Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность возделывания поукосных и пожнивных культур в Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность возделывания поукосных и пожнивных культур в Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны"

Ка правах рукописи

Лм'

ЛОПАТКИНА Елена Дмитриевна

Эффективность возделывания поукосных и пожнивных культур в Среднерусской провинции тожкотаёжно-лесной зоны

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

005060752

Уфа-2013

005060752

Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» в 2007-2012 гг.

Научный руководитель

ЛЕНТОЧКИН Александр Михайлович доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты:

САФИН Халил Масгутович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, г.Уфа;

Ведущая организация

КАСАТКИНА Надежда Ивановна кандидат сельскохозяйственных наук, заведующая сектором кормопроизводства ГНУ Удмуртский НИИСХ Россельхозакадемии, г.Ижевск.

ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д. Н. Прянишникова», г. Перьм.

Защита диссертации состойся 10 июня 2013 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 при ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу: 450001, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34 Тел./факс:+7 (347) 228-08-98 E-mail: bgau@ufanet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан 8 мая 2013 г. и размещён на официальном сайге Министерства образования и науки Российской Федерации www.vak.ed.qov.ru и ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ www.bsau.ru

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Р. Р. Гайфуллин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Большинство сельскохозяйственных культур занимают поля в течение времени, которое составляет лишь 50-70 % общей продолжительности вегетационного периода. В Нечерноземной зоне поля после уборки часто пустуют более двух месяцев тёплого летне-осеннего периода. За это время выпадает более 150 мм осадков, сумма активных температур достигает более 1000 °С. Этого вполне достаточно, чтобы в дополнение к одному получить второй урожай зелёной массы промежуточных культур [Интенсивные технологии..., 1991]. В условиях Удмуртской Республики, входящей в Среднерусскую провинцию южнотаёжно-лесной зоны, в качестве промежуточных культур чаще используют однолетние травы, рапс яровой, просо посевное.

В последние годы в связи с повышением температуры и продолжительности вегетационного периода происходит пересмотр структуры посевных площадей, увеличение доли кормовых культур за счёт расширения их ассортимента и внедрения засухоустойчивых и высокобелковых культур, а также интенсификации использования пашни.

Степень разработанности. Проведённые ранее исследования в Подмосковье В. Г. Лошаковым [1982, 1986]; в Свердловской области В. Ф. Трушиным [1990, 1998] и др.; в Пермском крае Н. А. Халезовым [1985, 1991] и др. были выполнены в иных лри-родно-сельскохозяйственных территориях, использован иной спектр промежуточных и основных культур. Необходимость изучения данного вопроса состоит в возросшей потребности в качественных зелёных кормах на протяжении периода вегетации в каждой природно-сельскохозяйственной зоне, в выявлении наиболее продуктивных кормовых культур и эффективной технологии выращивания промежуточных культур на корм и зелёное удобрение. Данная тема входит в план НИР ФГБОУ ВПО «Ижевская ГСХА» (номер государственной регистрации 01200963983).

Цель и задачи исследований. Цель - выявление наиболее продуктивных по-укосных и пожнивных культур в Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны.

Для осуществления данной цели были поставлены следующие задачи:

• изучить влияние срока посева на урожайность и качество зелёной массы горчицы

белой;

• изучить и обосновать сравнительную урожайность и качество зелёной массы ос-

новных, поукосных и пожнивных культур;

• дать оценку продуктивности звеньев севооборота «основная культура - поукосная

культура»;

• определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания по-

укосных и пожнивных культур.

Научная новизна. На дерново-подзолистой суглинистой почве Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны дана оценка эффективности возделывания промежуточных культур. Впервые установлено, что оптимальным сроком посева промежуточных культур является период с начала июля и до середины августа; лучшими поукосны-ми культурами - вико-овсяная смесь, просо посевное, рапс яровой, редька масличная; лучшими пожнивными культурами - горчица белая и редька масличная; лучшим звеном севооборота - «озимая тритикале — рапс яровой».

Теоретическая и практическая значимость. Установлено, что оптимальные условия для роста и развития промежуточных культур формируются в период с начала

июля по вторую декаду августа, т. е. их можно высевать как поукосно, так и пожнивно. Наиболее продуктивными культурами, используемыми в качестве пожнивных, являются горчица белая и редька масличная, способные формировать урожайность зеленой массы на уровне 35-37 т/га. Выявлено, что использование озимой тритикале в качестве основной культуры по сравнению с вико-овсяной смесью повышает продуктивность звена севооборота на 22 % и выход обменной энергии на 27 %. Среди поукосных культур наибольшая продуктивность звена севооборота (4,84-5,21 тыс. корм, ед./га) и выход обменной энергии (63,8-67,4 ГДж/га) получены при участии вико-овсяной смеси, проса посевного, рапса ярового и редьки масличной.

Методология и методы исследования. Методология проводимого исследования основана на анализе научных публикаций; оценке возможностей природно-сельскохозяйственных провинций и зон; формулировке цели, задач и программы исследования; постановке полевых опытов, наблюдений, лабораторных исследовании; статистической обработке экспериментальных данных и анализе полученных результатов.

Положения, выносимые на защиту:

- оптимальные сроки посева промежуточных культур;

- сравнительная оценка основных, поукосных и пожнивных культур;

- продуктивность звена севооборота «основная культура- поукосная культура».

Степень достоверности и апробация работы. Экспериментальные данные статистически обработаны методом дисперсионного и корреляционного анализов, соотнесены с результатами исследований других учёных, подтверждены производственной проверкой. Материалы работы были доложены на Всероссийских научно-практических конференциях, проводимых в ФГБОУ ВПО «Ижевская ГСХА» (2009-2013 гг.), ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия» (2009 г.), ФГОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д. Н. Прянишникова» (2010 г ) на Всероссийском конкурсе научных работ по сельскохозяйственным наукам аспирантов и молодых учёных высших учебных заведений МСХ РФ по Приволжскому федеральному округу в 2012 г., в стипендиальной программе ООО «ЭкоНива-АПК Холдинг»: «ЭкоНива-Сгудент» в 2012 г. По материалам работ опубликовано 14 статей, в том числе 2

работы в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объём работы. Работа включает введение, обзор литературы, 5 глав экспериментальной части, заключение, рекомендации производству, список литературы (250 источников, в т. ч. 8 на иностранных языках) и приложения. Полный объём диссертации составляет 280 е., включает 48 таблиц, 8 иллюстраций и 15 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КУЛЬТУР (обзор литературы)

В главе представлен краткий обзор научной литературы об эффективности выращивания промежуточных культур, о влиянии срока посева на урожайность и качество полученной продукции.

2 ОБЪЕКТ, МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследования являлись основные культуры (озимая рожь, озимая тритикале, вико-овсяная смесь) и промежуточные культуры (вико-овсяная смесь, просо посевное, рапс яровой, редька масличная, горчица белая) на зелёный корм. Полевые исследования проводили в течение 2007-2012 гг. в ОАО «Учхоз Июльское Иж-ГСХА» Удмуртской Республики, лабораторные исследования - в ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА и Агрохимцентр «Удмуртский».

