Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенных посевах на юго-западе Центрального региона России

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенных посевах на юго-западе Центрального региона России"

V

МОСКАЛЕВА Вероника Леонидовна

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОРМОВЫХ БОБОВ В ОДНОВИДОВОМ И ГЕТЕРОГЕННЫХ ПОСЕВАХ НА ЮГО-ЗАПАДЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕГИОНА РОССИИ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 5 СЕН 2011

Брянск-2011

4852866

Работа выполнена в 2007-2009 гг. на кафедре растениеводства и общего земледелия ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия».

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Мельникова Ольга Владимировна

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кононов Анатолий Степанович;

кандидат сельскохозяйственных наук Исаева Елена Ивановна

Ведущая организация - Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур (ВНИИЗБК)»

Защита состоится «30» сентября 2011 г. в 1022 часов на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 при ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 243365 с. Кокино Выго-ничского района Брянской области.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской государственной сельскохозяйственной академии и на сайте www.bgsha.com

Автореферат разослан «30» августа 2011 г.

Просим принять участие в работе совета или прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных нау]

А.В. Дронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В настоящее время ученые и практики решают проблему воспроизводства почвенного плодородия, повышения урожайности и качества производимой продукции за счет снижения техногенной нагрузки на агроэкосистемы. Одним из способов реализации этой проблемы является возделывание зернобобовых культур в совместных агрофитоценозах, которые позволяют увеличить выход продукции с единицы пашни, обеспечить более устойчивый урожай в разные годы и сохранить почвенное плодородие (Прижуков, 1994). Совместный посев является более сложной экологической системой, связанной с наиболее полным использованием биоклиматического потенциала конкретного поля, чем одновидовой (Пенчуков, 1995).

Наиболее широко изучены и распространены в Центральном регионе России бобово-мятликовые посевы, предназначенные для решения «белковой проблемы» производимых кормов (Кононов, 1996; Такунов, Слесарева, Ку-зюков, 2005). В тоже время, некоторые виды мятликовых трав сильно угнетают бобовый компонент, в результате снижается продуктивность и качество корма. Поэтому, в качестве поддерживающих культур могут быть использованы зерновые бобовые с прямостоячим стеблем - люпины и кормовые бобы (Посыпанов, Долгодворов, Коренев и др., 1997). В этом отношении особый интерес представляет совместное возделывание зернобобовых культур, где кормовые бобы представлены в качестве основной культуры.

Кормовые бобы являются одной из наиболее урожайных культур среди всех зернобобовых. Увеличение площади посевов под кормовыми бобами может стать источником получения высококачественного кормового белка во многих регионах европейской части страны, хорошо обеспеченных влагой.

Изучение эффективности возделывания кормовых бобов в совместных посевах с другими видами зернобобовых культур в условиях серых лесных почв юго-запада Центрального региона является актуальной проблемой.

Цель исследований - изучить эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенных посевах с викой яровой, горохом полевым и люпином узколистным при разном уровне минерального питания в условиях серых лесных почв.

В задачи исследований входило:

- определить продолжительность активного симбиоза, массу клубеньков и активный снмбиотический потенциал изучаемых гетерогенных посевов на вариантах с разными нормами ЫРК;

- оценить показатели фотосинтетического потенциала посевов при разном уровне внесения минеральных ЫРК;

- дать оценку засоренности совместных посевов кормовых бобов с викой яровой, бобов с люпином узколистным и бобов с горохом полевым в зависимости от фона минерального питания;

- изучить влияние различных норм минерального удобрения (NPK)90, (NPK)6o, (NPK)3o, (NPK)o на урожайность зерносмесей и зеленой массы совместных посевов;

- оценить качество урожая по биохимическому составу зеленой массы и зерносмесей, а также по сбору протеина и кормо-протеиновых единиц;

- определить количество поступающих в почву корне-пожнивных остатков при возделывании совместных посевов зернобобовых культур;

- провести экономическую и энергетическую оценку эффективности возделывания наиболее урожайных гетерогенных посевов кормовых бобов.

Объектами исследований являлись гетерогенные посевы кормовых бобов (Faba vulgaris Moertch) с викой яровой (Vicia sativa L.), кормовых бобов с люпином узколистным (Lupinas angustifoliiis L.), кормовых бобов с горохом полевым (Pisum arvense). Кормовые бобы - сорт Мария, вика яровая - Никольская, горох полевой - Малиновка, люпин узколистный -сорт Кристалл.

Новизна научных исследований заключается в том, что впервые в условиях серых лесных почв юго-запада Центрального региона дана оценка эффективности возделывания кормовых бобов в составе гетерогенных посевов с викой яровой, горохом полевым и люпином узколистным.

Практическая значимость исследований заключается в необходимости подбора для гетерогенных посевов наиболее комплементарных зернобобовых культур-компонентов с целью их эффективного использования в земледелии юго-запада Центрального региона России. Исследования имеют важное практическое значение при внедрении технологии возделывания кормовых бобов в составе гетерогенных посевов в условиях юго-запада Центрального региона России.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Симбиотическая деятельность одновидового и гетерогенных посевов кормовых бобов в зависимости от уровня минерального питания.

2. Фотосинтетическая деятельность посевов зернобобовых культур.

3. Засоренность совместных посевов в зависимости от уровня минерального питания растений.

4. Урожайность зерносмесей и зеленой массы в одновидовом и гетерогенных посевах кормовых бобов.

5. Биохимический состав и кормовая ценность зеленой массы и зерносмесей гетерогенных посевов.

6. Накопление пожнивных и корневых остатков в почве при возделывании зернобобовых культур в совместных посевах.

7. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания одновидового и люпино-бобового посева при разном уровне минерального питания.

Организация исследований н личный вклад автора. Автор непосредственно участвовала в постановке, проведении полевых и лабораторных опытов, анализировала полученные результаты исследований, проводила статистическую и экономическую оценку результатов исследований, формулировала новые закономерности, выводы и рекомендации производству.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на Международных научно-практических конференциях «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2007, 2008, 2009), «Молодежь и инновации - 2009» (Горки, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Курск, 2009).

Диссертационная работа обсуждена и одобрена на расширенном заседании кафедры растениеводства и общего земледелия Брянской ГСХА.

Достоверность основных выводов и результатов исследований подтверждается статистической и биометрической обработкой результатов исследований.

Публикации результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в 7 печатных работах, из них 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 179 страницах компьютерного текста, включает 44 таблицы, 9 рисунков. Состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству и 52 приложений. Список использованной литературы состоит из 185 источников, в том числе 39 - на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору Мельниковой О.В., доктору сельскохозяйственных наук, профессору 1 Мальцеву В.Ф. | ; признательность за отзывчивость и оказанную помощь при проведении исследований сотрудникам кафедры растениеводства и общего земледелия Брянской ГСХА.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

На основе литературных источников в работе представлены биологические особенности бобовых культур, влияние минерального удобрения на симбиотическую азотфиксацию и урожайность зернобобовых культур, особенности возделывания зернобобовых в гетерогенных посевах, их агротехническое значение в сохранении почвенного плодородия.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Почвенно-климатические условия проведения исследований

Исследования по теме диссертации выполнены в период 2007-2009 гг. в условиях длительного стационарного опыта Брянской государственной сельскохозяйственной академии (номер государственной регистрации 046369), который включен в реестр Государственной сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами (аттестатдлительного опыта№ 030 от 17.12.04 г).

Научные исследования проводили на серой лесной легкосуглинистой почве, сформированной на лессовидных карбонатных суглинках. Почва опытного участка характеризуется как хорошо окультуренная, с высоким содержанием гумуса (3,4-3,9 %), подвижных форм фосфора (292-302) и обменного калия - 226-268 мг/кг почвы, средней обеспеченностью легкогидро-лизуемого азота - 33,9-46,8 мг/кг почвы, рНКсь_ 5,6-5,8 (табл. 1).

1. Агрохимические показатели серой лесной почвы опытного участка

Варианты Гумус, PHKCL P,05 К,О

опыта % мг/кг почвы

1. (NPK)90 3,9 5,8 300 226

2. (NPK)60 3,8 5,7 302 241

3. (NPK)30 3,9 5,8 292 268

4. (NPK)o 3,4 5,6 300 234

Погодные условия в 2007 году отличались тем, что температура воздуха за вегетационный период была выше среднемноголетнего показателя на +1,8 °С. Осадков выпало на 7,3 мм меньше среднемноголетнего показателя. В целом за вегетационный период ГТК = 1,10, что характеризует его как недостаточным по условию увлажнения. Повышенная температура по сравнению со среднемно-голетними данными наблюдалась с мая по сентябрь. В 2008 году средняя температура воздуха за период вегетации составила 15,2 °С, что выше среднемного-летней на 1,4 °С. Самыми жаркими месяцами были июль и август. Количество выпавших осадков составило 335,8 мм, что ниже среднемноголетней нормы на 15,0 мм. В 2009 году сумма выпавших осадков за период с апреля по сентябрь превышала среднемноголетнюю норму на 67,0 мм, наиболее влажным месяцем отличился июнь. Вегетационный период года характеризовался как влажный с ГТК=1,4. Повышенной температурой воздуха отличились апрель, май, июнь, июль, сентябрь по сравнению со среднемноголетними показателями.

