности почвы, обеспеченности растений влагой и питательными веществами.

Плотность почвы

Как известно, различают оптимальную (для возделываемых растений) и равновесную (к которой стремится почва в естественных условиях) плотность почвы. Лучшие условия для роста растений складываются при совпадении оптимальной плотности почвы с равновесной. В нашем случае оптимальная плотность для исследуемых культур лежит в пределах 1,05-1,25 г/см3. Плотность темно-серых лесных почв (равновесная) также находится в этих пределах. Поэтому теоретические предпосылки свидетельствуют об отсутствии необходимости применения мощных приемов регулирования плотности почвы, таких как, механическое воздействие на почву. Однако и сами растения в процессе роста и развития также влияют на плотность почвы.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что в начальные периоды роста изучаемых культур плотность почвы практически не зависела от изучаемых факторов и мало изменялась с глубиной отбора образца (по слоям почвы). Различия в платности почвы в этот период по вариантам опыта и слоям почвы составляли всего лишь на 0,01-0,02 г/см3.

Здесь необходимо отметить лишь то, что все эти изменения, как связанные с изучаемыми факторами, так и с погодой, не выходили за границы оптимальной и равновесной плотности и поэтому не могли влиять на урожайность изучаемых культур.

К концу вегетации изменения в плотности почвы произошли и довольно существенные. В среднем за 3 года исследований плотность почвы за период вегетации увеличивалась на 0,10-0,12 г/см3. Характер же изменения плотности почвы по вариантам опыта и от действия погоды сохранился тот же, что в начале вегетации. Изучаемые факторы не влияли на плотность почвы, и величина ее не выходила за рамки оптимальной и равновесной величины, то есть она не влияла на урожайность изучаемых культур.

Биологическая активность почвы

По степени биологической акпшносш почвы судят об интенсивности протекающих в почве процессов, накопления элементов пшания, о трансформации почвенного плодородия, о том, насколько «жива» почва. В почвах с высокой биологической активностью формируются лучшие условия жизни и в конечном итоге более высокая урожайность растений.

Учеты параметров биологической активности мы проводили в два срока: через один и через два месяца после закладки льняного полотна в почву.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что биологическая активность почвы в большей степени определялась условиями погоды каждого года за период исследований. Наибольшая биологическая активность почвы наблюдалась в 2000 году, что объясняется лучшим сочетанием температурного режима, увлажненности и воздухопроницаемости почвы, а наименьшая в 2002 году.

Изучаемые нами приемы возделывания культур в совместных посевах при определении через месяц после закладки льняного полотна показали, что величина биологической активности в среднем за 3 года не изменялась во всех слоях почвы. Однако можно отметить тенденцию к повышению биологической активности почвы на вариантах совместного посева кукурузы и бобовых культур, по сравнению с вариантами чистого посева кукурузы (контроль). Различия между этими вариантами доходили до 0,9-2,0-1,6% соответственно по слоям почвы 0-10,10-20,20-30 см.

Наиболее высокое повышение биологической активности почвы по сравнению с параметрами ее на контроле наблюдалось на варианте совместного посева кукурузы с кормовыми бобами. В меньшей степени влияли на повышение биологической активности почвы варианты совместного посева кукурузы с соей. Повышение насыщения посевов кормовыми бобовыми культурами также мало влияло на изменение биологической активности почвы.

При учете спустя два месяца после закладки льняного полотна определения биологической активности почвы изменялось более существенно. Существенность состоит в том, что величина биологической активности увеличилась более чем в 2 раза, но показатели биологической

активности но вариантам опыта изменялись практически так же, как и в период спустя один месяц после закладки льняного полотна в почву.

Усвояемая влага

Влага является определяющим фактором роста, развития и урожайности сельскохозяйственных культур. Этот фактор мы изучали в 1,5-метровом слое почвы в два срока: в начале вегетации совместных посевов и перед их уборкой. Результаты исследования свидетельствуют о высоких запасах усвояемой влаги в почве, порядка 250 мм в начале вегетации в каждый год исследуемого периода в 1,5 см слое почвы, что вполне достаточно для формирования урожая зеленой массы кормовых культур порядка 550-600ц/га.

В течение вегетационного периода, несмотря на большие расходы влаги на формирование урожая, различий в количестве их по вариантам опыта не было и они составляли 49-53 мм. Это связано с хорошей обеспеченностью осадками в каждый год исследования.

Щелочногидролизуемый азот

Одним из важнейших элементов питания для растений является щелочногидролизуемый азот. От его наличия в почве зависит в большой степени продуктивность растений.