В период проведения исследований метеорологические условия были различными. Наиболее благоприятными для пожнивных культур был 2007 г., для остальных- 2012 г.; нормальным по условиям вегетации - 2008, 2009 и 2011 гг. и острозасушливым — 2010 г.

Исследования проведены на дерново-подзолистой суглинистой почве со следующими средними агрохимическими показателями: гумус 2,5 %, рНКа 5,4, Нг — 1,9 ммоль/100 г почвы, сумма поглощенных оснований 13 ммоль/100 г, подвижный фосфор 174 мг/кг, обменный калий 206 мг/кг.

По теме диссертации были проведены один полевой и два микроделяночных опыта. Полевой двухфакторный опыт Сравнительная продуктивность звена севооборота «основная культура - поукосная культура» представлен следующей схемой: фактор А — основная культура (зелёный корм): озимая рожь, озимая тритикале, вико-овсяная смесь; фактор В - поукосная культура (зелёный корм): вико-овсяная смесь, просо посевное, рапс яровой, редька масличная, горчица белая. Повторность четырёхкратная, размещение систематическое методом расщеплённых делянок в один ярус. Площадь делянки по фактору А равна 500 м2, по фактору В - 100 м2.

Предшественником основных культур являлся яровой рапс, который осенью был заделан дискованием в 2 следа БДТ-3 на глубину до 12-14 см. После предпосевной культивации КМН-4,2 на глубину 5-6 см осуществлён посев в первой декаде сентября сеялкой СН-16 на глубину 3-4 см. Весной было проведено боронование озимых культур БЗСС-1,0 и подкормка аммонийной селитрой в дозе N50 кг д. в ./га. Под посев ви-ко-овсяной провели закрытие влаги БЗТС-1,0 в 2 следа, внесение аммонийной селитры в дозе N30 кг д. в./га, культивацию КМН-4,2 и посев СН-16 на глубину до 4 см.

После уборки основных культур на зелёный корм обработка почвы заключалась в двукратном дисковании БДТ-3 и предпосевной культивации КМН-4,2 с внесением аммонийной селитры в дозе N30 кг д. в./га. Посев поукосных культур осуществлялся сеялкой СН-16 с последующим прикатыванием ЗККШ-6А.

Микроделяночный опыт Изучение сроков посева горчицы белой. Схема опыта представлена 11 сроками посева с декадными интервалами: II декада мая; Ш декада мая; I декада июня; II декада июня; III декада июня; I декада июля; II декада июля; III декада июля; I декада августа; II декада августа; III декада августа. Посев проводился в начале каждой декады. Площадь делянки 1 м2. Повторность шестикратная, размещение рендомвдированное.

Весной при физической спелости почвы проведена типичная для ранних яровых культур обработка почвы. Начиная со второго срока посева проводилась дополнительная предпосевная обработка почвы. Перед посевом было внесено сложное удобрение в дозе Ь^Р^К^^

Микроделяночный опыт Сравнительная продуктивность пожнивных капустных культур. Схема опыта представлена тремя вариантами: рапс яровой, горчица белая и редька масличная. Опыт однофакторный, заложен в 2 яруса, в шестикратной повторносги. Размещение вариантов систематическое со смещением в ярусах. Площадь делянки 1 м2. Перед посевом было внесено нитроаммофоска в дозе М16Рк,К16.

Наблюдения и лабораторные исследования выполнены по апробированным методикам и ГОСТам. Экономическую эффективность рассчитывали на основе технологических карт возделывания культур. Статистическую обработку результатов исследований провели на ПЭВМ по алгоритмам дисперсионного и корреляционного анализов, изложенных Б. А. Доспеховым [1985].

3 ВЫЯВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ СРОКОВ ПОСЕВА ГОРЧИЦЫ БЕЛОЙ

Урожайность горчицы белой варьировала по годам. В среднем за три года урожайность зелёной массы горчицы белой на контрольном варианте составила 513 г/м (таблица 1). В сравнении с контролем при посеве горчицы белой в III декаде мая, в I декаде июня и во П декаде июня наблюдается существенное снижение урожайности на 138-215 г/м2 (НСР05 = 136 г/м2). Начиная с I декады июля до II декады ав1уста в сравнении с контролем отмечается существенное увеличение урожайности зелёной массы горчицы белой на 163-683 г/м2 (НСР05 = 136 г/м2), при этом наибольшая урожайность была получена при посеве в I декаде августа, что составило 1196 г/м\

Урожайность сухого вещества при посеве горчицы белой во II декаде мая составляла 122 г/м2. При посеве горчицы белой в П1 декаде июня, во II декаде июля и в I декаде августа в сравнении с контрольным сроком посева отмечается существенное увеличение сбора сухого вещества на 43-89 г/м2 (НСРМ = 29 г/м2). В сравнении с контролем посев в Ш декаде мая и во II декаде июня привели к снижению сбора сухого вещества на 35 и 53 г/м2 (НСР05= 29 г/м2). На остальных сроках посева сбор сухого вещества оставался на уровне контрольного варианта

Таблица 1 - Влияние сроков посева на урожайность горчицы белой и её структуру _(ОАО «Учхоз Июльское ИжГСХА», среднее за 2010-2012 гг.)

Срок посева (в начале декады)

И декада мая (к)

III декада мая

I декада июня

Зелёная масса, г/м2

513

338

375

Сухое вещество, г/м2

122

87

103

Структура урожайности

масса одного растения, г

2,4

2,2

2,6

облиственность, %

20,8

22,6

23,9

II декада июня

298

III декада июня

641

I декада июля

702

69 165 134

2,3

29,1

4,7

42,4

4,4

43,6

II декада июля

972

200

4,9

48,6

III декада июля

676

I декада августа

1196

II декада августа

709

121 211 133

3,5

48,5

9,0

51,4

3,1

38,4

III декада августа НСРр5

646 136

121 29

3,0 1,2

36,5 5,9

Наибольшая урожайность зелёной массы горчицы белой при посеве с начала июля по вторую декаду августа была обусловлена за счёт увеличения таких элементов урожайности как масса одного растения и облиственность: в сравнении с контрольным вариантом (2,4 г) масса одного растения была выше при посеве в I декаде июля на 2,0, во II декаде июля на 2,5 и в I декаде августа на 6,6 г (НСР05 =1,2 г); увеличение облиственносги с начала июля по вторую декаду августа в сравнении с контролем (20,8 %) было на 22,8-30,6 % (НСР05 = 5,9 %). Хорошее развитие растений в данные сроки посева было связано с лучшей влагообеспеченностью горчицы белой (запас продуктивной влаги в фазе стеблевания был больше в слое 0-10 см на 60-170 %, в слое 10-20 см - на 35-127 %), меньшей засоренностью (в фазе всходов и перед уборкой соответственно на 92-97 % и на 93-95 %) и заселённостью крестоцветными блошками (в фазе всходов на 20-94 %).