В целом, климатические условия в период с 2007 по 2009 годы были благоприятными для формирования достаточно высокой урожайности зеленой массы и зерносмесей совместных посевов бобовых культур.

Схема полевого опыта и применяемая агротехника

В опытах изучали эффективность возделывания одновидового и гетерогенных посевов кормовых бобов при разном уровне минерального питания (NPK)9o, (NPK)6o, (NPK)30, (NPK)0. Гетерогенные посевы кормовых бобов по

ряду показателей сравнивали с одновидовым посевом кормовых бобов. В совместных посевах нормы высева семян компонентов смеси составили 50 % от рекомендуемых для Центрального региона. Схема двухфакторного полевого опыта представлена в табл. 2.

2. Схема двухфакторного полевого опыта

Вид посева Варианты удобрения Норма высева, млн. шт. всхожих семян на 1 га

Кормовые бобы (ЫРК),„ кормовые бобы - 0,8

(ЫРК)60

(ЫРК),„

(ЫРК)„

Кормовые бобы +вика яровая (ЫРК),0 кормовые бобы — 0,8 + вика яровая - 1,2

(КРК)6„

(ИРК),0

(ЫРК)о

Кормовые бобы +горох полевой (ЫРК),о кормовые бобы - 0,8 + горох полевой - 0,6

(ИРК)60

(ЫРК),„

(ЫРК-)о

Кормовые бобы +ЛЮПИН узколистный (КРК),„ кормовые бобы - 0,8 + люпин узколистный - 0,6

(ЫРК)»

(ЫРК),0

(ЫРК)„

Исследования выполняли в плодосменном севообороте многолетнего опыта: кормовые бобы, озимая рожь (после уборки заделка соломы, пожнивно горчица), ячмень, гречиха, овёс (после уборки заделка соломы). Общая площадь опытной делянки 237,6 м2, учетная - 200 м , повторность - трехкратная, метод размещения - систематический. Минеральное удобрение в опыте вносили в виде азофоски (Ы:Р:К—16:16:16) под предпосевную культивацию. На контрольном варианте (КРК)о минеральные туки не вносили. В уплотненных гетерогенных посевах гербициды не применяли. В широкорядном одновидовом посеве кормовых бобов проводили опрыскивание от сорняков гербицидом фюзилад-супер в дозе 3 л/га в фазу ветвления. На всех вариантах опыта перед уборкой зерносмесей проводили десикацию посевов препаратом реглон (15 % в.р.) в дозе 3 л/га.

Агротехника в опыте включала лущение стерни ЛДГ-10 на глубину 8-10 см после уборки предшественника, далее по мере появления сорняков вспашку с боронованием на глубину пахотного слоя (23-25 см), культивацию на 10-12 см и предпосевную обработку почвы РВК-3,6. Посев кормовых бобов проводили сеялкой С3-3,6 (с междурядьями 30 см), подсев компонентов смеси в междурядья - сеялкой СН-16. Уборку урожая проводили поделяночно прямым ком-байнированием «Сампо-500».

Методика исследований и наблюдений в опытах

При проведении исследований пользовались общепринятой методикой полевого опыта по Б.А. Доспехову (1985). Агрохимический анализ почвы в опытах проводился по методикам, принятым в агрохимической службе: определение рНка проведено ионометрическим методом (ГОСТ 24483-85), гумуса - по Тюрину (ГОСТ 26213-74), содержание легкогидролизуемого азота - по Тюрину

и Кононовой, подвижного фосфора и обменного калия определяли из одной вытяжки по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-84).

Исследование фотосинтетических показателей проводили по А.А.Ничипоровичу (1977), азотфиксирующую способность зернобобовых культур оценивали по Г.С. Посыпанову (1991).

Фитосанитарную оценку состояния посевов проводили по общепринятым методикам Всероссийского НИИ защиты растений. Засоренность посевов определяли количественным методом по видам сорняков.

Анализ структуры урожая кормовых бобов проводили в фазу сизого боба с определением следующих показателей: высота растений, число бобов и семян на одном растении, масса 1000 семян. Учет урожайности зерносмесей проводили поделяночно прямым комбайнированием «Сампо-500», далее вели пересчет на 100 % чистоту и 14 % влажность. Урожайность зеленой массы учитывали укосным методом с 1 м2в сыром виде и в пересчете на абсолютно сухое вещество.

Биохимический анализ укосной зеленой массы и семян проводили в в центральной учебно-научной испытательной лаборатории Брянской ГСХА по общепринятым методикам. Общий азот определяли фотометрическим индофе-нольным методом в соответствии с ГОСТ-13496.4-93 (протеин определяли пересчетом Мо5„,х 6,25); содержание фосфора - фотометрическим методом (ГОСТ 26657-97); калия - с помощью ионоселективного электрода.

Экономическая эффективность технологии возделывания совместного посева кормовых бобов с люпином узколистным рассчитана по методике Всероссийского НИИ экономики на основе разработанных нами технологических карт и складывающихся рыночных цен на продукцию и основные средства производства. Энергетическую оценку изучаемых агроприемов выполняли по методическим разработкам ВИМ.

Статистическую обработку данных осуществляли методами дисперсионного, корреляционно-регрессионного анализов по Б.А. Доспехову (1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Бобово-ризобиальная симбиотическая деятельность одновидового

и гетерогенных посевов кормовых бобов в зависимости от уровня минерального питания растений

Одним из самых мощных средств пополнения азотного фонда почв и питания растений является фиксация микроорганизмами молекулярного азота из атмосферы в симбиозе с зернобобовыми культурами (Парахин, Петрова, 2006).

Исследованиями установлено, что наибольшие показатели симбиотиче-ского потенциала имели посевы зернобобовых культур при возделывании их без применения минеральных удобрений, а также при внесении невысокой (стартовой) нормы - (ЫРК)30. Так возделывание кормовых бобов без применения минеральных удобрений (ЫРК)0 обеспечило активный симбиотический потенциал (АСП) посева - 6,37 тыс.кг-дней/га, а при внесении (ЫРК)3о - 5,8 тыс.кг-дней/га. Высокие нормы минерального питания (ЫРК)90 и (ЫРК)60 привели к снижению симбиотического потенциала посева кормовых бобов на 15,9 - 17,9 %, по сравнению с контролем (табл. 3).

3. Активный симбиотический потенциал одновидового посева _ кормовых бобов (в среднем 2008-2009 гг.)_

Фазы роста Показатели (ИРК),,, (ИРК)» (ИРК)» (ИРК),, (контроль)

Всходы -бутонизация продолжительность фаз, дней 21 21 21 21

масса клубеньков, кг/га 24,10 25,33 29,07 31,19

Цветение -образование бобов продолжительность фаз, дней 17 17 17 17

масса клубеньков, кг/га 35,17 36,29 37,01 38,13

Налив -созревание семян продолжительность фаз, дней 28 26 27 29

масса клубеньков, кг/га 20,02 22,07 23,15 25,77

За период вегетации продолжительность фаз, дней 66 64 65 67

масса клубеньков, кг/га 79,29 83,69 89,23 95,09

Активный симбиотический потенциал посева, тыс.кг-дней/га 5,23 5,36 5,80 6,37

Полученные нами результаты показали, что продолжительность общего и активного бобово-ризобиального симбиоза кормовых бобов в гетерогенном посеве с люпином узколистным была максимальной и соответственно составила 79-84 и 69-72 дней. Однако применение высоких норм минерального удобрения (ЫРК)90 и (КРК)60 снижало этот показатель на 2-5 дней. Аналогичная тенденция прослеживалась и в гетерогенных посевах кормовых бобов с викой яровой и горохом полевым.