Мы в своих исследованиях щелочногидролизуемый азот изучали в верхних слоях (0-20 и 20-40 см) почвы в два срока: в период посева (как бы исходное состояние) и перед уборкой урожая. Результаты исследования свидетельствуют о том, что в начале вегетации растений параметры этого фактора в большей степени зависели от условий поюды, глубины изучаемого слоя почвы и практически не зависели от изучаемых факторов - способа посева и соотношения культур-компонентов. Наибольшее количество щелочногидрол изуемо го азота накапливалось в верхнем 0-20 см слое почвы.

Более высокое количество его в почве формировалось в 2002 году, что объясняется лучшей тепло- и влагообеспеченностъю верхнего слоя почвы, а наименьшее - в 2001 году.

Изучаемые факторы в начале вегетации практически не действовали. Это объясняется тем, что сами по себе изучаемые факторы еще прямо не влияли на процесс формирования щелочногидролизуемого азота, так как только что (в период посева) были заложены.

За период вегетации, к периоду уборки кормовых культур, положение практически не изменилось. Разница состояла лишь в том, что на вариантах, обеспечивших более высокую урожайность зеленой массы кормовых культур (вар. 3, 7 и 8) отмечено заметное снижение количесг-

ва щелочногидролизуемого азота в почве. Но это следует отнести не к прямому действию изучаемых факторов, а к их последействию. Большой урожай — больше вынос из почвы этого элемента. Такое положение наблюдалось как в среднем за 3 года исследования, так и в каждом исследуемом году в отдельности.

Подвижный фосфор и обменный калий в почве изменялись аналогично изменению щелочногидролизуемого азота.

В итоге следует заключить, что содержание подвижных форм элементов питания в почве было достаточным для формирования высокого урожая зеленой массы кормовых культур, то есть оно не могло служить фактором, сдерживающим рост урожайности изучаемых культур.

Формирование урожайности н качество корма

Формирование урожайности сельскохозяйственных культур есть интегрированный процесс, который объединяет в себе влияние внешних факторов и условий плодородия - плотность, биологическая активность почвы, обеспеченность влагой, элементами питания и внутренних -площадь листовой поверхности, освещенность, фотосинтетический потенциал.

Действие внешних факторов мы уже рассмотрели и показали, что они незначительно изменялись от изучаемых факторов и практически не могли отрицательно влиять на урожайность зеленой массы кормовых культур. В этой главе мы рассматриваем действие внутренних факторов, слагающих продуктивность фотосинтеза и связанных с ним урожайность зеленой массы кормовых культур и качество корма.

Продуктивность фотосинтеза

Продуктивность фотосинтеза зависит от площади листовой поверхности растений, освещенности растений, коэффициента использования ФАР и др. Исследованиями установлено, что площадь листовой поверхности многокомпонентных совместных посевов значительно (в 1,5-2,0 раза) превышает площадь однокомпонентных посевов (кукурузы в чистом виде, контрольный вариант). Из многокомпонентных посевов большая площадь листовой поверхности (135400 м2/га) у совместных посевов кукурузы с соей наблюдалась при удельном весе сои 74,1% (вар.З); кукурузы с люпином (147033 м2/га) - при удельном весе люпина 78,1% (вар. 7); кукурузы с кормовыми бобами (151400 м2/га) - при удельном весе кормовых бобов 68,7%. Это в свою очередь определило величину фотосинтетического потенциала. Чем больше площадь листовой поверхности, тем больше фотосинтетический потенциал. То есть он

изменялся в соответствии с изменением площади листовой поверхности на 1 га (от 3935 до 5965).

Однако с увеличением площади листовой поверхности на 1 гектаре уменьшается освещенность растений. Здесь проявляется обратная зависимость - чем больше общая площадь листьев на 1 гектаре, тем меньше освещенность растений. Верхние листья больше затеняют нижние. Однако это затенение не пропорционально увеличению площади питания. Нами установлено, что: площадь листьев кукурузы на 1 гектаре двухкомпонент-ной смеси кукурузы с соей при удельном весе сои 68,7% (вар. 2) увеличилась на 62,9% по сравнению с контролем, а освещенность при этом уменьшилась всего лишь на 25,2%. Таким образом, увеличение площади листовой поверхности растений на I гектаре при возделывании совместных посевов имеет большое значение в деле улавливания (связывания) солнечной энергии. Коэффициент использования ФАР так же изменялся с увеличением площади поверхности листьев на 1 гектаре. С увеличением площади листьев на I гектаре коэффициент использования ФАР увеличивался. Наиболее высокое использование этого коэффициента (1,67) отмечено в совместных посевах кукурузы с соей при удельном весе сои 74,1%; кукурузы с люпином - при удельном весе люпина - 78,1%; кукурузы с кормовыми бобами при удельном весе кормовых бобов 68,7% (вар. 3,7 и 8). На этих же вариантах, в совмещенных посевах, наблюдалась и наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза, и более высокая урожайность воздушной сухой массы (соответственно 75,2; 82,9; 91,6 ц'га).

