Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ СМЕШАННЫХ АГРОЦЕНОЗОВ СВЕРБИГИ ВОСТОЧНОЙ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ СМЕШАННЫХ АГРОЦЕНОЗОВ СВЕРБИГИ ВОСТОЧНОЙ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ"



На правах рукописи

Овтовл Оксана Геннадьевна

ФОРМИРОВАНИЕ СМЕШАННЫХ АГРОЦЕНОЗОВ СВЕРБИГИ ВОСТОЧНОЙ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.09 - Растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Пенза 2005

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук Варламов Владимир Александрович Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Косачев Александр Михайлович

Ведущая организация - ГНУ «Пензенский н ау ч но- исслс до вате л ь-ский институт сельского хозяйства»

Зашига состоится 22 мая 2005 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 при ФГОУ ВПО «Пензенская госудэрст-■ вен пая сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, ггос. Ахуны, ул. Ботаническая, 30

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Автореферат разослан « апреля 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук Касынкина Ольга Михайловна

доктор сельскохозяйственных наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в системе кормопроизводства используется крайне ограниченное число видов растений. Расширение ассортимента кормовых культур за счет интродукции новых видов может стать источником увеличения производства дешевых энергонасыщенных и высокобелковых кормов. В связи с этим важное значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства на основе создания смешанных агроценозов путем подбора культур и интродукции новых видов кормовых трав.

Цель и задачи исследований. Разработать научные основы и практические меры повышения продуктивности многолетних смешанных агроценозов с включением свербиги восточной.

Программой исследований предусмотривалось решение следующих задач:

• изучить особенности роста, развития, фотосинтетическую деятельность и продуктивность многолетних трав;

• установить влияние набора компонентов и способов посева на формирование густоты стояния многолетних трав;

• определить I (снотичсскую активность многолетних трав в смешанных агроценозах;

• изучить влияние способа посева и набора компонентов на продуктивность м нот летних трав и их смесей, обеспечивающих поступление высококачественной зеленой массы;

• определить влияние видового и возрастного состава агроценозз на питательную ценность корма;

• дать экономическую и биоэнергетическую оценку изучаемым приемам формирования смешанных агроценозов с участием свербиги восточной.

Научнан новизна. Впервые в условиях лесостепи Поволжья на выщелоченном черноземе изучены факторы формирования многолетних смесей с участием свербиги восточной. Установлены коэффициенты конкурентоспособности и биологической эффективности смешанных агроценозов.

Получены данные по влиянию способа посева и набора компонентов на архитектонику многолетних трав. Прослежена динамика накопления в пахотном слое почвы корневой массы. На основе корреляционно-регрессионного анализа получены закономерности формирования высокопродуктивных травостоев с включением свербиги восточной.

Практическая значимость. Результаты исследований позволяют рекомендовать агроценоз свербига + козлятник + кострец, обеспечивающий получение при рядовом посеве в сумме за три года жизни 28.53 т/га сухого вещества, 23,60 т/га кормовых единиц, 3,47 т/га переваримого протеина и 288,32 ГДж/гаобменной энергин. Основные положения, выносимые на защиту:

• сравнительная продуктивность многолетних трав;

• |)юрмнрование смешанных агроценозов с участием свербиги восточной в зависимости от способа посева и набора компонентов;

• экономическая и энергетическая оценка смешанных агроценозов в зависимости от набора компонентов и способов пш-лдя

ЦНБ МСХА фонд научной литературы

N9-

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-практической конференции технологического факультета (Пенза, 2003), Всероссийской научной конференции «Агротехнические проблемы сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2003); на 1-й региональной конференции молодых ученых «Новые и редкие растения Северного Кавказа» (Владикавказ, 2003); научной конференции, посвященной 50-летию кафедры селекции и семеноводства Пензенской ГСХА и памяти академика Г.В. Гуляева {Пенза, 2004).

Публикации в печати. По теме диссертации опубликовано 4 научные работы.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из общей характеристики работы, пяти глав, выводов и предложении производству. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы и 54 приложения. Список литературы включает 190 источников, в том числе А иностранных.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 2002-2004 гг. на базе опытного поля ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия». Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среди емощный среднегу-мусный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 6,35%, подвижного фосфора — 10,2 и обменного калия — 12,3 мг/ЮО г почвы (по Чирнкову), рНкст _ 5,6, степень насыщенности основаниями — 80,8-82,3%.