4. Активный симбиотический потенциал (АСП) гетерогенных посевов, 2008-2009 гг

а ^ и н Я 5 Кормовые бобы +вика яровая Кормовые бобы +горох полевой Кормовые бобы +люпин узколистный

варианты опыта

С 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 4

>я 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21

11 1 21 21 21 21 26 26 26 26 21 21 21 21

|| * 2 О £ ю масса клуб,кг/га 24,27 13,25 2728 13,44 2925 14Д8 3220 15,10 2619 1339 27,25 1415 2929 1497 32,15 15,09 25.18 34.19 262 35,72 дев 35,06 3215 3629

17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17

1 5 9 17 17 17 17 20 23 23 20 17 17 17 17

¡35 в II §| 32,15 3623 4а» 4230 35,17 35^9 37,18 39,11 39,7 40СВ 4218 4295

« Ю 14,7 Ц9 15,8 162 17,4 183 183 19,1 4419 45,18 46® 4723

11 14 27 » 29 31 30 51 31 30 32 3»

в 1 = 1 12 15 18 16 19 22 26 27 28 29 38 31

§ 2 а масса клуб,кг/га 20,19 24,18 2620 2925 2236 24,17 Д69 25,19 2617 2725 2813 29,10

и 9,8 1023 1225 1334 119 13,7 142 143 31,15 3225 33,® 3527

« 60 62 63 67 67 69 68 ■Д) 69 68 X 72

Г* Я О 5 50 53 56 54 65 68 72 73 65 67 66 69

С о 76,51 87,59 95,64 103,75 83,72 ад 92,16 97,45 91,(2 93,48 9833 1042

го я « ю 37,75 3^57 4223 41,64 4Д69 4615 ЩЛ 49,Ю 109,53 Щ16 11423 Щ79

АСП культур, тыс кг'дней/га 4,60 Ш 5,43 62 695 т 5,61 ТШ 539 1Й" 627 ж ад 358" 628 ~ТЖ 636 758" 688 Ж 7,50 ш

АСП посева, тыс. м-дней/га 6,49 7,47 859 936 839 9,В 9,73 104 1Д4 1337 1442 15,7

Примечание. В числителе - основная культура (кормовые бобы), в знаменателе - подсевная культура. Варианты опыта: 1 - (ОТК)«, 2 - (ЫРК)«,, 3 - (ЫРК)30, 4 - (ИРК)0.

Возделывание кормовых бобов (как основной культуры) в гетерогенных посевах с викой яровой способствовало увеличению АСП посева на 1,26-2,99 тыс.кг-дней/га (на 19,4-31,9 %), бобов с горохом полевым - на 3,16-4,03 тыс.кг-дней/га (37,7-38,8 %), кормовых бобов с люпином узколистным - на 8,07-9,33 тыс.кг-дней/га (59,4-60,9 %) по вариантам опыта, по сравнению с одновидовым посевом кормовых бобов (табл. 4).

Исследования 2008-2009 гг. показали, что во все фазы роста и развития растений кормовых бобов, вики яровой, гороха полевого, люпина узколистного активный симбиотический потенциал культур был выше при возделывании их на контрольном варианте - без внесения минеральных удобрений (ЫРК)о за счет увеличения числа и массы клубеньков.

Фотосинтетическая деятельность посевов зернобобовых культур в зависимости от уровня минерального питания

Фотосинтетический потенциал является обобщающим показателем, характеризующим эффективность действия всего комплекса технологических приемов. Наибольшая ассимиляционная площадь листьев во все фазы роста и развития растений кормовых бобов в одновидовом посеве отмечалась на вариантах (№К)30 и (ЫРК)о- Максимальная площадь листовой поверхности растений кормовых бобов 30,0-32,4 тыс. м2/га формировалась в фазу цветения-образования бобов, а к фазе налива-созревания семян она снижалась на 65,3-56,5%. (табл. 5).

5. Площадь листовой поверхности в одновидовом посеве кормовых бобов,

тыс. м2/га

Фазы роста Варианты 2007 г. 2008 г. 2009 г. Среднее

Всходы (ОТК)*, 2,35 2,36 2,38 2,36

2,17 2,55 2,66 2,46

(№К),„ 2,25 2,56 2,53 2,45

(№К)„ 2,74 2,99 3,00 2,91

Ветвление ^РК)*, 10,53 10,74 10,72 10,66

^РК)6„ 12,11 12,35 12,30 12,25

(ЫРК),0 12,74 13,56 13,77 13,36

(КРК)о 14,00 14,15 14,46 14,20

Бутонизация ^РК)» 20,11 20,30 20,50 20,30

(ИРЮбо 24,01 23,99 24,02 24,01

(ЫРК),0 24,15 25,46 25,40 25,00

(ЫРК)о 25,12 26,35 26,20 25,89

Цветение- образование бобов (ЫРК),0 29,99 29,75 30,30 30,01

(ЫРК)бо 31,15 32,45 32,10 31,90

(ИРК)» 31,11 31,35 31,22 31,23

(ЫРК)о 32,10 32,65 32,40 32,38

Налив - созревание семян (ЫРК)уо 10,15 10,45 10,72 10,44

(№К)6„ 11,99 12,60 12,30 12,30

(ИРК);» 13,25 13,65 13,77 13,56

(ИРК)о 14,09 14,02 14,05 14,05

Возделывание кормовых бобов, как основной культуры, с викой яровой, горохом полевым и люпином узколистным способствовало увеличению площади листьев гетерогенных посевов к фазе цветения-образования бобов на 21,7-31,3 %, по сравнению с одновидовым посевом кормовых бобов.

Максимальной площадью листьев во все фазы роста характеризовался посев кормовых бобов с люпином узколистным, к фазе цветения-образования бобов она достигла 45,32-47,16 тыс.м2/га. В посевах кормовых бобов с викой яровой и кормовых бобов с горохом полевым этот показатель был ниже на 15,5-17,4% и 17,3-14,6% (рис. 1).

Одновременно с увеличением площади листовой поверхности происходил рост и фотосинтетического потенциала посевов (ФПП).

Отмечено, что одновидовой посев кормовых бобов за вегетацию способен формировать ФПП на уровне 1183,7 - 1442,8 тыс.м2/га-дней, соответственно на вариантах при внесении (ЫРК)90 и без их применения (ЫРК)0.

Цветение- Цветение- Цветение-

яровая полевой узколистный

□ (№К)90 а (ЫРК)бО И (КРК)ЗО □ (ИРК)О

Рис. 1. Сравнительная оценка гетерогенных посевов зернобобовых культур по площади листовой поверхности, тыс. м2/га (в среднем за 2007-2009 гг.)

Возделывание кормовых бобов с люпином узколистным обеспечило ФПП на уровне 1949,6-2054,7 тыс.м2/га дней, что выше на 16,5-13,6 %, чем в посеве с викой яровой и на 16,9-14,2% - с горохом полевым (табл. 6).

Наибольшей продуктивностью работы листьев - 1,83-2,04 кг зерна/1000 единиц ФПП характеризовался посев кормовых бобов с люпином узколистным, что выше на 4,9-8,3 %, чем в одновидовом посеве кормовых бобов. В горохо-бобовом посеве этот показатель был выше на 2,1-4,6 %, а вико-бобовом - на уровне одновидового посева кормовых бобов (табл. 7).

6. Фотосинтетический потенциал посевов, тыс.м2/га-дней (в среднем за 2007-2009 гг.)

Фазы роста основной культуры Варианты опыта (фактор В) Виды посевов (фактор А)

Кормовые бобы Кормовые бобы + вика яровая Кормовые бобы + горох полевой Кормовые бобы +ЛЮПИН узколист.

Всходы (ЫРК)*, 110,7 141,4 145,4 180,6

(ЫРК)«, 125,1 135,4 154,3 194,4

№К),0 134,3 147,2 155,5 192,9

(МРК)„ 145,5 165,2 166,1 193,0

Ветвление (ЫРК),М 201,3 272,4 271,1 341,5

(№К)«, 235,8 283,4 282,7 356,2

(ЫРК),0 249,3 291,8 283,3 342,7

(ЫРК)о 260,6 315,1 299,6 358,9

Бутонизация (ЫРК)» 427,7 559,7 557,2 686,7

(ЫРК)6„ 475,3 585,7 581,9 693,0

(ЫРК)3„ 478,0 583,3 559,4 677,2

(ЫРК)„ 495,3 598,0 594,6 713,7

Цветение- образование бобов (ЫРК)*, 242,7 335,5 334,0 382,8

(ЫРК)бо 265,2 349,2 341,7 391,7

(ЫРК)чо 268,7 342,1 340,1 392,7

(ЫРК)о 278,6 350,9 358,0 404,0

Налив -созревание семян (ИРК)„ 201,3 319,2 312,0 358,1

(ЫРК)6„ 228,3 339,9 316,6 379,4

(ЫРК),о 251,1 334,6 332,4 382,1

(ЫРК)о 262,8 345,3 344,8 385,0

За период вегетации (НСРо5(факт.А)=11,63 НСР05(факт.В)=10,60) (ЫРК)*, 1183,7 1627,6 1619,8 1949,6