На основании исследований биохимического состава растений горчицы белой нами был подтвержден факт, установленный другими учёными, что при более поздних сроках посева улучшается качество зелёной массы (таблица 2). Так, содержание сырого протеина в сухом веществе, по сравнению с самым ранним сроком посева (16,4 %), увеличивается при посеве с I декады июля по III декаду августа, составляя 19,7-20,7 % (НСР05 = 2,7 %).

Наиболее питательными оказались растения сроков посева с I декады июля по 1П декаду августа, т. к. содержание кормовых единиц и обменной энергии в сравнении с контрольным вариантом (II декада мая) была существенно больше на 0,13-0,17 корм. ед. (НСР05 = 0,11 корм, ед.) и на 0,84-1,06 МДж обменной энергии (НСР05 = 0,67 МДж).

Таблица 2 - Влияние сроков посева на биохимический состав сухого вещества _ горчицы белой (среднее за 2011-2012 г.)_

Срок посева (в начале декады) Содержание сырого протеина, % Содержание в 1 кг

кормовых единиц обменной энергии, МДж

II декада мая (к) 16,4 0,77 9,72

III декада мая 19,5 0,86 10,27

I декада июня 17,1 0,76 9,68

II декада июня 16,8 0,77 9,77

III декада июня 18,4 0,84 10,17

I декада июля 19,7 0,90 10,56

II декада июля 20,1 0,91 10,60

III декада июля 19,9 0,91 10,55

I декада августа 20,5 0,92 10,68

II декада августа 19,3 0,89 10,46

III декада августа 20,7 0,94 10,78

НСР05 2,7 0,11 0,67

Таким образом, на основании полевых опытов и лабораторных исследований, проводимых в течение трёх лет, можно сделать вывод, что оптимальными сроками посева промежуточных культур являются весь июль (поукосный посев), а также I и II декады августа (пожнивный посев). Посев в эти сроки обеспечивает более высокий и стабильный по годам уровень урожайности и качество продукции.

I СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЖНИВНЫХ КУЛЬТУР

При пожнивном выращивании капустных культур наибольшая урожайность зелёной массы горчицы белой и редьки масличной в сравнении с рапсом яровым была выявлена во все годы исследований. В среднем урожайность зелёной массы рапса ярового составила 2,04 кг/м2 (таблица 3). Горчица белая и редька масличная, благодаря более быстрым темпам роста в сравнении с контрольным вариантом, сформировали урожайность выше соответственно на 1,69 и 1,45 кг/м^СРм = 0,47 кг/м2), или на 83 и 71 %.

Таблица 3 - Сравнительная урожайность пожнивных культур и её структура

_(среднее за 2007-2009 гг.)

Культура

Рапс яровой (к)

Горчица белая

Редька масличная

НСР05

Зелёная масса, кг/м2

2,04

3,73

3,49

0,47

Сухое вещество,

кг/м

0,23

0,47

0,39

0,05

Структура урожайности

Масса одного растения, г

8,0

14,4

13,8

1,5

Высота растений, см

35

76

49

Аналогичная картина, как и по урожайности зелёной массы пожпивных культур наблюдается по сбору сухого вещества Сбор сухого вещества рапса ярового в средаем за три года составил 0,23 кг/м2. У горчицы белой и редьки масличнойв сравнении с контролем отмечено существенное увеличение на 0,16-0,24 кг/м (НСР05 -0 05 кг/м2) Кроме того, горчица белая превзошла по сбору сухого вещества редьку масличную Наибольшая урожайность горчицы белой и редьки масличной была обусловлена большей массой одного растения (соответственно 14,4 и 13,8 г) и высотой (соответственно 76 и 49 см) в сравнении с рапсом яровым.

При определении химического состава пожнивных культур было выявлено наибольшее содержание сырого протеина в рапсе яровом, что составляло 20 % "а сухое вещество. Несколько меньше протеина содержалось в редьке масличнои (19,7 /о) и горчице белой (19 4 %). В результате этого наибольшее содержание кормовых единиц и обменной энергии в 1 кг абсолютно сухого вещества отмечено у рапса ярового, что составляло соответственно 0,96 и 10,87 МДж. Второй по питательности была редька масличная, где содержание кормовых единиц составляло 0,91 и обменной энергии 10 58 МДж. Питательность редьки масличной мало отличалась от питательности горчицы белой и составила 0,89 кормовых единиц и 10,51 МДж обменной энергии.

Таким образом, в результате проведенных исследовании в течение трех лет по изучению возможности выращивания пожнивных культур было установлено, что при посеве капустных культур в первой половине августа можно эффективно использовать позднелетние и раннеосенние осадки при умеренной среднесуточной температуре и за 60 сут получить высокую урожайность зелёной массы с хорошим качеством, продлевая период зелёного конвейера.

5 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА СЕВООБОРОТА «ОСНОВНАЯ КУЛЬТУРА - ПОУКОСНАЯ КУЛЬТУРА»

Поукосные культуры рекомендуется размещать после раноубираемых на зелёный корм основных культур. В качестве основных культур мы исследовали распространенную в нашей зоне озимую рожь и малораспространённую озимую зерновую культуру - озимую тритикале, а также традиционную яровую культуру на зелёный корм - вико-овсяную смесь. За контрольный вариант была взята вико-овсяная смесь, которая в среднем за четыре года сформировала урожайность зелёной массы на уровне 11,6 т/га (таблица 4).

Таблица 4 - Сравнительная урожайность основных культур

Культура Зелёная масса Сухое вещество

всего, т/га отклонение всего, т/га отклонение

т/га % т/га %

Вико-овсяная смесь (к) 11,6 - - 3,3 - -

Озимая рожь 22,0 +10,4 90 5Д +1,8 55

Озимая тритикале 20,3 +8,7 75 5,3 +2,0 61

НСР05 - 2,5 - - 0,4 -

что существенно превосходило контроль на 10,4 т/га (НСР05 = 2,5 т/га). На втором месте была озимая тритикале, урожайность которой составила 20,3 т/га, что было выше контроля на 8,7 т/га (НСР<>5 = 2,5 т/га), но это значение находилось на уровне урожайности озимой ржи. Превосходство по урожайности зелёной массы озимых культур в сравнении с вико-овсяной смесью было вьивлено во все годы исследований.

Аналогичная картина, как и по урожайности, складывается по сбору сухого вещества. В среднем за четыре исследуемых года сбор сухого вещества вико-овсяной смеси (контроль) составил 3,3 т/га. Озимая рожь по сбору сухого вещества существенно превосходила контроль на 1,8 т/га, а озимая тритикале на 2,0 т/га (НСР05 = 0,4 т/га). Основными элементами структуры урожайности, за счёт которых была получена большая урожайность озимой ржи и озимой тритикале, являлись средняя высота и масса одного растения.

Однако по качеству зелёной массы на первом месте была вико-овсяная смесь -0,78 корм, ед., превосходя озимую рожь и озимую тритикале соответственно на 0,11 и 0,08 корм. ед. (НСРМ = 0,08 корм. ед.).