В 2002 г. май и июнь были умеренными по увлажнению, июль - острозасушливый. В 2003 году количество выпавших осадков за вегетацию составило 159,4%, Май был жарким, в июне стояла прохладная погода, температура воздуха была ниже многолетней на 5Д°С, а в июле соответствовала многолетним данным 19,4°С. 2004 год был влажным и теплым, особенно июнь и июль, когда количество осадков превысило среднемноголетнее значение в 1,2 и 2,8 раза соответственно.

Для решения поставленных задач закладывались два полевых опыта. Повторность опыта - трехкратная на территории и во времени. Размещение делянок-систематическое, учетная площадь делянки Юм1.

Опыт 1. Сравнительная продуктивность многолетних трав.

1. Свербига восточная, сорт Павловская; 2. Козлятник восточный, сорт Гале; 3. Люцерна пестротибридная, сорт Лунннская 1; 4. Клевер луговой, сорт Пеликан; 5. Кострец безостый, сорт Пензенский 1; 6. Ежа сборная, сорт Торпеда.

Опыт 2. Влияние набора компонентов и способа посева на формирование смешанных посевов свербиги восточной.

Фактор А. Способ посева: рядовой, перекрестный. Фактор В. Травосмесь: свербига + козлятник, свербига + люцерна, свербига + клевер, свербига + ежа, свербига + кострец, свербига + козлятник + кострец, свербига + козлятник + ежа, свербига + люцерна + кострец, свербига + люцерна + ежа, свербига + клевер + кострец, свербига + клевер + ежа. Нормы высева культур в травосмесях рассчиты-

вались по следующему соотношению: свербига — 100%, бобовые — 80%, злаки -50% от количественной нормы чистого посева с учетом посевной годности.

Опыты закладывали и исследования проводили в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1985), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1987), Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971), Методическим руководством по исследованию смешанных arpo-фитоценозов (Ламан НА., Самсонов В.П., Прохорова В.Н и др., 1996): определе-

LERa Zba

нне конкурентной способности по формуле: CR= гсрЧ.'*УТ' где LER - биоло-

LbKb /-il Ъ

гическая эффективность культуры A, LER — биологическая эффективность культуры В, Zba - соотношение культуры В к А в смешанном посеве, Zab - соотношение культуры А к В в смешанном посеве; биологическую эффективность сме-

Yab Yba

шанных згроценозов рассчитывали по формуле: LER = у^' где ~

урожай культуры А в чистом посеве, Ybb - урожай культуры В в чистом посеве, Yao - урожайность культуры А в смешанном посеве с культурой В, Yaa - уро-жаГшосгь культуры В в смешанном посеве с культурой А.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Сравнительная оценка многолетних трав

Фенологические наблюдения за растениями многолетних трав показали, что на 2-й и 3-й годы жизни наиболее ранним цветением обладает свербига восточная, которая цветет 13 и 15 мая, что на 4-21 день раньше козлятника восточного.

В среднем за три года наибольшая полевая всхожесть отмечена у люцерны 89,1%. Наименьшая всхожесть отмечена у злаковых трав — 60,1-70,1%. Сохранность растений первого года жизни составила 7 ! ,3-78,6%. Наибольшая сохранность отмечена в агроценозе люцерны, наименьшая - у ежи сборной. Исследования по изучению зимостойкости растений многолетних трав показали, что к третьему году жизни процент перезимовавших растений увеличивается. Наибольший процент перезимовавших растений отмечен у свербиги 100%, на втором месте находится агроценоз козлятника - 97,7%.

Анализ фотосинтетической деятельности показал, что в первый год жизни наибольшей листовой поверхностью характеризуется свербига восточная, 20,70 тыс, м"/га, что на 13,7% больше чем у люцерны. Однако наибольший показатель ЧИФ получен в агроценозе люцерны и клевера 0.71 и 0,56 г/м2-суткн.

11а второй год жизни лучшим показателем фотосинтетической деятельности характеризуется козлятник восточный: площадь листовой поверхности 65,88 тыс. м*/га. ФП 2,08 млн. м2сут/га, ЧПФ - 2,80 г/м2 сутки, что на 93,0 %, 13,7% и 8,4% соответственно больше, чем в агроценозе люцерны. К третьему году жизни основные тенденции в формировании ассимилирующей поверхности сохракя.отся.