(ЫРК)«, 1329,6 1693,6 1677,2 2014,8

(ЫРК)зо 1379,4 1699,0 1670,6 1987,5

(ЫРК)0 1442,8 1774,4 1763,0 2054,7

7. Продуктивность работы листьев в посевах, кг зерна/1000 единиц ФПП

Вид посева (фактор А) Варианты (фактор В) 2007 г. 2008 г. 2009 г. Среднее

Кормовые бобы + вика яровая (№К)„„ 0,94 2,19 1.86 1,66

(М>К),,П 1,07 2,20 1,91 1,73

СЫРК),„ 1,12 1,94 1,91 1,66

« 1,31 2,30 1,99 1,87

Кормовые бобы +горох полевой омрк)ад 2,51 2,00 1,77 2,09

(№К)6„ 1,10 2,22 1.84 1,72

(№К)30 1,58 2,25 2,11 1,98

(КРК)„ 1,54 2.17 2,01 1,91

Кормовые бобы +ЛЮПИН узколистным (№К),„ 1,23 2,30 1,97 1,83

(№К)60 1,34 2.10 2,01 1,82

№К)„ 1,32 2,40 2,34 2,02

(ОТК)о 1,45 2,34 2,34 2,04

Кормовые бобы (ЫРК),„ 1,02 2,60 1,59 1,74

(КРК)Й„ 0,98 2.35 1,70 1,68

(ОТК),„ 1.07 2,30 2,01 1,79

(№К)0 1,20 2,35 2,06 1,87

НСР0, (факт. А) = 0,24 : НСГ'о, (факт.В) = 0,23

ГшГ>ы ч ') 1.1 • Mill.":! ill)Гц.11 ■ npnx 111 > 111-I • ,11'iiiltii

Активный снмбкогаческий потенциал (ACT!) по вариантам опыта: □ iN'l'Kt'JO а(МРК)ЛО О (MI'K >.~0 □(N'PKtO

_ Продуктивность раооты листьев I Г7РЛкг зерна. 1000 едф11П

Рис. 2. Изменение активного симбиотического потенциала и продуктивности

работы листьев посевов в зависимости от уровня минерального питания (в среднем за 2007-2009 гг.)

Активизация деятельности клубеньковых бактерий в ризосфере бобовых культур на контрольных вариантах - (NPK)0 способствовала достоверному увеличению ПРЛ посевов, по сравнению с вариантами, где вносили минеральные удобрения (рис. 2).

Засоренность совместных посевов кормовых бобов в зависимости от уровня минерального питания растений

Сорные растения отрицательно влияют на рост и развитие культурных растений. Снижение урожая полевых культур, обусловленное сорняками, оценивается в 10 - 45%, а иногда и более (Захаренко, 2001). В условиях юго-западной части Центрального региона России решение проблемы борьбы с сорной растительностью в посевах сельскохозяйственных культур — важнейший путь увеличения урожайности культуры. Введение в севооборот совместных посевов зернобобовых культур позволяет решить эту проблему без применения средств химизации, поскольку такие посевы имеют высокую конкурентную способность по отношению к сорнякам и оставляют после уборки чистые поля.

Общая засоренность совместных посевов кормовых бобов в 2008 году превышала 2007 год на 23,2 - 27,0% в посеве с викой яровой, на 19,2 - 17,6% - с горохом полевым и на 1,4 - 5,2% - в посеве с люпином узколистным. В состав сорного компонента входили яровые ранние сорняки Chenopodium album L., Galeopsis speciosa Mill., Polygonum convolvulus L., Raphanus rapha-nistrum L., однако доминирующее положение занимали яровые поздние Echi-

nochloa crusgalli L., Amaranthus retroflexus L. (численность которых достигала до 250 шт/м2). Многолетники были представлены пятью видами: Sonchus аг-vensis L., Cirsium arvense L., Convolvulus arvensis L.. Plantago lanceolata L., Equisetum amense L., однако их численность была не высокой (до 10 шт/м' в 2007 году, до 19 шт/м2 - 2008 году).

Наибольшей засоренностью отличались контрольные варианты (NPK)o, так как в посевах предшественников на этих вариантах не применялись гербициды, в отличие от вариантов с минеральными удобрениями.

За счет более высокой засоренности предшествующих культур на вариантах (NPK)o отмечалось увеличение численности сорняков в посеве кормовые бобы+вика яровая - на 5,8-10,8% , в посеве кормовые бобы+горох полевой - на 2,8-4,9%, в посеве кормовые бобы+люпин узколистный - на 7,215,5% по сравнению с другими вариантами опыта (рис 3).

Установлено, что совместный посев кормовых бобов с люпином узколистным отличался наибольшей конкурентной способностью по отношению к сорнякам. В среднем общая засоренность бобово-люпинового посева была ниже в 2,5 раза, чем в посеве кормовых бобов с викой яровой и в 2,6 раза ниже, чем в посеве бобов с горохом полевым. Это обусловлено тем, что растения люпина, используемые в качестве второго компонента в посеве, были более развиты и облиственны, чем вика и горох, поэтому лучше затеняли сорняки, которые оставались в нижнем ярусе и не могли полноценно развиваться.

^ 400-

§ 350-

S зоо-§

8 2501

g 200-

2 I50i V

J 10°"

50-

Кормовые бобы+вика Кормовые бобы+горох Кормовые бобы+люпин

H (NPK)90 327,2 349,5 129,6

□ (NPK)60 311,6 342,1 120,1

H (NPK)30 309,7 343,7 117,9

S (NPK)O 347,3 359,7 139,6

Рис. 3. Динамика засоренности совместных посевов кормовых бобов в зависимости от уровня минерального питания (в среднем за 2007-2008 гг.)

Урожайность зерносмесей и зеленой массы в одновидовом и гетерогенных посевах кормовых бобов

Урожайность зернобобовых культур зависит преимущественно от почвенного плодородия, эффективной работы фотосинтетического и симбиотического аппарата. В наших исследованиях установлено, что на серых лесных почвах Брянской области без применения удобрений можно получать до 2,71 т/га се-

мян кормовых бобов в одновидовом посеве, 3,32 т/га зерносмесей в гетерогенном посеве с викой яровой, 3,36 т/га — с горохом полевым, 4,20 т/га - с люпином узколистным. При этом на уровень урожайности существенно влияли как условия вегетационного периода, так и режим питания растений.

Анализируя структуру биологического урожая одновидового и гетерогенных посевов кормовых бобов, следует отметить, что наибольшее количество генеративных органов растений формировалось на вариантах без применения минеральных удобрений.

Благоприятные метеорологические условия периода вегетации 2008 г. способствовали формированию урожайности семян кормовых бобов в одновидовом посеве на 50,7 и 13,9 %, а также зерносмесей в вико-бобовом посеве - на 44,7 и 13,6%, в горохо-бобовом - на 31,4 и 7,25%, люпино-бобовом - на 40,1 и

I,0% по сравнению с периодами вегетации 2007 и 2009 гг.

Действие высоких норм минерального удобрения (NPK)90 и (NPK)6o в опыте приводило к достоверному снижению урожайности зерносмесей, по сравнению с контролем (NPK)o, в гетерогенном посеве с викой яровой на 18,1 и

II,8%, с горохом полевым - на 14,9 и 14,0%, с люпином узколистным - на 14,5 и 11,0%. Это было обусловлено снижением симбиотической активности клубеньковых бактерий на вариантах с высокими нормами минерального удобрения. В среднем за годы исследований наибольшей урожайностью зерносмесей - 3,59-4,20 т/га отличался посев кормовых бобов с люпином узколистным, что на 20-24 % выше продуктивности вико- и горохо-бобовых посевов (табл. 8).

Отмечалась тесная корреляционная связь между урожайностью зерносмесей и активным симбиотическим потенциалом одновидового и гетерогенных посевов г = 0,805-0,978, а также урожайностью и фотосинтетическим потенциалом посевов г = 0,728-0,952.