После уборки основных культур были посеяны поукосные культуры. В 2010 г. всходы поукосных культур появились, но из-за высокой температуры и острого дефицита влаги в почве они вскоре погибли. В среднем за три года урожайность зелёной массы поукосных культур после основной культуры вико-овсяной смеси составила в среднем 10,9 т/га (таблица 5). После озимых культур в сравнении с вико-овсяной смесью урожайность зелёной массы была существенно ниже на 3,9-4,6 т/га (НСР05 = 1,7 т/га).

Таблица 5 - Влияние основной культуры на сравнительную урожайность зелёной

массы поукосных культур, т/га _(ОАО «Учхоз Июльское ИжГСХА», среднее за 2009, 2011-2012 гг.)_

Поукосная культура (В) Основная культура (А) Поуко культ сная УРа

вико-овсяная смесь (к) озимая рожь озимая тритикале среднее откл.

всего откл. всего откл. всего откл.

1. Вико-овсяная смесь (к) 11,4 - 5,8 - 5,5 - 7,6 -

2. Просо посевное 12,4 +1,0 8,3 +2,5 9,4 +3,9 10,0 +2,4

3. Рапс яровой 12,4 +1,0 7,4 +1,6 8,6 +3,1 9,5 +1,9

4. Редька масличная 11,1 -0,3 7,5 +1,7 8,5 +3,0 9,0 +1,4

5. Горчица белая 7,2 -4,2 2,5 -3,3 2,9 -2,6 4,2 -3,4

Среднее по фактору А 10,9 - 6,3 - 7,0 - - -

НСР05 А В

Частных различий 3,0 1,3

Главных эффектов 1,7 0,7

В среднем поукосная культура вико-овсяная смесь сформировала урожайность зелёной массы 7,6 т/га. Существенное увеличение урожайности в сравнении с вико-овсяной смесью было выявлено у проса посевного на 2,4 т/га, рапса ярового на 1,9 т/га, редьки масличной на 1,4 т/га (НСР05 = 0,7 т/га). Наименьшая урожайность была сформирована у горчицы белой, которая была существенно ниже контроля на 3,4 т/га (НСР05 = 0,7 т/га).

В среднем сбор сухого вещества поукосных культур после основной культуры вико-овсяной смеси составил 2,9 т/га. После озимой ржи в сравнении с вико-овсяной смесью наблюдается существенное снижение сбора сухого вещества поукосных культур на 1,2 т/га, а после озимой тритикале на 0,9 т/га (НСР05 = 0,3 т/га). В среднем за годы исследований сбор сухого вещества поукосной вико-овсяной смеси составил 2,2 т/га. Существенно больше в сравнении с вико-овсяной смесью сбор сухого вещества получен у проса посевного на 0,6 и рапса ярового на 0,3 т/га (НСР05 = 0,3 т/га). Снижение сбора сухого вещества в сравнении с вико-овсяной смесью отмечено у горчицы белой на 0,9 т/га (НСР05 = 0,3 т/га); у редьки масличной данный показатель находился на уровне контроля.

Структура урожайности поукосных культур показала, что лучшее их развитие происходит после вико-овсяной смеси, т. к. в среднем масса одного растения поукосных культур формируется на уровне 11,2 г, что существенно выше, чем после озимых на 5,3 и 6,8 г (НСР05 = 1,4 г); средняя высота растений - 44 см, что выше соответственно на 5 и 7 см (НСР05 = 4 см); облиственность - 40,9 %, что выше, чем после озимых культур на 6,4-7,1 % (НСРМ =1,9 %). Это было связано с лучшим состоянием по влагообеспеченности в данных вариантах, наибольшим содержанием агрономически ценной фракции структуры почвы и меньшей засорённостью.

Результаты лабораторных исследований показали, что биохимический состав растений значительно зависел от вида поукосной культуры. Так, содержание сырого протеина в 1 кг сухого вещества вико-овсяной смеси составляло 17,6 % (таблица 6), рапса ярового и редьки масличной — существенно выше соответственно на 2,0 и 1,3 % (НСР<к =1,2 %). Наибольшее содержание сырого протеина в рапсе яровом (19,6 %) связано с лучшей обли-

ственносгью этих растений. Содержание сырой клетчатки на контрольной поукосной культуре составляло 25 %. У проса посевного данный показатель находился на уровне контроля. У культур из семейства капустных в сравнении с традиционными однолетними травами содержание клетчатки было существенно меньше на 3,1-7,0 % (НСР05=2,9 %).

Таблица 6 - Биохимический состав поукосных культур (среднее за 2011-2012 гг.)_

Поукосная культура Содержание в сухом веществе, % Содержание в 1 кг сухого вещества

сырой протеин сырая клетчатка кормовых единиц обменной энергии, МДж

Вико-овсяная смесь (к) 17,6 25,0 0,74 9,92

Просо посевное 14,8 25,4 0,64 9,20

Рапс яровой 19,6 18,0 0,89 10,86

Редька масличная 18,9 20,6 0,83 10,47

Горчица белая 18,4 21,9 0,80 10,27

НСР05 1,2 2,9 0,09 0,45

В результате наиболее высокие кормовые достоинства имели рапс яровой и редька масличная, т. к. в них содержится больше сырого протеина и меньше сырой клетчатки. Поэтому содержание кормовых единиц в 1 кг сухого вещества составило соответственно 0,89 и 0,83, а обменной энергии 10,86 и 10,47 МДж.

Таблица 7 - Продуктивность звена севооборота «основная культура - поукосная

культура», тыс. корм, ед./га _(ОАО «Учхоз Июльское ИжГСХА», среднее за 2009,2011-2012 гг.)_

Поукосная культура (В) Основная культура (А) Поукосная культура

вико-овсяная смесь (к) озимая рожь озимая тритикале среднее откл.

всего откл. всего откл. всего откл.

1. Вико-овсяная смесь (к) 4,39 - 5,03 - 5,59 - 5,00 -

2. Просо посевное 4,49 +0,10 5,22 +0,19 5,56 -0,03 5,09 +0,09

3. Рапс яровой 4,72 +0,33 5,16 +0,13 5,76 +0,17 5,21 +0,21

4. Редька масличная 4,65 +0,26 4,50 -0,53 5,37 -0,22 4,84 -0,16

5. Горчица белая 3,95 -0,44 4,13 -0,90 4,75 -0,84 4,28 -0,72

Среднее по фактору А 4,44 - 4,81 - 5,41 - -

НСР05 А В

Частных различий 1,58 0,38

Главных эффектов 0,71 0,22

Таким образом, при определении суммарной продуктивности основной и поукосной культур было установлено, что в сравнении с контрольным звеном севооборота («вико-овсяная смесь - поукосная культура») продуктивность звена «озимая тритикале - поукосная культура» была существенно больше на 0,97 тыс. корм, ед./га

(НСР05 = 0,71 тыс. корм, ед./га). Продуктивность звена «озимая рожь - поукосная культура» была на уровне контроля. Следует отметить, что наибольшая продуктивность была выявлена в звене севооборота «озимая тритикале - рапс яровой» -5,76 тыс. корм, ед./га (таблица 7).