Исследования взаимосвязи показателей фотосинтетнческой деятельности изучаемых агроиенозов многолетних трав п сбором сухого вещества по-

казали, что наиболее значимая связь складывается между выходом сухого вещества (г), площадью листьев (у) и ЧПФ (х) (рис. I):

2=31,075-0,40В х-11,7б4у+0,002х2+0,079ху+1,25бу*

Рис. 1. Зависимость сбора сухого вещества многолетних трав от показателей фотосинтетической деятельности

Вертикальное распределение листовой массы агроценоза многолетних трав на 3-й год жизни показало, что облиственность бобовых трав и свербиги имела некоторые особенности (рис. 2). У бобовых трав облиственность постепенно нарастает, достигая своего максимума в верхней части побега: козлятник в слое 40-50 см, люцерна 50-60 см и клевер 40-50 см. Злаковые травы, напротив, снижают облиственность по мере увеличения высоты побега. Так, наибольшее количество листьев в агроценозе костреца нарастает до слоя 3040 см (70,8%), а затем падает до 15,0% в слое 50-60 см. Аналогичная тенденция отмечена у ежи, за исключением того, что максимум облиственности (70,0%) находится в слое 10-20 см. В агроценозе свербит нами отмечено 2 пика облиственности: первый - прикорневой (0-10 см); второй - на высоте от 30 до 60 см. Наибольшая общая облиственность 57,3% получена в агроценозе козлятника, затем следует кострец 44,0% и ежа 42,3%.

Анализ урожая зеленой массы многолетних трав показал, что в первый год жизни наибольший сбор кормовой массы получен в агроценозе люцерны 6,9 т/га, наименьший у свербиги восточной — 2,8 т/га. На второй год жизни наибольший урожай зеленой массы в среднем за 2 года а основном укосе получен в агроценозе свербиги 29,3 т/га, что на 5,4% больше чем у козлятника. Однако суммарный урожай был больше в агроценозе козлятника и составил 33,5 т/га, что на 2,5% больше чем у свербиги восточной.

| 50-60 си 1

40-50 си 1

30-40 см 1

^0-30 см

10-10 с[< 1 1

| 0-10 си 1 '

■20

40-50 си >

}|-«0 си 1

, 20-30|ен , 10-20 с! ! 0-10 е»Г /!

О 20

Освербига

40 100

50

О . 50 □«»литник

100

40-М см

30-40 см

30 см

10-20 £ 4 0-10 см

J

60 40

20 0 20 □ ГОкмр

40 «О

I 50-60 см 1

| +0-50 см 1

^(МО си 1

10-20 А X

0-10 См[ г

«О 40 20 0 20 40 «О □Люиерш

-40

0-40 см

20-30 см

10-20 см

10 си

20

. 50-60|м Л ;

40-|о см п !

30-40 см 1

|зО-ЗОсч 1

| 10-20 см 1

г фо™ 1 =

О 20 . 40 40 20 0 20

О Еж» ОКостреи

Рис, 2. Архитектоника растений многолетник трав (3-й год жизни)

40

К третьему году жизни урожайность зеленой массы многолетних трав возрастает. В сумме за 2 укоса наибольший урожай получен в посеве свербиги восточной 49,6 т/га, что на 2,1% больше чем у козлятника. Урожайность свербиги в 1-м и 2-м укосе была достоверно выше, чем у изучаемых многолетних трав.

Анализ продуктивности многолетних трав показал, что на второй год жизни по продуктивности выделяется 2 агроценоза: козлятника и свербиги. Различия между этими вариантами составляют 5,0-10,7%. Наименьшую продуктивность сформировали злаковые травы и в частности кострец (табл. I). Таблица 1 - Продуктивность многолетних Трав (сумма за три года)

Свербига

Вариант

Козлятник

Люцерна

Клевер

Кострец

Ежа

СВ

15,60

15,99 15,40 10,28 13,32 13,10

Сбор, т/га

к.ад.