8. Урожайность семян и зерносмесей в одновидовом и совместных посевах _ кормовых бобов, т/га (среднее 2007-2009 гг.)__

Вид посева (фактор А) Варианты опыта (фактор В) 2007 r. 2008 г. 2009 г. Среднее

Кормовые бобы (NPK)*, 1,20 3,07 1,90 2,06

(NPK)6(, 1,29 3,19 2,25 2,24

(NPK),0 1,45 3,23 2,78 2,49

(NPK)o 1,70 3,45 2,97 2,71

Кормовые бобы+ вика яровая (NPK),„ 1,48 3,62 3,07 2,72

(NPK)«, 1,78 3,73 3,28 2,93

(NPK),0 1,92 3,32 3,25 2,83

(NPK)o 2,28 4,12 3,56 3,32

Кормовые бобы+ горох полевой (NPK),„ 2,42 3,27 2,88 2,86

(NPK)6„ 1,81 3,72 3,15 2,89

(NPK)jo 2,62 3,81 3,50 3,31

(NPK)o 2,65 3,86 3,58 3,36

Кормовые бобы+ люпин узколистный (NPK)«, 2,35 4,52 3,90 3,59

(NPK)(,o 2,66 4,49 4,08 3,74

(NPK)W 2,58 4,78 4,72 4,03

(NPK)o 2,91 4,86 4,84 4,20

НСР05 (факт. А)=2,25; НСР05 (с )акт. В и AB)=2,22; HCP05 (част.)=4,44

Отмечено, что наиболее урожайными по зеленой массе (в фазу сизого боба основной культуры) были посевы кормовых бобов с люпином узколистным, формировавшие 31,35-43,52 т/га по вариантам опыта. Урожайность зеленой массы вико-бобовых посевов составила 31,0-39,0 т/га, горохо-бобовых - 31,23-33,02 т/га. В гетерогенных посевах кормовых бобов урожайность зеленой массы была выше на 7,8-8,8 % при внесении (ЫРК)^ и на 23,6-31,5 % -без применения минеральных удобрений (ЫРК)0, по сравнению с одновидо-вым посевом бобов. Это говорит о несомненном преимуществе гетерогенных посевов перед одновидовыми (табл. 9).

9. Урожайность зеленой массы (числитель) и абсолютно сухого вещества (знаменатель) в одновидовом и совместных посевах кормовых бобов, т/га

Вид посева (фактор А) Варианты опыта (фактор В) 2007 г. 2008 г. 2009 г. Средняя У1 рожайность

зеленой массы сухого вещества

Кормовые бобы (ОТК)90 27.07 3,49 29.01 7,02 29.67 7,83 28,58 6,11

(№К)60 27.56 3,56 29.42 7,12 30.02 7,93 29,00 6,20

(НРК)зо 28.02 3,62 29.79 7,21 30.62 8,08 29,78 6,30

(КРК)0 28.11 3,63 30.56 7,40 30.70 8,11 29,79 6,38

Кормовые бобы+ вика яровая (КРК)90 29.61 3,82 32.63 7,90 30.75 8,12 31,00 6,61

(№'К)60 41.16 5,31 41.94 10,15 31.93 8,43 38,34 7,96

(ОТК)зо 33.22 4,29 34.94 8,46 32.61 8,61 33,59 7,12

(№К)0 41.93 5,41 42.37 10,25 32.71 8,64 39,00 8,10

Кормовые бобы+горох полевой (ОТК)90 30.17 3,89 30.79 7,45 32.73 8,64 31,23 6,66

(К'РК)60 31.73 4,09 32.57 7,88 33.12 8,74 32,47 6,90

(ЫРК)30 33.41 4,31 34.79 8,42 33.05 8,73 33,75 7,15

(КРК)о 32.56 4,20 33.14 8,02 33.35 8,80 33,02 7,01

Кормовые бобы +ЛЮПИН узколистный (ЫРК)90 28Д1 3,65 31.57 7,64 34.18 9,02 31,35 6,77

(№К)6„ 31,48 4,06 32,16 7,78 34.33 9,06 32,66 6,97

(№К)зо 43.14 5,57 43,72 10,58 41.07 10,84 42,64 9,00

(№К)0 43.71 5,64 44.91 10,87 41.94 11,07 43,52 9,19

НСР05 (факт. А) НСР05 (факт. В и АВ) НСР05 (част.) 19,43 19,23 38,46 4,22 4,22 8,44

Исследования 2007-2009 гг. показали, что в условиях серых лесных сред-несуглинистых почв внесение под совместные посевы бобовых культур высоких норм минерального питания — (МРК)90 и (ЫРК)60 способствовало снижению урожайности зерносмесей и зеленой массы. Поэтому, при возделыва-

нии совместных посевов кормовых бобов с викой яровой и кормовых бобов с люпином узколистным не рекомендуется вносить элементы минерального питания. В тоже время, внесение стартовой нормы (ЫРК)30 в составе азофоски под совместный посев кормовых бобов с горохом полевым способствовало формированию наибольшей урожайности зеленой массы 33,75 т/га и зерносмеси - 3,31 т/га.

Биохимический состав и кормовая ценность зеленой массы и зерносмесей совместных посевов зернобобовых культур

Одна из актуальных проблем сельского хозяйства - увеличение производства растительного белка, являющегося важной составной частью питания человека и животных. В решении белковой проблемы бобовые культуры занимают ведущее положение в мире. В современном земледелии особую значимость приобретают биологические факторы воспроизводства плодородия почвы. Зернобобовые культуры являются высокоэффективными азот-фиксаторами и не только сохраняют и повышают плодородие почвы, но и способны давать дешевый высококачественный белок. Изменение режима питания растений непременно оказывает влияние на вынос питательных элементов с урожаем, что в конечном итоге отражает его качество.

Лабораторные анализы зеленой массы зернобобовых культур выполнены в центральной учебно-научной испытательной лаборатории Брянской ГСХА. Установлено, что высоким содержанием общего азота и сырого протеина (2,212,50% и 13,78-15,63%) отличалась люпино-бобовая и горохо-бобовая зеленая масса на вариантах с минимальными нормами минерального удобрения и без их использования, что обусловлено активизацией симбиотической азотфиксации. В среднем содержание в зеленой массе анализируемых элементов на вариантах без применения минеральных №К было максимальным и варьировало по азоту - 2,39-2,50 %, фосфору - 0,29-0,32 %, калию - 5,03-6,63 % в зависимости от видов совместных посевов (табл. 10).

10. Биохимический состав зеленой массы совместных посевов зернобобовых

культур (среднее за 2007-2008 гг.)

Варианты опыта Содержание в зеленой массе, % Содержание протеина, %

общ. азота фосфора калия

Кормовые бобы + вика яровая ШГ'К)9П 1,80 0,243 2,43 11,25

(КРК)6П 1,78 0,228 3,78 11,10

(ОТКЬ 1,99 0,226 4,93 12,44

(ИРК)о 2,39 0,295 6,63 14,94

Кормовые бобы + горох полевой (ОТК)*, 2,23 0,215 3,92 13,94

(№К)6„ 2,07 0,198 3,68 12,91

(Т^РК)зо 2,46 0,279 3.83 15,35

(ЫРК)о 2,50 0,293 5,03 15,63

Кормовые бобы + люпин узколистный СЫРК)9„ 1,97 0,180 3,64 12,28

(КРК)6„ 2,11 0,182 3,28 13,16

(ОТКЬ 2,21 0,253 3,61 13,78

(КРК)о 2,47 0,315 6,06 15,41

НСР05 (факт. А) 0,25 0,044 1,58 1,54

НСРо5 (факт. В и АВ) 0,29 0,050 1,82 1,78

НСР05 (част.) 0,49 0,087 3,16 3,09

Сбор протеина с единицы площади на вариантах (ЫРК)0 увеличился в вико-бобовом посеве на 20,57 - 27,96 ц/га, горохо-бобовом на 8,86 - 9,84 ц/га, лю-пино-бобовом - на 8,43 - 31,51 ц/га по сравнению с другими вариантами опыта. Оценка качества урожая зеленой массы посевов зернобобовых культур по выходу протеина и кормо-протеиновых единиц (КПЕ) с 1 га показала, что на вариантах без внесения минерального удобрения сбор протеина был выше на 44,3 % в вико-бобовом посеве, на 17,6 % - в горохово-бобовом и на 46,1 % - в люпино-бобовом. Максимальный сбор протеина - 68,3 ц/га и кормо-протеиновых единиц (КПЕ) - 27,4 тыс.ед./га получен в люпино-бобовом посеве, превосходящем по питательности другие виды посевов (табл. 11).

11. Кормовая ценность зеленой массы гетерогенных посевов кормовых бобов __ (среднее 2007-2009 гг.)__

Вид Варианты Урожай- Выход Выход Сбор пере- Сбор

посева опыта ность зеле- кормовых протеина, варимого КПЕ,

ной массы, единиц, ц/га протеина, тыс.