Таким образом, основным фактором, определяющим урожайность кормовых культур в совместных посевах, является площадь листовой поверхности растений на 1 гектаре, естественно, при хорошей обеспеченности растений почвенными факторами и условиями плодородия и при определенном оптимальном соотношении культур в структуре посева. Такой оптимальной величиной для сои является 74,1%; люпина 78,1%; кормовых бобов 68,7%.

Урожайность зеленой массы кормовых культур в совместных посевах

Результаты учета урожайности зеленой массы кормовых культур являются ярким подтверждением правильности выводов о первоначальном значении оптимальной площади листьев и их освещенности в продуктивности возделываемых культур.

В наших исследованиях урожайность зеленой массы кормовых культур соответствовала площади листьев на 1 гектаре. Так, совместные посевы кормовых культур с кукурузой увеличили площадь листьев на 1 гектаре на 47,1-76,4 тысячи квадратных метров на 1 гектаре и это обеспечило прибавку урожая зеленой массы на 86,0-214,0 ц/га. В совме-

стных посевах урожайность зеленой массы кормовых культур также соответствовала площади листьев на 1 гектаре. Так, при совместных посевах кукурузы с соей наибольшую площадь листьев на 1 гектаре и наибольшую урожайность (566 ц/га) обеспечил вариант, при насыщении совместных посевов соей на 74,1%; при совмещении посевов кукурузы с люпином наибольшие показатели обеспечил вариант при насыщении посевов люпином на 78,1%; а при совмещении посевов кукурузы с кор-*мйвь?ми"бобами обеспечил вариант при насыщении посевов кормовыми бобами 68,7%. Таким образом, лучшими вариантами посева кормовых культур являются совмещенные посевы с междурядьями 45 см при чередовании через 1 рядок кукурузы с соей и высеве на 1 погонный метр кукурузы 7 и сои 20 всхожих семян; кукурузы с люпином при высеве на 1 погонный метр кукурузы 7 и люпина 25 всхожих семян; кукурузы с кормовыми бобами при высеве на 1 погонный метр кукурузы 7 и кормовых бобов 15 всхожих семян (табл. 3).

Из культур - компонентов в наших исследованиях большую урожайность (654 ц/га) в совместных посевах с кукурузой обеспечили кормовые бобы. Прибавка урожая зеленой массы х контролю в этом случае составила 214 ц/га, затем люпин - прибавка урожая 152 ц'га и соя-127 и/га.

Такая закономерность прослеживалась не только в среднем за 3 года исследования, но и в каждом отдельно взятом году в период эксперимента. Уровень урожайности по годам эксперимента, при сохранении средней закономерности, изменяется. Менее урожайным для кукурузы и совместных посевов оказался 2001 год. В 2000 и 2002 годах урожайность зеленой массы в совместных посевах была почти одинаковой.

Все различия между вариантами совместных посевов и контролем достоверны.

Производственная проверка результатов лабораторно-полевого опыта, проведенная в СХПК «Русь», подтвердила правильность полученных результатов.

Так, в среднем за 2001-2002 годы в совместных посевах кукурузы с соей палучещ прибавка урожая зеленой массы смеси кормовых культур к контролю 50 ц'га, в совместных посевах кукурузы с люпином и кормовыми бобами прибавка зеленой массы соответственно составила 63 и 75 ц'га

Общий уровень урожайности кормовых культур в чистом (кукуруза, контроль) виде и совместных посевах в СХПК «Русь» Конышевского района (в производственном опыте) был почти в 2 раза ниже, чем в ла-бораторно-полевом. Однако закономерность в формировании урожайности по вариантам опыта сохранилась. Это свидетельствует о том, что выводы об эффективности совместных посевов, их нормах высева, соотношении культур-компонентов в совместных посевах и способах посева культур-компонентов, полученные в лабораторно-полевом опыте,

3. Эффективность возделывания совместных посевов, 2000-2002 гг.