Среди поукосных культур в среднем наибольшая продуктивность отмечена в звеньях севооборота с использованием вико-овсяной смеси, проса посевного, рапса ярового и редьки масличной (4,84-5,21 тыс. корм, ед./га), при этом доля поукосной культуры в продуктивности звеньев севооборота в наших исследованиях составляла 24-38 %.

По выходу обменной энергии существенное увеличение в сравнении с контрольным вариантом (57,1 ГДж/га) отмечено в звене севооборота «озимая тритикале- поукосная культура» на 15,5 ГДж/га (НСРМ = 8,7 ГДж/га), в отличие от звена с озимой рожью (таблица 8). Наибольший выход обменной энергии был выявлен в звене севооборота «озимая тритикале - рапс яровой», составивший 78,6 ГДж/га.

Таблица 8 - Выход обменной энергии в звене севооборота «основная культура

поукосная культура», ГДж/га _(ОАО «Учхоз Июльское ИжГСХА», среднее за 2009, 2011-2012 гг.)

Поукосная культура

(В)

1. Вико-овсянзя смесь (к)

2. Просо посевное

3. Рапс яровой

4. Редька масличная

5. Горчица белая

Среднее по фактору А

НСР05

Частных различий

Основная культура (А)

вико-овсяная смесь (к)

всего

57,1

59,9

59,2

59,1

50,2

57,1

откл.

+2,8

+2,1

+2,0

-7,0

озимая рожь

всего

66,3

68,4

64,3

61,0 57,0

63,4

+2,1

-2,0

-5,3

-9,3

озимая тритикале

всего

77,6

71,8

78,6

71,3

63,7

72,6

откл.

-5,8

+1,0

-6,3

-13,9

Поукосная культура

среднее

67,0

66,7

67,4

63,8

57,0

-0,3

+0,4

-3,2

-10,0

19,4

4,7

Главных эффектов

2,7

Среди поукосных культур в среднем наибольший выход обменной энергии отмечен в звеньях севооборота «основная культура - вико-овсяная смесь», составивший 67,0 ГДж/га, «основная культура - просо посевное» - 66,7 ГДж/га и «основная культура- рапс яровой» - 67,4 ГДж/га. На долю поукосной культуры в звене севооборота приходится в среднем 21-39 %.

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КУЛЬТУР

Экономическая оценка выращивания горчицы белой показала, что более поздние сроки посева являются экономически выгодными, т. к. чистый доход в этом случае составил 3,63-4,36 тыс. руб./га, а уровень рентабельности был больше на 40-47 %, чем

при посеве во II декаде мая. При выращивании пожнивных капустных культур экономически выгоднее использовать горчицу белую и редьку масличную в сравнении с рапсом яровым. Себестоимость продукции при выращивании этих культур составила соответственно 2,38 и 2,75 руб./корм. ед, что ниже контроля на 1,55 и 1,18 руб./корм. ед. Сравнение эффективности звеньев севооборота выявило, что при выращивании озимой тритикале и поукосной вико-овсяной смеси или рапса ярового получена наименьшая себестоимость 1 корм ед., равная соответственно 3,09 и 3,00 руб. в сравнении с контрольным звеном «вико-овсяная смесь - вико-овсяная смесь». Уровень рентабельности в звеньях севооборота «озимая тритикале - вико-овсяная смесь» и «озимая тритикале - рапс яровой» превосходил контрольный вариант соответственно на 26 и 33 %.

Заграты энергии на получение 1 кг продукции при посеве горчицы белой во II декаде июля и в I декаде августа были наименьшими в сравнении с контрольным сроком посева и составили соответственно 6,9 и 6,5 МДж, при этом коэффициент энергетической эффективности составлял - 2,2 и 2,3. При сравнении пожнивных капустных культур было выявлено, что наибольшая энергетическая эффективность была получена при возделывании горчицы белой и редьки масличной, энергетический коэффициент которых составил соответственно 4,5 и 4,0. При сравнительной энергетической эффективности звеньев севооборота установлено, что наиболее эффективными звеньями севооборота являются «озимая тритикале - вико-овсяная смесь» и «озимая тритикале - рапс яровой». При меньших энергетических затратах, равных 5,3 и 5,0 МДж, получен самый высокий энергетический коэффициент в сравнении с другими изучаемыми звеньями, который составил соответственно 3,1 и 3,2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные нами исследования промежуточных культур на дерново-подзолистой суглинистой почве Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны при различных метеоусловиях вегетационных периодов (2007-2012 гг.) позволяют сделать следующие выводы.

1. Установлено, что наиболее благоприятный температурный и влажностной режимы для выращивания промежуточных культур устанавливаются с начала июля по вторую декаду августа, позволяя использовать как поукосные, так и пожнивные культуры. Урожайность зелёной массы горчицы белой, выращенной в этот период, составила в расчёте на гектар 7-12 т/га, сухого вещества 1,2-2,1 т/га с содержанием в 1 кг 0,89-0,92 корм, ед и обменной энергии 10,5-10,7 ГДж/га. Увеличение урожайности горчицы белой при выращивании в этот период было обусловлено меньшей засорённостью посевов и меньшей их заселённостью в фазе всходов крестоцветными блошками, что привело к большей средней массе растений и лучшей облиственности.

2. Доказана возможность использования быстрорастущих капустных культур в качестве пожнивных при посеве их в начале второй декады августа, когда менее чем за 60 сут происходит формирование урожайности зелёной массы редьки масличной и горчицы белой на уровне 35-37 т/га, сухого вещества - 3,9-4,7 т/га с содержанием сырого протеина 19,4-19,7 %; при этом сбор с 1 га достигает 3,6-4,2 тыс. корм. ед. и обменной энергии 41,3-49,4 ГДж. Урожайность пожнивных культур имеет наибольшую корреляционную зависимость от массы одного растения (г = 0,92) и его высоты (г = 0,58). Рапс яровой при пожнивном использовании уступил редьке мас-

13

личной и горчице белой как по скорости роста, так по уровню сформированной урожайности, сбору кормовых единиц и обменной энергии.

3.Для поукосных культур в качестве предшественников можно с успехом использовать озимые зерновые культуры и однолетние травы, используемые за зелёный корм соответственно в 1-П декадах июня и в I декаде июля. Озимая рожь и озимая тритикале обеспечили близкий уровень урожайности зелёной массы 20-22 т/га и сухого вещества — 5,1-5,3 т/га, существенно превысив вико-овсяную смесь, показатели которой составили соответственно 11,6 и 3,3 т/га. В результате продуктивность озимой ржи и тритикале составила 3,61-4,13 тыс. корм. ед./га, а выход обменной энергии 49,9-55,2 ГДж/га, превысив вико-овсяную смесь (2,77 тыс. корм, ед./га и 35,0 ГДж/га). Превышение урожайности зелёной массы озимых культур над вико-овсяной смесью обусловлено большей высотой растений и большей средней массой одного растения.