т/га тыс. ед./га ц/га ед./га

Кормовые бобы+ вика яровая (ОТК)«, 31,12 4,98 35,0 24,5 14,7

(№К)60 41,55 6,65 46,1 32,3 19,5

(№К)10 34,08 5.45 42,4 29,7 17,6

(КРК)о 42,15 6,74 62,9 44,1 25,4

Кормовые бобы+горох полевой (ОТК),0 30,48 4,88 42,5 29,7 17,3

(№К)60 32,15 5,14 41,5 29,1 17,1

(№К)30 34,10 5,46 52,3 36,6 21,1

(КРК)„ 32,85 5,26 51,4 35,9 20,6

Кормовые бобы+люпин узколистный (№К)90 29,94 4,79 36,8 25,7 15,3

(М'К)«, 31,82 5,09 41,9 29,3 17,2

(НРК)30 43,43 6,95 59,9 41,9 24,4

(МРК), 44,31 7,09 68,3 47,8 27,4

12. Кормовая ценность зерносмесей гетерогенных посевов кормовых бобов __ (среднее 2007-2009 гг.)__

Вид посева Варианты опыта Урожайность зерносмесей, т/га Выход кормовых единиц, тыс. ед./га Выход протеина, ц/га Сбор переваримо го протеина ц/га Сбор КПЕ, тыс. ед./га

Кормовые бобы+ вика яровая (КРК)90 2,15 2,47 4,79 4,17 3,32

(№К)Й„ 2,37 2,73 5,29 4,60 3,67

(№К),„ 2,22 2.55 4,95 4.31 3,43

СИРК)о 2.68 3.08 5,98 5.20 4,14

Кормовые бобы+горох полевой (№К),„ 2,27 2,61 3,97 3,45 3,03

(ОТК)Й„ 2,32 2,67 4,06 3,53 3,10

(ОТК),„ 2,64 3,04 4,62 4,02 3,53

СМРК),, 2,64 3,04 4.62 4,02 3,53

Кормовые бобы+люпин узколистный трк),„ 2,36 2,71 5,97 5,25 3,98

(МРК)т 2,46 2,83 6,22 5,47 4,15

О^РЮзо 2,85 3.28 7,21 6.35 4,81

СМРЮо 2,71 3,12 6,86 6,04 4.58

Проведенный анализ кормовой ценности зерносмесей, полученных в совместных посевах, показал, что наибольшей питательностью отличались лю-пино-бобовые зерновые смеси (табл. 12). Возделывание кормовых бобов с люпином узколистным (на зерно) может обеспечить выход КПЕ на уровне 3,98-4,58 тыс.ед./га при урожайности 2,36-2,71 т/га зерносмеси. Выход КПЕ в вико-бобовой смеси составил 3,32-4,14 тыс. ед./га, горохо-бобовой - 3,03-3,53 тыс. ед./га. Следовательно, с целью увеличения выхода КПЕ для кормовых целей, наиболее целесообразно возделывать кормовые бобы совместно с люпином узколистным низколкалоидного сорта Кристалл.

Накопление пожнивных и корневых остатков в почве при возделывании совместных посевов

Поступающие в почву растительные остатки служат источником энергии для жизнедеятельности микроорганизмов и исходным материалом для образования гумуса. Проведенные нами исследования показали, что накопление корне-пожнивных остатков после возделывания гетерогенных смесей было достоверно выше (по факторам А и В) на 13,9-19,6 % в вико-бобовом посеве; на 14,7-23,3 % - горохо-бобовом и 34,2-44,9 % - в люпино-бобовом, по сравнению с одновидовым посевом кормовых бобов (рис.4).

Кормовые бобы+люпин узколистный

жтжтжшм».»

Кормовые бобы+горох полевой

т/га

Кормовые бобы | П 69

Кормовые бобы

И (ЫРК)90 Р(ЫРК)60 П(ЫРК)30 П(№К)0

Фактор А - вид посева: фактор В - нормы ЫРК) НСРоз (фаю-. А) = 0,16; НСР0! (фаю-. В и АВ) = 0,18; НСР05 (част.) = 0,35

Рис. 4. Количество корне-пожнивных остатков, остающихся после возделывания кормовых бобов в одновидовом и совместных посевах, т/га (в среднем за 2007-2009 гг.)

Наибольшее количество послеуборочных растительных остатков - 4,36-4,83 т/га обеспечили наиболее продуктивные люпино-бобовые посевы. Соотношение между выходом зерносмесей и количеством послеуборочных остатков варьировало по вариантам опыта в диапазоне от 1:1,15 до 1:1,32. Следует отметить, что при уменьшении урожайности зерносмесей данное соотношение увеличивалось

ШЖЖЖМш"

в сторону увеличения корне-пожнивных остатков. Одновидовой посев кормовых бобов формировал в среднем 3,01-3,60 т/га корне-пожнивных остатков, что до 40 % меньше, чем в совместных посевах. Введение в севооборот совместных посевов зернобобовых культур способствует обогащению почвы достаточным количеством органического вещества и биологическим азотом.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОДНОВИДОВОГО И ЛЮПИНО-БОБОВОГО ПОСЕВА ПРИ РАЗНОМ УРОВНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Экономическая эффективность возделывания одновидового и люпино-бобового посева при разном уровне минерального питания Анализ экономической эффективности показал, что в структуре прямых производственных затрат при возделывании кормовых бобов, как в однови-довом, так и в гетерогенном посеве, наибольшую статью занимали минеральные удобрения. При возделывании люпино-бобового посева на варианте (ЫРК)90 затраты на удобрения составили 46,9 %, на варианте (КРК)60 - 38,1%, на варианте (НРК)30 - 25,6 % от общих производственных затрат, которые соответственно составили: 13,96 тыс. руб/га, 11,24 и 7,83 тыс. руб./га.

14. Экономическая эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенном люпино-бобовом посеве (2007-2009 гг.)

Показатели Вид посева

Одновидовой Гетерогенный

ДОРК)» (ИРК)«, (ОТКЬ (НРК)„ (ИРК)» (КРК.)«, (ЯРКЬ (ИРК)о

Урожайность, ц/га 20,6 22,4 24,9 27,1 35,9 37,4 40,3 42,0

Стоимость валовой продукции с 1 га, тыс. руб. 15,45 16,80 18,68 20,33 26,93 28,05 30,23 31,50

Производственные затраты на 1 га, тыс. руб. 12,86 10,85 8,00 5,34 13,69 11,24 8,39 5,490

Условный чистый доход с 1 га, тыс. руб 2,59 5,95 10,67 14,99 13,24 16,81 21,83 26,01

Рентабельность производства, % 20,1 54,8 133,4 280,6 96,7 149,5 260,2 473,7

Наиболее эффективным было возделывание гетерогенного посева на контрольном варианте (К'РК)о, где производственные затраты на 1 га были наименьшие - 5,49 тыс. руб./га, а чистый доход составил - 26,01 тыс. руб./га, рентабельность производства зерносмеси - 473,7% (табл. 14).

Возделывание кормовых бобов в совместном посеве являлось наиболее рентабельным, по сравнению с одновидовым, что было обусловлено наибольшей урожайностью зерносмесей и меньшей себестоимостью продукции. Уровень рентабельности производства при возделывании одновидового посева кормовых бобов уступал гетерогенному посеву на варианте (ЫРК)90 в 4,8 раза; варианте (МРК)60 - в 2,7; варианте (ЫРК)30 - в 2,0 и на варианте (ЫРК)0 - в 1,7 раза.

Энергетическая эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенном люпино-бобовом посеве

Оценка энергетической эффективности показала, что наименьшие затраты совокупной энергии были на контрольном варианте (ЫРК)0 и составили в одновидовом посеве - 15,4 ГДж/га, гетерогенном -22,5 ГДж/га. На вариантах с применением минеральных №К этот показатель варьировал в пределах 19,4-22,4 ГДж/га в одновидовом посеве, 26,5-29,6 ГДж/га - в гетерогенном. Значительное накопление энергии урожаем отмечено на варианте (ЫРК)0. С уменьшением вносимых норм №К коэффициент энергетической эффективности увеличивался с 0,17 до 1,23 в одновидовом посеве, с 0,54 до 1,37 - в гетерогенном. Энергетическая себестоимость продукции, напротив, снижалась с уменьшением вносимой нормы ЫРК. Наиболее энергетически эффективным являлось возделывание кормовых бобов с люпином узколистным, по сравнению с одновидовым посевом кормовых бобов (табл. 15).

15. Энергетическая эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенном люпино-бобовом посеве (2007-2009 гг.)