13,99

14,47

13,78

9,73

10,77

10,55

ПП

2,17

1,87 1,44

1,09

ОЭ, ГДж/га

166,28

169,89 163,01 113,85 131,92 130,57

На 3-й год жизни наибольший сбор сухого вещества 9,40 т/га, кормовых единиц 8,45 т/га и обменной энергии 99,04 ГДж/га получен в агроценозе козлятника. Свербига формировала несколько меньшие показатели продуктивности, однако по выходу переваримого протеина превосходила козлятник на 4,3%. Наименьшую продуктивность формировал клевер. Дисперсионный анализ сбора сухого вещества показал, что между агроценозами свербиги и козлятника нет достоверных различий.

Оценка суммарного выхода питательных веществ позволила выделить 2 наиболее продуктивных вида: козлятник и свербига. Козлятник превосходит агроценоз свербиги по выходу сухого вещества, кормовых единиц и обменной энергии на 2,5%, 3,5% и 2,7% соответственно. По сбору переваримого протеина свербига превосходит козлятник на 9,0%.

Дм более полной оценки многолетних трав мы использовали показатели обеспеченности переваримым протеином кормовой единицы и МДж обменной энергии. Для лактируюшмх коров обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином должна составлять 95-110 г, а МДж обменной энергии - 10-12 г.

Анализ обеспеченности показал, что наибольшим содержанием переваримого протеина характеризуется зеленая масса свербиги. Так обеспеченность кормовой единицы корма в среднем на 15,2% выше, чем у козлятника, а обменной энергии - на 14,5%. Бобовые травы занимают 2-е место по обеспеченности, среди которых выделяется козлятник 141 г, 11,97 г и 137г , 11,65 г соответственно на 2 и 3-й годы жизни. И на последнем месте по уровню обеспеченности находятся злаковые травы 89-110 г и 7,23-8,85 г.

Анализ накопления корневой массы в пахотном слое показал, что в первый год жизни данный показатель невелик и составляет в зависимости от культуры 0,62-3,92 т/га.

Во второй год жизни масса корневой системы трав в пахотном слое значительно увеличивается. Наиболее мощная корневая масса формируется у козлятника 9,37 т/га, затем следует люцерна 8,67 т/га. Свербига формирует несколько меньшую корневую систему 5,98 т/га, что на 21,1% превышает ежу сборную.

Проведенный регрессионный анализ показал, что между урожаем зеленой массы и накоплением корневой массы имеется тесная взаимосвязь {(=0,81 ), описываемая следующим уравнением У=2,40544+0,039426б-к, где У - урожайность зеленой массы т/га, х—масса абсолютно сухих корней в слое почвы 0-30 см, т/га.

«DOPMHTOBAHHE СМЕША ШГЫХ А1ТОИЕНОЮВ 8 ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАБОРА КОМПОНЕНТОВ H СПОСОБОВ ПОСЕВА

Фенологические наблюдения в первый год жизни многолетних смесей показали, что способ посева не оказал существенного влияния на появление всходов и прохождение фаз развития.

На второй и третий годы жизни свербига в бинарных смесях переходила в j-оперативную стадию лишь в смеси со злаковыми травами. В тронных смесях и двойных aipo ценозах с бобовыми свербига оставалась в вегетативной стадии.

Полевая всхожесть смесей имела свои особенности. Так этот показатель для свербига зависел, прежде всего, от сопутствующего компонента и напряженности смеси. При использовании в смеси со свербигой бобового компонента се полевая всхожесть ниже, чем в смеси со злаковыми травами в среднем на ! 4.8%. Наибольшая полевал всхожесть свербиги получена в смеси свербига + козлятник +■ ежа 45,9%. наименьшая - в агроценозе свербига + люцерна - 33,7%. Способ посева не оказал существенного влияния на полевую всхожесть, однако данный показатель был несколько выше при рядовом способе посева.

Сохранность растений в смеси так же зависела от состава и количества компонентов. Наибольшая сохранность растений свербиги отмечена в бинарных смесях. Так, данный показатель в среднем за 3 года в двойных смесях был на 27,1% больше, чем в тройных агроиенозах.

Способ посева оказал значительное влияние на сохранность растений многолетних трав. Так, в бинарных смесях при рядовом способе посева сохранность растений свербиги была на 2,9% выше, чем при перекрестном, в тройных — на 3,1%.