4. Среди пяти изученных поукосных культур наибольшую урожайность зелёной массы сформировали просо посевное (10,0 т/га), рапс яровой (1,9 т/га), редька масличная (9,0 т/га), достоверно превысившие контрольную вико-овсяную смесь (7,6 т/га; НСР05 = 0,7 т/га). При этом по качеству сухого вещества корма вико-овсяная смесь имела содержание сырого протеина 17,6 %, 0,74 корм. ед. и обменной энергии 9,92 МДж, превысив просо посевное (соответственно 14,8 %, 0,64 корм. ед. и 9,20 МДж), уступив рапсу яровому (19,6 %, 0,89 корм. ед. и 10,86 МДж) и редьке масличной (18,9 %, 0,83 корм. ед. и 10,47 МДж). Большая урожайность проса посевного и рапса ярового обусловлена меньшей засорённостью посевов этих культур, большей облиственностью, большей высотой и массой одного растения.

5. Меньшая продуктивность основной культуры вико-овсяной смеси оказала в сравнении с озимыми зерновыми культурами положительное влияние на поукосные культуры, за счёт повышения содержания агрономически ценной фракции структуры почвы, снижения количества сорняков, увеличения урожайности зелёной массы и сбора сухого вещества, высоты и средней массы одного растения, его об-лиственности.

6. Наибольшая продуктивность звена севооборота «основная культура - поукосная культура» получена при использовании на зелёный корм озимой тритикале и по-укосного рапса ярового, где было получено 5,76 тыс. корм, ед./га и обменной энергии 78,6 ГДж/га. Поукосные культуры позволяют поднять продуктивность пашни в звене севооборота «основная культура - поукосная культура» по выходу обменной энергии на 24-38 %, а по продуктивности на 21-39 %. Лучшими среди поукосных культур были рапс яровой, просо посевное и вико-овсяная смесь.

7. Выращивание после озимой тритикале поукосно рапса ярового на корм является экономически и энергетически эффективным: чистый доход составил 23,0 тыс. руб./га, уровень рентабельности - 133 %, себестоимость кормовой единицы - 3,00 руб., коэффициент энергетической эффективности - 3,2.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Промежуточные культуры в Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны можно с успехом выращивать как. в виде поукосных, так и пожнивных посевов, получая урожайность зелёной массы на уровне 10-35 т/га Для пожнивного посева необходимо использовать капустные культуры с коротким вегетационным периодом, такие как редька масличная и горчица белая, которые за 60 сут способны сформировать

урожайность зелёной массы. Срок посева пожнивной культуры не должен быть позднее первой половины августа.

Для поукосного посева с начала июля можно с успехом использовать вико-овсяную смесь, просо посевное и рапс яровой после убранных на зелёную массу озимой ржи, озимой тритикале и однолетних трав. Использование на зелёный корм звена севооборота «озимая тритикале - рапс яровой» обеспечивает получение продуктивности 5,76 тыс. корм. ед./га и обменной энергии 78,6 ГДж/га.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

1 Лопаткина, Е. Д. Выращивание промежуточных культур как способ улучшения обеспеченности кормами и борьбы с засорённостью полей / Е. Д. Лопаткина, А М. Ленточкин // Аграрный вестник Урала. - 2012. - № 1 (93). - С. 10-12.

2 Лопаткина, Е Д. Промежуточные культуры как способ увеличения продуктивности пашни / Е. Д. Лопаткина, О. В. Эсенкулова // Аграрные вестник Урала. -2012.-№8(100).-С. 10-12.

Статьи в журналах, тематических сборниках и материалах конференции

1 Лопаткина, Е. Д. Возможность выращивания пожнивных культур в Удмуртской ' Республике / Е. Д. Лопаткина [и др.] // Высшему агрономическому образованию в

Удмуртской Республике - 55 лет : материалы Всероссийской науч.-пракг. конф., посвященной 55-летию агрономического факультета (28-30 окг. 2009 г.) / ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. - Ижевск : ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2009. -

С-132-136. ,гПЯ„

2 Лопаткина, Е. Д. Сравнотельная продуктивность пожнивных культур / Ь. Д. Лопаткина, А. М. Ленточкин И Науке нового века - знания молодых : сборник статей 9-й научн. конференции аспирантов и соискателей : В 2 ч. - Киров : Вятская

ГСХА, 2009. - Ч. 1. - С. 60-63.

3 Лопаткина, Е. Д. Возделывание поукосных и пожнивных культур в Среднем Предуралье / Е. Д. Лопаткина, А. М. Ленточкин, Л. А. Ленточкина // Научный потенциал - современному АПК : материалы Всерос. научн.-пракг. конфер., 17.0220.02. 2009 г. / ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. - Ижевск, 2009. - С. 57-62.

4 Лопаткина, Е. Д. Сравнительная продуктивность звена севооборота «основная культура - поукосная культура» / Е. Д. Лопаткина, О. В. Эсенкулова, В. В. Завалина // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. -

2009. - № 3/4 (20/21). - С. 36-39.

5 Лопаткина, Е. Д. Сравнительная продуктивность звена севооборота «основная культура - поукосная культура» / Е. Д. Лопаткина, О. В. Эсенкулова, В. В. Завалина // Научное обеспечение инновационного развития АПК : материалы Всерос. на-учн.-пракг. конф., посвящ. 90-летию государственности Удмуртии, 16-19 февр. 2010 г.-Т. 1.-2010.-С. 140-144.

6 Лопаткина, Е. Д. Засорённость посевов яровой пшеницы в зависимости от ос' новной и поукосной культуры / Е. Д. Лопаткина, О. В. Эсенкулова // Научное

обеспечение развития АПК в современных условиях : материалы Всерос. науч,-практ. конф. (15-18 февр. 2011 г.) / ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА. - Ижевск, 2011. -Т. 1.-С. 93-99.

7 Веретенникова, А. С. Влияние срока посева на урожайность и фитосанитарное состояние горчицы белой / А. С. Веретенникова, Л. А. Ленточкина, Е. Д. Лопатки-

15

на // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. -2011.-№ 1 (26).-С. 49-51.

8. Стерхова, Е. А. Засорённость культур зечиэ севооборота «озимая рожь - поукос-ная культура» в зависимости от способа посева / Е. А. Стерхсг?, Л. А. Леиточкинэ, Е. Д. Лолаткина " Весптак Ижевской государственной сельскохозяйственной академии.-201 í. -:.,Ь1 (26). — С. 51-C?.

9. Лопаткина, Е. Д. Выращивание промежуточных культур как способ борьбы с засорённостью полей / Е. Д. Лопаткика /7 Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - ?0 11. - ,\Ь 3 (28). - С. 9- í 1.

10. Лопаткина, ¿. Д. Урожайность и питательная ценность промежуточных культур / Е. Д. Лопатхпча, О. В. Эсенкупоза Т. В. Петрова // Инновационному развитию АПК и аграрному образованию - научное сбеспечение : материалы Всероссий. на-учно-практнческой конференции (Ижевск^ 14-17 февр. 2012 г.) / ФГБОУ ВПО Ижевская Г'СХА. - Ижевс::, 2012. - Т. 1. - С. 104-108.

11. Лопаткина Е. Д. Сроки посева горчицы Седой / Е. Д. Лона дет аа, 7х. А. Ленточки-на, О. В. Эсен:сулова, М. А. Домнина / Сроки пэсзва горчицы белой // Аграрная наука - инновационному развитию АПК в современных условиях : материалы Всерос. н^учн.-практ. конф., 11-15 февр. 2013 г. — 'Г 1 - 2013. — С. 71-76.