Показатели Вид посева

Одновидовой Гетерогенный

(ЫРК),„ (ИРК)«, (ИРК),» (ЫРК)о (ИРК)*, (ЫРК)3„ (№К)0

Урожайность, ц/га 20.6 22,4 24,9 27,1 35,9 37,4 40,3 42,0

Затрачено энергии, ГДж/га 22,4 20,9 19,4 15,4 29,6 28,0 26,5 22,5

Получено энергии, ГДж/га 26,1 28,4 31,6 34,4 45,5 47,4 51,1 53,3

Чистый энергетический доход, ГДж/га 3,7 7,5 12,2 19,0 15,9 19,4 24,6 30,8

Эффективность энергозатрат 1,17 1,36 1,63 2,23 1,52 1,69 1,93 2,37

Коэффициент энергетической эффективности 0,17 0,36 0,63 1,23 0,54 0,69 0,93 1,37

Энергетическая себестоимость, ГДж/ц 1,09 0,93 0,78 0,57 0,83 0,75 0,65 0,54

ВЫВОДЫ

1. Возделывание кормовых бобов в гетерогенных посевах способствовало увеличению продолжительности общего и активного симбиоза растений. Наибольший период активной деятельности клубеньковых бактерий 69-72 дня отмечался при совместном возделывании кормовых бобов с люпином узколистным.

2. В одновидовом и гетерогенных посевах кормовых бобов при внесении минерального удобрения в нормах (НРК)90 и (ЫРК)60 уменьшалась продолжительность активного бобово-ризобиалыюго симбиоза на 2 - 5 дней, по сравнению с вариантами (МРК)30 и (ЫРК)0.

3. Совместное возделывание кормовых бобов с викой яровой увеличило активный симбиотический потенциал (АСП) посева на 19,4-31,9 %, с горохом полевым - на 37,7-38,8 %, а с люпином узколистным - на 59,4-60,9 %, по сравнению с одновидовым посевом кормовых бобов, АСП которого составил 5,23-6,37 тыс. кгдней/га.

4. Отмечена тесная корреляционная связь между урожайностью зерносмесей и активным симбиотическим потенциалом одновидового и гетерогенных посевов г = 0,805-0,978, а также урожайностью и фотосинтетическим потенциалом посевов г = 0,728-0,952.

5. Максимальной площадью листьев характеризовался посев кормовых бобов с люпином узколистным, к фазе цветения-образования бобов она достигла 45,3247,16 тыс.м /га, в то время как в посевах кормовых бобов с викой яровой и кормовых бобов с горохом полевым этот показатель достигал 38,3-38,97 и 37,4740,30 тыс.м2/га.

6. Посевы кормовые бобы+вика яровая, комовые бобы+горох полевой обеспечили ФПП на уровне 1627,6-1774,4 и 1619,8-1763,0 тыс.м2/га-дней, в то время как посев кормовые бобы+люпин узколистный - 1949,6-2054,7 тыс.м /га-дней.

7. Наибольшая численность сорной растительности отмечена в посевах кормовых бобов с горохом полевым - 342,1-359,7 шт/м2 и кормовых бобов с викой яровой - 309,7-347,3 шт/м2. Совместный посев кормовых бобов с люпином узколистным отличался наибольшей конкурентной способностью по отношению к сорнякам, общая засоренность в среднем не превышала 139,6 шт/м .

8. Внесение под гетерогенные посевы кормовых бобов минерального удобрения в нормах (ЫРК)90 и (№К)60 приводило к существенному снижению урожайности зерносмесей и зеленой массы. Во всех видах совместных посевов наибольшие показатели урожайности зерносмесей отмечались на варианте (ЫРК)0: в вико-бобовых посевах - 3,32 т/га, горохо-бобовых - 3,36 , люпино-бобовых - 4,20, по сравнению с одновидовым посевом кормовых бобов - 2,71 т/га.

9. Посевы кормовых бобов с люпином узколистным, формировали урожайность зеленой массы от 31,35 до 43,52 т/га; вико-бобовые посевы - 31,0-39,0 т/га, а горохо-бобовые - 31,23-33,02 т/га. В гетерогенных посевах кормовых бобов урожайность зеленой массы была выше на 7,8-8,8 % при внесении (ЫРК)90 и на 23,6-31,5 % - без применения минеральных удобрений (ЫРК)0, по сравнению с одновидовым посевом бобов.

10. Возделывание кормовых бобов с люпином узколистным с целью получения зерносмесей может обеспечить выход КПЕ на уровне 3,98-4,58 тыс.ед./га при урожайности 2,36-2,71 т/га. Выход КПЕ в вико-бобовой смеси составил 3,32-4,14 тыс. ед./га и горохо-бобовой - 3,03-3,53 тыс. ед./га.

11. Накопление растительных остатков после возделывания гетерогенных смесей было выше на 20-45 %, по сравнению с одновидовым посевом кормовых бобов. Наибольшее количество послеуборочных растительных остатков (4,364,83 т/га) обеспечили люпино-бобовые посевы.

12. Экономический анализ показал, что возделывание кормовых бобов с люпином наиболее эффективно на варианте (ЫРК)0, где самые низкие производственные затраты - 5,49 тыс. руб./га, рентабельность производства составила 473,7 %. При этом отмечены наименьшие затраты совокупной энергии 15,4 ГДж/га - в одновидовом посеве и 22,5 ГДж/га - в гетерогенном. Энергетически эффективным являлся гетерогенный посев кормовых бобов с люпином узколистным, по сравнению с одновидовым посевом кормовых бобов.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Кормовые бобы возделывать в совместных посевах с викой яровой, горохом полевым и люпином узколистным для гарантированного получения высокобелковых кормов: до 3,32-4,20 т/га зерносмесей и 31,0-43,5 т/га зеленой массы. Наиболее целесообразно возделывать совместно кормовые бобы сорта Мария с низколкалоидным узколистным люпином Кристалл.

2. Под посев кормовых бобов с горохом полевым вносить стартовую норму (ТЧРК)3о в составе азофоски для формирования наибольшей урожайности зеленой массы 33,75 т/га и зерносмеси - 3,31 т/га. При совместном возделывании кормовых бобов с люпином узколистным и кормовых бобов с викой яровой не эффективно вносить элементы минерального питания.

3. Для повышения почвенного плодородия вводить в севообороты гетерогенные посевы зернобобовых культур, которые обеспечивают поступление 3,20-4,83 т/га корне-пожнивных остатков.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Москалева, В.Л. Изучение минерального питания кормовых бобов, возделываемых в смешанных посевах /В.Л. Москалева, О.В. Мельникова// Агрохимический вестник. - 2009. -№ 3. - С. 33-34.

2. Москалева В.Л. Агроэкологическая роль однолетних зернобобовых фи-тоценозов в системе биологизации земледелия /В.Л.Москалева, О.В. Мельникова //Проблемы агрохимии и экологии. - 2011. -№ 2 . - С. 42-45.

В сборниках научных трудов:

3. Москалева, В.Л. Сравнительный биохимический анализ зернобобовых культур и яровой пшеницы /В.Л. Москалева (Олампиева)// Материалы VI Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК». - Брянск: Издательство Брянской ГСХА. - 2007. - С. 53-55.

4. Москалева, В.Л. Влияние компонентов смеси (вики яровой, гороха полевого, люпина узколистного) на основные показатели роста и развития кормовых бобов /В.Л. Москалева // Сборник материалов Международной научной конференции аспирантов и молодых ученых «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК». - Брянск: Издательство Брянской ГСХА. - 2008. - С. 112-115.

5. Москалева, В.Л. Динамика засоренности смешанного посева кормовых бобов в зависимости от уровня минерального питания /В.Л.Москалева, Д.Н. Ива-нюшина// Материалы VI Международной научной конференции «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК». - Брянск: Издательство Брянской ГСХА.-2009.-С. 31-34.

6. Москалева, В.Л. Влияние минерального питания на урожайность и биохимические показатели растительной массы смешанных посевов кормовых бобов /В.Л. Москалева, О.В. Мельникова// Материалы Международной научно- практической конференции молодых ученых «Молодежь и инновации — 2009». - Горки: Белорусская ГСХА. - 2009. - 4.1. - С. 153-155.

7. Москалева, В.Л. Урожайность кормовых бобов в составе смешанных посевов /В.Л. Москалева // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука — сельскому хозяйству». - Курск: Изд-во Курской ГСХА. - 2009. -Ч. 1,-С. 111-115.

Подписано в печать 27.006.2011 г. Формат 60x84 '/,6 Бумага типографская офсетная. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Изд. № 1980

Издательство Брянской ГСХА 243365 Брянская обл., Выгоничский р-он, с. Кокино, Брянская ГСХА

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Москалева, Вероника Леонидовна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. КРАТКИЙ ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биологические особенности зернобобовых культур.

1.2. Агротехническое значение зернобобовых культур в сохранении почвенного плодородия.

1.3. Влияние минерального удобрения на симбиотическую азотфиксацию и урожайность зернобобовых культур.