Зимостойкость растений свербиги зависела как от сопутствующего компонента, так и от способа посева. В простых смесях снижение процента перезимовавших растений в 1-й год жизни с 89,5 до 78,4% при рядовом посеве и с 82,0% до 71,8% обусловлено, прежде всего, угнетающим действием люцерны пестроп (брн дной.

При включении в агроиеноз третьего компонента процент перезимовавших растений свербиги уменьшился до 75,6-83,5% при рядовом и до 68,876.0% при перекрестном способе посева. Следует отметить, что при рядовом способе посева в 1-й год жизни процент перезимовавших растений свербиги был в среднем за 3 года на 9,4 % выше, чем при перекрестном посеве. На второй год жизни зимостойкость растений многолетних трав увеличивается.

Таблица 2 - Динамика изменения ботанического состава травостоя & зависимости от набора компонентов и способа посева, %

Травосмесь Годы жизни - 1 пгт^чгг) 1 мюммпмгг.) 1 -

способ посева

рядовой перекрестный рядовой перекрестный рядовой перекрестный

Свербига+ козлятник 25,8 74,2 16,5 83,5 14,3/10,3* 85,7/89,7 81 ¿6,2 91.9/93.8 19,5/15,6 70,5/74,4 9.3/7,8 90,7/93,2

Сверби га+ люцерна 7,4 92,6 2,3 97,7 5,1/4,6 94.9/95,4 3,4/2,0 96.6/98,0 8,3/7.0 91,7/93,0 4,8/3,5 95.2/96.5

Свербига* клевер 20.0 80,0 18.5 81.5 9,9/8,1 90,1/91,9 5,1/4,0 94,9/96.0 12.6/10.1 88,4/89.9 6.3/5.1 93.7/94,9

Свербига* кострец 17,9 82,1 15.8 84.2 20.6/17,3 79.4/82,7 12,4/10,7 87,6/89,3 26.5/20.3 73.5/79.7 15,7/13.2 84.3/86,8

Спсрбига+ ежа 8,7 91,3 7,4 92,6 13,5/12,0 86,5/8 ?,0 6.3/4.8 93,7/95,2 18,8/15.1 81.2/84.9 8.2/6.8 91,8/83,2

Свербига* ко,)ляти11к+ кострец 9,7 38,0 52.3 8,3 38,1 53,6 4,5/4,0 41,3/46,8 54,2/49,2 2,7/1.3 40.2/43,2 57,1/55,5 6,3/5.0 45,7/55,0 4 К,0/40.0 5,5/4,2 44,1/51,3 50.4/44.5

Свербига* козлятник* ежа 6.9 19.0 74.1 4.8 32.1 63.1 3,8/3.1 28,6/35.3 67.6/61.6 2,0/1,0 30.1/32,9 67,9/66,1 5,2/4,6 35.2/40.1 59.6/55,3 4.3/2,5 35.0П2.6 60.7/58,9

Свербига* люцерна* 8,0 66.0 26.0 3,3 71.5 52,2 3,9/3.0 71.1/75.7 25.0/21.3 1.9/0.9 73,5/73.4 24.6/25,7 5,0/4,1 75,2/77.8 19.8/18.1 4.0/2.1 76.3/76.2 19.7/21.7

Саеронгз* люцерна* ежа 7.3 65,6 27.1 3,3 68.1 28,6 3,0/2,1 70.0/72,4 27,0/25.5 1,5/1,0 72,6/71.1 25,9/27.9 4.6/3.5 74.1/76.8 21.3/19.7 ЗЛ'2.4 77.2/77,4 19.Ш-.2

Свербнга+ клевер* кострец 7,3 71.6 21.1 4,8 61,0 34,1 4.1/2,0 75.2/79,2 20,7/18,8 2,0/0,7 74,3/76,6 23.7/22,7 5.8/3,4 53.5/28.9 40,7/67,7 3.9/2,3 ~~ 51.0/25.6 45.1/77.1

Свербига* клевер* ежа 7,2 64,9 27,9 6,2 62,9 30,9 4,0/2,1 69.5/75,5 26.5/22,4 21,1/0,9 70,2/74,4 27,7/24,7 5,7/3,3 49.8/21,1 44.5/75,6 4,1/2.2 47,1/20,6 48.8/7 7 Д