12. Лопаткина Е. Д. Урожайность промежуточных куг -тур и их влияние яа засорённость посевов / Е. Д. Лопаткина, А. М Ленточкин // Актуальные проблемы селекции и технологии воздел1 шагыя полевых уультур : материаль-. международной на-учно-практическои конференции, посвященной памяти профессора кафедры растениеводства, доктора сельскохозяйственных на;".:, заслуженного деятеля науки РФ С. Ф. 'Ч,хвинского : Сборник научных трудоз - Ккрсь ■ ФП.ОУ ВПО Вятская ГСХА, 2014.-- С. 82-86.

Формат 60 х 8- Vis Усл. печ л. 0.93. У-мсд 0,80. Тпт„ж 190 экз. Заказ K-S/QZ ФГЁО' Г,ПЭ Ижевская ГСХА. 426069, Росскл, г. Ршеиск, ул. Студенческая, 11 Тел.: 59-44-74

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Лопаткина, Елена Дмитриевна, Ижевск

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

на правах рукописи

04201357539

ЛОПАТКИНА ЕЛЕНА ДМИТРИЕВНА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОУКОСНЫХ И ПОЖНИВНЫХ КУЛЬТУР В СРЕДНЕРУССКОЙ ПРОВИНЦИИ ЮЖНОТАЁЖНО-ЛЕСНОЙ ЗОНЫ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Александр Михайлович Ленточкин

Ижевск 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................................................................................................4

Глава 1 ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КУЛЬТУР (обзор литературы)................................................................................................................7

1.1 Эффективность выращивания промежуточных культур................................................................7

1.1.1 Место промежуточных культур в севообороте....................................................................................7

1.1.2 Влияние промежуточных культур на фитосанитарное состояние посевов................9

1.1.3 Влияние промежуточных культур на свойства почвы....................................................................11

1.1.4 Влияние промежуточных культур на урожайность и качество последующих культур......................................................................................................................................................................................................13

1.1.5 Экономическая и энергетическая эффективность выращивания промежуточных культур....................................................................................................................................................................................................................................................15

1.2 Урожайность и питательная ценность культур..............................................................................................16

1.2.1 Основные культуры........................................................................................................................................................16

1.2.2 Промежуточные культуры........................................................................................................................................18

1.3 Технология выращивания промежуточных культур..........................................................................21

1.3.1 Оптимальные сроки посева промежуточных культур..................................................................21

1.3.2 Подготовка почвы под посев промежуточных культур..............................................................25

1.3.3 Система удобрений промежуточных культур....................................................................................28

Глава 2 ОБЪЕКТ, МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ..................................................................................................................................................................................................31

2.1 Объект исследований......................................................................................................................................................31

2.2 Почвенно-климатические условия места проведения полевых опытов..............................31

2.3 Агрометеорологические условия в годы проведения опытов......................................................34

2.4 Методика проведения полевых и лабораторных исследований................................................43

2.5 Технология выращивания сельскохозяйственных культур в опыте........................................46

Глава 3 ВЫЯВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ СРОКОВ ПОСЕВА ГОРЧИЦЫ БЕЛОЙ.... 48

3.1 Урожайность................................................................................................................................................................................49

3.2 Качество зелёной массы..................................................................................................................................................53

3.3 Структура урожайности..................................................................................................................................................55

3.4 Водный и температурный режимы почвы........................................................................................................61

3.5 Фитосанитарное состояние посевов..............................................................................................................66

Глава 4 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЖНИВНЫХ КУЛЬТУР....................73

4.1 Урожайность................................................................................................................................................................................73

4.2 Качество зелёной массы....................................................................................................................................................75

4.3 Структура урожайности..............................................................................................................................................77

Глава 5 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНА СЕВООБОРОТА «ОСНОВНАЯ КУЛЬТУРА - ПОУКОСНАЯ КУЛЬТУРА»............................................................................................79

5.1 Продуктивность основных культур и условия её формирования..............................................79

5.1.1 Сравнительная урожайность....................................................................................................................................79

5.1.2 Качество зелёной массы..............................................................................................................................................81

5.1.3 Структура урожайности................................................................................................................................................84

5.1.4 Влажность почвы................................................................................................................................................................86

5.2 Влияние основных культур на сравнительную продуктивность поукосных культур и условия её формирования........................................................................................................................................................................90

5.2.1 Урожайность............................................................................................................................................................................................90

5.2.2 Качество зелёной массы..........................................................................................................................................................................93

5.2.3 Структура урожайности..............................................................................................................................................95

5.2.4 Агрофизические свойства почвы............................................................................................................................97

5.2.5 Засорённость посевов..............................................................................................................................................................................................104

5.3 Продуктивность звена севооборота «основная культура - поукосная культура».... 108

Глава 6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КУЛЬТУР..............................................................................................................111

6.1 Экономическая эффективность................................................................................................................................111

6.2 Энергетическая эффективность................................................................................................................................113

6.3 Производственная проверка........................................................................................................................................115

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................................................................................................117

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ........................................................................................................................120

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................................................................................121

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................................................................................................145

А «Метеорологические условия вегетационных периодов»..................................................................146

Б «Схемы опытов»........................................................................................................................................................................149

В «Урожайность и качество зелёной массы горчицы белой»............................................................152

Г «Структура урожайности горчицы белой»....................................................................................................166

Д «Водный режим горчицы белой................................................................................................................................181

Ж «Фитосанитарное состояние посевов горчицы белой»......................................................................190

К «Урожайность, качество зелёной массы и структура урожайности пожнивных

культур»................................................................................................................................................................................................198

Л «Урожайность, качество зелёной массы и структура урожайности основных культур»............................................................................................................................................................................................................202

М «Влажность почвы под основными культурами»......................................................................................217

Н «Урожайность, качество зелёной массы и структура урожайности поукосных

культур»................................................................................................................................................................................................229

П «Агрофизические свойства почвы при выращивании поукосных культур»......................240

Р «Засорённость посевов поукосных культур»..................................................................................................245

С «Продуктивность звена севооборота «основная культура - поукосная культура»... 248

Т «Экономическая эффективность выращивания промежуточных культур»........................250

Ф «Энергетическая эффективность выращивания промежуточных культур»....................265

X «Акты внедрения».................................................................................. 281

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Большинство сельскохозяйственных культур занимают поля в течение времени, которое составляет лишь 50-70 % общей продолжительности вегетационного периода. В Нечерноземной зоне поля после уборки часто пустуют более двух месяцев тёплого летне-осеннего периода. За это время выпадает более 150 мм осадков, сумма активных температур достигает более 1000 °С. Этого вполне достаточно, чтобы в дополнение к одному получить второй урожай зелёной массы промежуточных культур [90]. В условиях Удмуртской Республики, входящей в Среднерусскую провинцию южнотаёжно-лесной зоны, в качестве промежуточных культур чаще используют однолетние травы, рапс яровой, просо посевное.