1.4. Поступление корне-пожнивных остатков в почву при возделывании зернобобовых культур.

1.5. Особенности возделывания совместных посевов бобовых культур.

Глава 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенно-климатические условия проведения исследований.

2.2 Схема полевого опыта и применяемая агротехника.

2.3. Методика исследований и наблюдений в опытах.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Бобово-ризобиальная симбиотическая деятельность одновидового и гетерогенных посевов кормовых бобов в зависимости от уровня минерального питания растений.

3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов зернобобовых культур в зависимости от уровня минерального питания.

3.3. Засоренность совместных посевов кормовых бобов в зависимости от уровня минерального питания растений.

3.4. Урожайность зерносмесей и зеленой массы в одновидовом и гетерогенных посевах кормовых бобов.

3.5. Биохимический состав и кормовая ценность зеленой массы и зерносмесей совместных посевов зернобобовых культур.

3.6. Накопление пожнивных и корневых остатков в почве при возделывании совместных посевов.

Глава 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОДНОВИДОВОГО И ЛЮПИНО-БОБОВОГО ПОСЕВА ПРИ РАЗНОМ УРОВНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

4.1. Экономическая эффективность возделывания одновидового и люпино-бобового посева при разном уровне минерального питания

4.2. Энергетическая эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенном люпино-бобовом посеве.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенных посевах на юго-западе Центрального региона России"

В настоящее время ученые и практики решают проблему воспроизводства почвенного плодородия, повышения урожайности и качества производимой продукции за счет снижения, техногенной нагрузки на агроэкосистемы. Одним из способов реализации этой проблемы является возделывание зернобобовых культур в-совместных агрофитоценозах, которые позволяют увеличить выход продукции с единицы пашни, обеспечить более устойчивый урожай в разные годы и сохранить почвенное плодородие (Ирижуков, 1994).

Кормовые бобы являются одной* из наиболее урожайных культур среди всех зернобобовых. В благоприятных условиях они способны» давать до'50-70 ц/га семян и до 400 ц/га зеленой массы. В'семенах бобов на 1 кормовую единицу приходится 200 г переваримого протеина, что на 50 г больше, чем в горохе и на 120-130 г больше, чем в>зерне ячменя и овса. Содержание в бобах одной из наиболее дефицитных аминокислот - лизина в четыре раза, выше, чем у хлебных злаков. Увеличение площади посевов под кормовыми бобами может стать источником получения высококачественного кормового белка во многих регионах европейской части страны, хорошо обеспеченных влагой. Кормовые бобы - одни из лучших азотфиксаторов среди зернобобовых растений. Потребность в азоте растения бобов при благоприятных условиях почти полностью удовлетворяют за счет фиксации его из воздуха (Кормовые бобы, 1988).

Зерновые бобовые культуры целесообразно возделывать в разновидовых (гетерогенных) посевах. Гетерогенные посевы зернобобовых культур позволяют лучше использовать складывающиеся погодные условия конкретных лет, повышать устойчивость урожая, увеличивать валовой сбор корма и белка с единицы площади. Совместный посев является более сложной экологической системой, связанной с наиболее полным использованием биоклиматического потенциала конкретного поля, чем одновидовой (Пенчуков, 1995). Наиболее широко изучены и распространены в Центральном регионе России бобово-мятликовые посевы, предназначенные для решения «белковой проблемы» производимых кормов, качество которых зависит от состава компонентов смеси (Кононов, 1996; Такунов, Слесарева, Кузюков, 2005). В тоже время, некоторые виды мят-ликовых трав сильно угнетают бобовый компонент, в результате снижается продуктивность и качество корма.

Наибольшие урожаи,; будут давать морфологически совместимые травосмеси. Чаще всего в качестве бобовых компонентов однолетних совместных посевов включают вику посевную и горох, полевой, как высокобелковые культуры. Однако эти растения имеют полегающий-стебель, поэтому другой компонент смеси должен быть с прямостоячим*стеблем; Имеются данные, что в качестве поддерживающих культур высевают зерновые бобовые с прямостоячим стеблем - люпины: и кормовые бобы (Посыпанов, Дол год воров, Коренев и др. 1997). В?этом4,отношении особый? интерес представляет: совместное возделывание зернобобовых культур, где кормовые бобы представлены, в качестве основной культуры. . , ' .''/.-;.■•.'■.■•; ; . .•.'-;.'"■.'.••'.," Поэтому изучение-эффективности возделывания- кормовых бобов в од-новидовом и гетерогенных посевах с другими зернобобовыми культурами^в. условиях серых лесных почв юго-запада Центрального региона является актуальной проблемой.

Цель исследований- - изучить, эффективность возделывания кормовых бобов в одновидовом и гетерогенных,посевах^ с, викой яровой; горохом полевым и люпином узколистным при разном уровне минерального питания-в,условиях серых лесных почв. .

В задачи исследований входило:

- определить продолжительность активного симбиоза, массу клубеньков и-активный симбиотический потенциал изучаемых гетерогенных посевов на вариантах сразнымишормамшИРК;: •

- оценить показатели: фотосинтетического потенциала посевов при разном уровне внесения минеральных ЫРК;: '

- дать оценку засоренностиховместных посевов кормовых бобов с викой яровой; бобов с люпином узколистным и бобов с горохом полевым в зависимости от фона минерального питания;

- изучить влияние различных норм минерального" удобрения (ЫВК)90, (ЫРК)бо, (ЧМРЬОзо, (Ь]РК)0 на урожайность зерносмесей и зеленой массы совместных посевов;

- оценить качество урожая по биохимическому составу зеленой массы и зерносмесей, а также по сбору протеина и кормо-протеиновых единиц; .

- определить количество поступающих в почву корне-пожнивных остатков при возделывании совместных посевов зернобобовых, культур;

- провести экономическую и энергетическую оценку эффективности возделывания наиболее урожайных гетерогенных посевов кормовых бобов.

Объектами исследований являлись гетерогенные посевы кормовых бобов (Faba vulgaris Moench) с викой яровой (Vicia sativa L.), кормовых бобов с люпином узколистным (Lupinus angnstifolius L.), кормовых бобов с горохом полевым (Pisiim arvensé). Возделывали сорта, допущенные к использованию Государственным реестром селекционных достижений в 3 регионе: кормовые бобы — сорт Мария, вика яровая - Никольская; горох полевой — Малиновка, люпин узколистный — сорт Кристалл.

Новизна научных исследований заключается в том, что впервые в условиях серых лесных почв юго-запада Центрального региона дана оценка эффективности возделывания кормовых бобов в. составе гетерогенных посевов с викой яровой, горохом полевым и люпином узколистным.

Практическая значимость исследований заключается в необходимости подбора для гетерогенных посевов кормовых бобов наиболее комплементарных зернобобовых культур-компонентов с целью их эффективного использования в земледелии юго-запада Центрального региона России. Исследования имеют важное практическое значение при внедрении технологии возделывания кормовых бобов в составе гетерогенных посевов в условиях юго-запада Центрального региона России.

Основные положения, выносимые на«защиту:

1. Симбиотическая деятельность одновидового и гетерогенных посевов кормовых бобов в зависимости от уровня минерального питания.

2. Фотосинтетическая деятельность посевов зернобобовых культур.

3'. Засоренность совместных посевов в зависимости от уровня минерального питания растений.

4. Урожайность зерносмесей и зеленой массы в одновидовом и гетерогенных посевах кормовых бобов.

5. Биохимический состав и кормовая ценность зеленой массы и зерносмесей гетерогенных посевов.

6. Накопление пожнивных и корневых остатков в почве при возделывании зернобобовых культур в совместных посевах.

7. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания одно-видового и люпино-бобового посева при разном уровне минерального питания.

Организация исследований и личный вклад автора. Автор непосредственно участвовала в постановке, проведении полевых и лабораторных опытов, анализировала полученные результаты исследований, проводила статистическую и экономическую оценку результатов исследований, формулировала новые закономерности, выводы и рекомендации производству.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на Международных научно-практических конференциях «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2007, 2008, 2009), «Молодежь и< инновации - 2009» (Горки, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука — сельскому хозяйству» (Курск, 2009). Диссертационная работа обсуждена-и одобрена на расширенном/заседании кафедры растениеводства-и общего земледелия Брянской ГСХА.

Достоверность основных выводов и результатов исследований подтверждается статистической и биометрической обработкой результатов исследований.

Публикации результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в 7 печатных работах, из них 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 179 страницах 1 компьютерного текста, включает 44 таблицы, 9 рисунков. Состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций- производству и 52 пpилoжeний¿ Список использованной литературы состоит из 185 источников, в том числе 39 - на иностранных языках.