__г ,7 «ту*-* .. »..г.т — ' "• 1

«Примечание. В числителе - основной укос, а знаменателе - отава

Ботанический состав изучаемых смесей изменялся в зависимости от набора компонентов н способа посева. В первый год жизни при рядовом способе посева наибольшее количество свербиги оказалось в смеси с козлятником 25,8%, наименьшее в агро ценозе с ежой - 8,7% (табл. 2). Введение дополнительного компонента в состав агроиеноза снижало цен отеческую активность свербиги. Так, процент участия в тройных агроценозах снизился в среднем в 2.1-2,4 раза по сравнению с бинарными посевами. Следует также отметить, что рядовой способ посева оказал положительное влияние на цен отческую

активность свербиги: в двойных смесях данный показатель увеличился на 31,9%, в тройных на 50,4%, по сравнению с перекрестным посевом.

На второй год жизни процент участия свербиги в формировании травостоя смеси несколько снизился. Исключения составляют бинарные смеси со злаками, в которых доля свербиги возросла на 23,9-35,2% в зависимости от способа посева. Наибольшее содержание свербиги в урожае формировалось в смеси свербига + кострец 20,6% и свербига + козлятник - 14,3%, В тройных смесях доля свербиги сократилась до 3,0-4,1% при рядовом посеве и до 1,5-2,7% — при перекрестном.

1 -В год жи лі» 2-й тол жити 3-ІІ гол жизни

—С—рядової! —о—перекрестный

Рис. 3. Влияние способа яосепа и количества компонентов в смеси на коэффициент конкурентноспосоСносш свербиги восточной

Третий год жизни также выявил преимущество рядового посева при увеличении дати свербиги в урожае агроцекшз. Нами выявлена тенденция возрастания количества свербиги по сравнению со 2-м годом жизни. Так, в двойных агрскено-зах доля свербит увеличилась на 25,5-35,2%, в тройных - в 1,4-2,1 раза.

Таким образом, свербига увеличивала ценотическую активность с увеличением возраста травостоя. Наибольший процент ее участия в урожае агроцено-за отмечен в двойных смесях при рядовом способе посева.

Нами установлено, что коэффициент конкурентоспособности свербиги восточной в основном определяется количеством компонентов в агроценозе и способом посева (рис, 3). Увеличение количества компонентов в смеси способствовало снижению величины СЯ свербиги в среднем в 1,7 раза. Рядовой посев способствовал увеличению конк;рентоспособностн свербиг» в среднем на 40,4%.

В первый год жизни, наибольший СЛ (0,73) свербиш оіЛіс-ієн я смеси свербига + козлятник при ряловом посеве. Наибольший коэффициент коикурен-

тоспособкости получек у ежи сборной ори перекрестком посеве (5,00) в бинарной смеси со свербигой. Таблица 3 — Коэффициент конкурентоспособности многолетних трав в смесях

(за третий год жизни)

Способ посева |

Травосмесь рядовой перекрестный I

основной укос отава основной укос отава 1

Свербига+ 1,02 0,41 0,45 0,25 |

козлятник 2,23 3.05 3,01 1.96

Свербига-*- 0,48 0,32 0,40 0,20

люцерна 2,36 2,17 2,87 1,29

Свербига* 0,56 0,42 0,51 0,36

клевер 2,36 2,16 2,18 1,80

Свербига* 1,19 0,64 0,69 0,43

кострец 1,16 1,04 1,83 1,24

Свербига+ 0.72 0,66 0,59 0,49

ежа 2,46 1,83 2,88 1,25

Сверби га+ 0,56 0,33 0,43 0,37

козлятник* 0,78 0,52 0,57 0,62

кострец 0,25 0,31 0,28 0,17

Свербига+ 0,31 0,26 0,26 0.24

козлятам к+ 0,36 0,65 0,49 0,54

ежа 1,35 1,22 0,40 0,25

Сверби гя+ 0,25 0,16 0,19 0.15

люцерна+ 1,60 1,77 2,96 0,95

кострец 0,50 0,44 0,24 0,88

Свербига* 0,23 0,15 0,15 0,13 1

люцерна* 1,40 из 0,77 0.96 ]