№ вар. Содержание вариантов Урожайность зеленой массы, т/га Общая урожайность воздушносухой массы, т/га Условно чистый доход, руб./га Себестоимость 1 цруб. Уровень рентабельности, % Коэффициент энергетической эффективности

кукурузы культурком по-нентов всего

] Междурядья 70 см, высев семян на 1 п.м - 7, чистый посев (контроль) 44,0 44,0 6,2 868,0 2,32 84,0 3,25

2 Междурядья 45 см, высев семян на 1 п.м кукурузы 7, сои -15 36,0 16.7 52,6 7,4 1157,8 2,10 104,0 3,82

3 Междурядья 45 см, высев семян на 1 п.м кукурузы 7, сон - 20 37,7 19,0 56,7 7,9 1325,3 1,95 119,0 3,96

4 Междурядья 45 см, высев семян на I п.м кукурузы 7, сои - 25 34,4 17,1 51,5 7,0 997,8 2,30 86,0 3,75

5 Междурядья 45 см, высев семян на 1 п.м кукурузы 7, люпина -15 33,1 17,8 50,9 7,2 1015,2 2,29 86,0 3,71

6 Междурядья 45 см , высев семян на 1 п.м кукурузы 7, люпина - 20 33,9 19,6 53,5 7,5 1177/) 2,10 104,0 3,73

7 Междурядья 43 см, высев семян на 1 п.м кукурузы 7. люпина - 25 36,6 22,6 59,2 8,3 1340,1 2,03 ш.о 3,84

8 Междурядья 45 см, высев семян на 1 п.м кукурузы 7. бобов -15 41,1 24,3 65,4 9,2 1646,8 1,94 129,0 3,92

9 Междурядья 45 см, высев семян на 1 п.м кукурузы 7, бобов - 20 36,5 21,0 57,5 8,3 1409,0 2,10 112,0 3,77

10 Междурядья 45 см, высев семян на 1 п м кукурузы 7, бобов - 25 37,5 20.3 57,8 8,1 1271,6 2,10 104,0 3,71

НСРи 1,7-2,1

при высоком уровне плодородия почв и культуры земледелия полностью распространяются и на другие уровни плодородия, то есть на другие почвенные и технологические условия, на другие уровни ведения хозяйства.

Качество корма

Одним их наиболее важных показателей в кормоцхшводстве является качество полученной продукции. Наиболее ценным показателем при этом является содержание в корме переваримого протеина, кормовых единиц, количество протеши, приходящееся на I кормовую единицу. Наши исследования свидетельствуют о том, что при включении в посевы кукурузы кормовых бобовых культур возрастает содержание переваримого гротеина в 100 кг зеленой массы на 290366 граммов, кормопротеиновых единиц на 217-5921Уга, и особенно количество протеина, приходящееся на одну кормовую единицу корма. Так, с увеличением протеина и снижением количества кормовых единиц в 100 кг корма, при росте урожайности зеленой массы в совместных посевах приводит к тому, что сбор с 1 гектара протеина и кормовых единиц в совместных посевах значительно возрастает. Возрастает, при этом, и количество кормопротеиновых единиц с 1 гектара. И особенно важным показателем, в этом случае, является количество протеина, приходящееся на 1 кормовую единицу. Этот показатель также растет в совместных посевах и достаточно существенно.

Все это свидетельствует о том, что качество корма в совместных посевах возрастает. Что касается конкретных вариантов совмещения посевов кукурузы с различными кормовыми бобовыми культурами, то наши исследования свидетельствуют о том, что показатели качества корма распределяются по той же закономерности, что урожайность. Лучшими вариантами в этом плане, как и по урожайносга, следует считать варианты 3,7 и 8.

Эффективность возделывания кормовых культур в совместных посевах

Об эффективности технологий, процессов, особенно когда они связаны с живыми организмами и воспроизводством энергии, принято судить по экономической и энергетической эффективности. Поэтому и мы в своих исследованиях рассчитывали оба эти показателя.

Экономическая эффективность производства кормовых культур

В наших исследованиях стоимость продукции, полученной в совместных посевах, значительно превышала контроль (чистый посев кукурузы) на 370 - 1030 рублей на 1 гектаре. Производственные затраты также возрастали, но всего лишь на 80-250 рублей. Поэтому показатели прибыли и рентабельности при возделывании кормовых культур в совместных посевах были выше, чем на контроле.

Наибольший уровень рентабельности получен при выращивании кукурузы с кормовыми бобами, затем смеси кукурузы с соей и смеси кукурузы с люпином.