В последние годы в связи с повышением температуры и продолжительности вегетационного периода происходит пересмотр структуры посевных площадей, увеличение доли кормовых культур за счёт расширения их ассортимента и внедрения засухоустойчивых и высокобелковых культур, а также интенсификации использования пашни.

Степень разработанности. Проведённые ранее исследования в Подмосковье В. Г. Лошаковым (1982, 1986); в Свердловской области В. Ф. Трушиным (1990, 1998) и др.; в Пермском крае Н. А. Халезовым (1985, 1991) и др. были выполнены в иных природно-сельскохозяйственных территориях, использован иной спектр промежуточных и основных культур. Необходимость изучения данного вопроса состоит в возросшей потребности в качественных зелёных кормах на протяжении периода вегетации в каждой природно-сельскохозяйственной зоне, в выявлении наиболее продуктивных кормовых культур и эффективной технологии выращивания промежуточных культур на корм и зелёное удобрение. Данная тема входит в план НИР ФГБОУ ВПО «Ижевская ГСХА» (номер государственной регистрации 01200963983).

Цель и задачи исследований. Цель - выявление наиболее продуктивных поукосных и пожнивных культур в Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны.

Для осуществления данной цели были поставлены следующие задачи:

• изучить влияние срока посева на урожайность и качество зелёной массы гор-

чицы белой;

• изучить и обосновать сравнительную урожайность и качество зелёной массы

основных, поукосных и пожнивных культур;

• дать оценку продуктивности звеньев севооборота «основная культура - по-

укосная культура»;

• определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания

поукосных и пожнивных культур.

Научная новизна. На дерново-подзолистой суглинистой почве Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны дана оценка эффективности возделывания промежуточных культур. Впервые установлено, что оптимальным сроком посева промежуточных культур является период с начала июля и до середины августа; лучшими поукосными культурами - вико-овсяная смесь, просо посевное, рапс яровой, редька масличная; лучшими пожнивными культурами - горчица белая и редька масличная; лучшим звеном севооборота - «озимая тритикале - рапс яровой».

Теоретическая и практическая значимость. Установлено, что оптимальные условия для роста и развития промежуточных культур формируются в период с начала июля по вторую декаду августа, т. е. их можно высевать как поукосно, так и пожнивно. Наиболее продуктивными культурами, используемыми в качестве пожнивных, являются горчица белая и редька масличная, способные формировать урожайность зелёной массы на уровне 35-37 т/га. Выявлено, что использование озимой тритикале в качестве основной культуры по сравнению с вико-овсяной смесью повышает продуктивность звена севооборота на 22 % и выход обменной энергии на 27 %. Среди поукосных культур наибольшая продуктивность звена севооборота (4,84-5,21 тыс. корм. ед./га) и выход обменной энергии (63,8-

67,4 ГДж/га) получены при участии вико-овсяной смеси, проса посевного, рапса ярового и редьки масличной.

Методология и методы исследования. Методология проводимого исследования основана на анализе научных публикаций; оценке возможностей природ-но-сельскохозяйственных провинций и зон; формулировке цели, задач и программы исследования; постановке полевых опытов, наблюдений, лабораторных исследований; статистической обработке экспериментальных данных и анализе полученных результатов.

Положения, выносимые на защиту:

- оптимальные сроки посева промежуточных культур;

- сравнительная оценка основных, поукосных и пожнивных культур;

- продуктивность звена севооборота «основная культура - поукосная культура».

Степень достоверности и апробация работы. Экспериментальные данные статистически обработаны методом дисперсионного и корреляционного анализов, соотнесены с результатами исследований других учёных, подтверждены производственной проверкой. Материалы работы были доложены на Всероссийских научно-практических конференциях, проводимых в ФГБОУ ВПО «Ижевская ГСХА» (20092013 гг.), ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия» (2009 г.), ФГОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д. Н. Прянишникова» (2010 г.), на Всероссийском конкурсе научных работ по сельскохозяйственным наукам аспирантов и молодых учёных высших учебных заведений МСХ РФ по Приволжскому федеральному округу в 2012 г., в стипендиальной программе ООО «ЭкоНива-АПК Холдинг»: «ЭкоНива-Студент» в 2012 г. По материалам работ опубликовано 14 статей, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объём работы. Работа включает введение, обзор литературы, 5 глав экспериментальной части, заключение, рекомендации производству, список литературы (250 источников, в т. ч. 8 на иностранных языках) и приложения. Полный объём диссертации составляет 284 е., включает 48 таблиц, 9 иллюстраций и 16 приложений.

ГЛАВА 1 ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КУЛЬТУР (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

В настоящее время в связи с уменьшением площади пашни и с возросшей потребностью в кормах необходимо интенсифицировать использование пахотных угодий путем введения промежуточных культур, которые можно успешно использовать как для обеспечения зелёного конвейера в кормлении животных, так и в качестве сидеральных удобрений. Выращивание промежуточных культур также благоприятно действует на агрофизические, агрохимические, биологические свойства почвы. Однако, для достижения положительного влияния промежуточных культур в земледелии, получения высоких и качественных урожаев необходимо строго соблюдать адаптивную технологию выращивания, которая включает в себя такие основные элементы, как срок посева, удобрение, подготовка почвы под посев и т. д.

1.1 Эффективность выращивания промежуточных культур

Интенсификация земледелия предусматривает более полное использование пашни. При возделывании промежуточных культур можно получать два-три урожая в год, средний коэффициент использования пашни достигает 1,0-1,3 [152, 156, 8]. Промежуточные культуры также являются важным источником кормов, позволяют создать непрерывный зелёный конвейер, обогащают рацион белком [29], имеют большое агротехническое значение (занятые и сидеральные пары и др.).

1.1.1 Место промежуточных культур в севообороте

Совершенствование прогрессивных приёмов возделывания основных кормовых культур и подбор соответствующих сочетаний их с промежуточными позволяет более рационально использовать агроклиматические ресурсы и пахотные

земли и тем самым получить высокую урожайность с хорошим качеством выращиваемой продукции [132].

Промежуточными называются культуры, выращиваемые в промежуток времени, свободный от возделывания основных культур [49]. В зависимости от времени использования их подразделяют на пожнивные, поукосные, озимые и подсевные [172, 71].

Уровень использования агроклиматических ресурсов значительно повышается, если после уборки озимой ржи на зерно высевать холодостойкие культуры, способные при ограниченном количестве тепла формировать урожай [175]. Для них необходимо 65-70 безморозных дней с суммой активных температур до 1000 °С и количеством осадков не менее 100 мм [78]. Для пожнивных посевов пригодны горчица белая, редька масличная и другие быстрорастущие культуры [22, 67, 151]. Применение пожнивных посевов позволяет наиболее рационально использовать почвенную влагу, которая после уборки основной культуры бесполезно теряется с обнажённой поверхности почвы [69]. Так, урожайность зелёной массы промежуточного рапса после овса и озимой ржи составила 35-50 т/га [227]. В исследованиях Н. К. Кружкова [118] урожайность пожнивного рапса составляла после озимой пшеницы и ячменя