ежа 0,36 0,66 0,81 0,81

Свербига+ 0,47 0,37 0,39 0,28

клевер* 0,91 0,68 0,75 0,53

кострец 0,19 0,19 0,25 0,50

Сверби га+ 036 0,22 0,32 0,25

клевер* 1,20 0,69 1,66 0.51

ежа 0,16 0,21 0,16 0,50

Во второй год жизни наиболее оптимальным компонентом для свербиги является козлятник, В травосмеси с его участием СИ свербиги составляет 0,99 (рядовой посев). Среди трехкомпонентных смесей наибольший СК свербига отмечен в агроценозе свербига + козлятник + кострец. Следует отметить, что СК бобового составляющего при перекрестном посеве увеличивается на 28,3%.

К третьему голу жизни в смесях нами отмечен рост СК свербиги. В двойных агроценозах коэффициент конкурентоспособности увеличивается до 1,19 (свербига + кострец) - 1,02 (свербига + козлятник), что на 3,0-28,0% больше чем во второй год жизни (табл. 3), Злаковые травы при этом снижают коэффициент

ІЗ

конкурентоспособности: кострец - в 1,7 раза, ежа — на 23,6%, В трехкомпонет-ных смесях СІІ свербиги ниже, чем в бинарных в среднем в 2,2 раза. Таблица 4 — Влияние видового состава и способа посева на биологическую

эффективность многолетних травосмесей

Травосмесь Годы жизни

1-й (20022004 гг.) 2-й <2003-2004 гг.) 3-Й (2004 г.)

осн. укос отава осн. укос отава

рядовой посев

Свербига+комятим к 0,37 1,06 1,83 1,09 0,96

С верби га+клевер 0,28 0,99 0,91 1,04 0,90

Свербига+люцериа 0,30 0,95 0,82 1,00 * 0,98

Сверби га+ костреї і 0,88 1,15 1,23 1,16 1,00

Сверби пН-ежа 0,92 1,02 1,22 1,05 ■ 1,38

Сверби га+козлятн и к+кострец 134 1.97 1,99 2,07 2,13

Сверби г-а +■ козлята и к+ежа 1,25 1,89 1,92 1,91 1,96

Свербига+клевер+кострец 1,13 1.25 1,45 1,28 1,79

Сверб ига+ клевер+ежа 1,07 1,20 1,59 їда 1,65

Свербига+люї [ёрна+кострец ut 1.54 2,39 1,10 2,18

Свербига+л юцерна+ежа 1,22 1,44 2,34 1,00 2,17

перекрести ый посев

С вербі ¡га+козлятни к 0,28 1,00 1,43 1,03 0,98

Свербі і га+клевер 0,18 0,66 1,25 0,71 0,97

Свербі ira ^люцерна 0,23 0,81 0,88 0,85 0,92

Свербі і га+ кострец 0,67 1,03 1,20 1,06 1,00

Свербига+ежа 0,90 1,01 1,21. 1,03 1,19

Свербига козлял ш к+кострец 1,22 из 2,41 1,95 2,12

С вербі іга+козлятн и к+ ежа 1,09 1,26 2,21 1,80 2,11

Сверб нга+клевер+кострец 1,01 1,02 1,19 1,13 1,49

Свербш-а+кде нер+ежа 1,00 1,00 0,92 1,01 1,07

Сверб і [га+лгоцерна+кострец 1,14 1,18 2,33 0,95 1,15

Сверб і іга+люцерна+ежа 0.89 М1 2,02 0,78 1,04

Наибольший коэффициент биологической эффективности отмечен при рядовом способе посева (табл. 4). В среднем за 1 год вегетации трав этот показатель бы.ч выше при рядовом, чем при перекрестном посеве на 17,8%. В бинарных посевах величина ЬЕЯ была меньше единицы — 0,28-0,92 (рядовой посев) и 0.18-0,90 {перекрестный посев). Следует отметить, в двойных смесях наибольшая величина ЬЕК отмечена в смесях со злаками при обоих способах посева.

В тройных смесях наибольший коэффициент биологической эффективности сложился в агроцеиозах свербига + козлятник + кострец 1,22-1,34 и саербнга + козлятник + ежа 1,09-1,25, что на 4,7-12,5% больше, чем в смесях свербига + клевер + кострец и свербига + клевер +■ ежа.