Наибольший уровень рентабельности (129%) получен при удельном составе бобов в структуре посевов 68,7 смесей кукурузы с соей - 119% получен при удельном составе сои в структуре посевов 74,1%, с люпином -111% получен при удельном составе люпина в структуре посевов 78,1%. Таким образом, экономическая эффективность возделывания кормовых культур в совместных посевах подтвердила правильность выводов, полученных при оценке совместных посевов по урожайности.

Энергетическая эффективность возделывания-кормовых культур в совместных посевах

Об энергетической эффективности судят по отношению затрат технической энергии к выходу (получению) энергии с урожаем. В наших исследованиях затраты технической энергии на вариантах совместного возделывания кормовых культур во всех случаях были выше, чем на контроле (чистые посевы кукурузы), что объясняется некоторым усложнением технологии посева, более высокой стоимостью семян бобовых культур и затратами на уборку более высокого урожая кормовых смесей. Это превышение было небольшим и составляло от 2,5 до 4,3 ГДж/га. Превышение выхода энергии, полученной на варианте однокомпоненгного посева (кукуруза в чистом виде - контроль), было значительным и составляло от 20,0 до 26,5 ГДж/га.

Коэффициент энергетической эффективности наиболее высоким был (3,96) в совместных посевах кукурузы с соей при удельном весе сои в структуре посева 74,1%, несколько уступали ему (3,92) коэффициент энергетической эффективности, полученный при совместных посевах кукурузы с кормовыми бобами, при удельном весе бобов в структуре посевов 68,7%, посевы кукурузы с люпином (3,84), при удельном весе люпина в структуре посева 78,1%.

ВЫВОДЫ

Результаты проведенных экспериментальных исследований и проверка перспективных вариантов в производственных условиях позволяют сделать следующие выводы:

1. Возделывание кукурузы и бобовых кормовых культур в совместных посевах оказывают значительное влияние на повышение продуктивности кормовых культур на темно-серых лесных почвах Центрального Черноземья.

2. На формирование урожайности и качество зеленой массы смеси бобовых культур и кукурузы большое влияние оказывает освещенность

растений. В совместных посевах формируется большая площадь листовой поверхности, что обеспечивает большую величину фотосинтетического потенциала, более полное использование ФАР и в конечном итоге большую урожайность зеленой массы кормовых культур.

3. Совместные посевы кукурузы с кормовыми бобовыми культурами обеспечивают, по сравнению с чистыми посевами кукурузы, увеличение сбора зеленой массы с 1 гектара на 28,6-48,6% (до 654 ц/га); повышение обеспеченности корма переваримым протеином на 290-366 г на 100 кг корма (на 22,6-25,7%); увеличение рентабельности производства кормов на 41,7-53,6%.

4. Повышение продуктивности бобовых кормовых культур в совместных с кукурузой посевах можно расположить в следующей последовательности: кормовые бобы, соя, люпин.

5. Наиболее высокую урожайность 654 ц/га, экономическую (1646,8 руб.) и энергетическую (3,92) эффективность обеспечивают совместные черезрядные, с междурядьями 45 см, посевы кукурузы с кормовыми бобами при удельном весе кормовых бобов в структуре посева 68,7%; кукурузы с соей при удельном весе в структуре посева сои 74,1%; кукурузы с люпином при удельном весе люпина в структуре посева 78,1%; при густоте насаждения кукурузы 77,8 тысячи растений на 1 гектаре.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Хозяйствам любой формы собственности следует выращивать кормовые культуры в совместных (черезрядных, с междурядьями 45 см) посевах кукурузы с кормовыми бобами при удельном весе бобов в структуре посева 68,7%; кукурузы с соей при удельном весе в структуре посевов сои 74,1%; кухурузы с люпином при удельном весе в структуре посевов люпина 78,1%; при густоте насаждения кукурузы 77,8 тысячи растений на ! гектаре. При этом преимущество следует отдавать кормовым бобам, при их недостатке или отсутствии сое и затем люпину.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Золотарева И.А. Эффективность возделывания кормовых культур в совместных посевах // Материалы научной конференции.- Курск: Изд-во КГСХА, 2004,- С. 186-189.

2. Золотарева H.A. Качество корма совместных посевов Я Материалы научной конференции.- Курск: Изд-во КГСХА, 2004,- С. 183-185.

3. Золотарева И.А. Урожайность зеленой массы кормовых культур в совместных посевах // Материалы научной конференции.- Курск: Изд-во КГСХА, 2004.- С. 177-180.

Форизт 60и84 1/16. Бумага лая множительные аппаратов. Печать на кошфоодлыюы аппарате КГСХА. Уст. веч. л. 1,0. Уч.-изд. л, 1.0. Тираж 100 мсэ.

M

P-9545