Бинарные смеси оказались менее биологически аффективными, чем трех компетентные агроценозы. Гак на 2-й год жизни величина 1.ЕК трех ком-

понентных смесей была на 49,7% больше в рядовых посевах н на 27,5% в перекрестных. В бинарных смесях наибольший LER получен в агроценозе свербига + кострец, 1,15 и свербига + козлятник - 1,06, остальные смеси биологически неэффективны. В тройных смесях наибольший коэффициент биологической эффективности отмечен в агроценозах свербига + козлятник + кострец и свербига + козлятник + ежа - 1,97 и 1,89 соответственно,

' Изучение влияния способа посева на величину LER показало преимущество рядового посева. Так, данное значение при указанном способе посева в первый год жизни было выше на 2,4%, во 2-Й — 26,1%, в 3-й на 10,1%, чем при перекрестном посеве. К третьему году жизни наибольший показатель также отмечен в смеси свербига + козлятник + кострец - 2,07.

Анализ урожайности зеленой массы по годам жизни смешанных агро-ценозов показал преимущество рядового способа посева перед перекрестным. Так, в первый год жизни при рядовом посеве в среднем за 3 года урожайность зеленой массы была на 17,1% больше, чем при перекрестном. Наибольший урожай зеленой массы 6,2 т/га получен в смеси свербига + люцерна + ежа, наименьший — в ценозе свербига + ежа — 23 т/га.

■ На 2-й и 3-Й годы жизни урожайность зеленой массы смесей увеличивается с сохранением тенденции преимущества рядового посева над перекрестным. Наибольшая урожайность на 2-й год жизни получена в смеси свербига + козлятник + кострец 36,0 т/га, что на 6,8% выше аналогичной в перекрестном посеве. Наименьшая урожайность получена в бинарных смесях со злаковыми травами -19,1-203 т/га.

К третьему году жизни наибольший сбор зеленой массы так же получен в смеси с верб ига +-коз лятн ик+кострец 43,0 т/га, что на 4,4% выше, чем в агроценозе свербига+козлятник+ежа и на 6,2% больше, чем в той же смеси при перекрестном посеве.

Одним из основных показателей кормовой ценности агроценоза является содержание протеина. Анализ данных химического состава растений многолетних смесей показал, что наибольшее содержание протеина отмечено в бинарных смесях свербиги с бобовыми травами - 17,00-18,25%. В трехкомлонентных агроценозах содержание протеина несколько снижается до 15,10-16,40% при рядовом посеве и до 14,67-15,87% при перекрестном способе посева.

Следует отметить, что наибольший показатель концентрации протеина связан с включением в качестве бобового компонента козлятника. Так, содержание протеина в смеси свербига + козлятник + кострец на 5,3% больше, чем в агроценозе с люцерной и на 7,3% — чем в смеси с клевером. Наименьшая концентрация протеина отмечена в бинарных смесях свербиги со злаками — от 11,88% (рядовой посев) до 15,05% (перекрестный посев). Следует отметить, что способ посева не выявил существенных различий в содержании протеина.

Изменения в содержании клетчатки связаны с наличием злакового компонента в ценозе. Наибольший уровень клетчатки отмечен в простых агроценозах со злаковыми травами 27,65-27,72%, что на 12,3% больше, чем в бинарных смесях с бобовыми культурами.

При анализе продуктивности многолетних смесей можно выделить следующие закономерности: преимущество рядового способа посева перед перекрестным, увеличение выхода сухого вещества и питательных веществ при усложнении агроценоза.

В сумме за три года наибольший сбор сухого вещества 28,53 т/га, кормовых единиц 23,60 т/га, переваримого протеина 3,47 т/га и обменной энергии 288,32 ГДж/га получен в смеси свербига + козлятник + кострец при рядовом посеве (табл. 5). Данный агроценоз при перекрестном посеве формировал продуктивность на 17,5%, 15,9%, 17,6% и 1 6,7% соответственно ниже.

Таблица 5 - Продуктивность многолетних смесей в сумме за 3 года жизни

.... ....... Травосмесь Сбор, т/га ОЭ, ГДж/га

СВ | к.ед. | ПП

рядовой посев

С верб ига-t козлятн и к 19,62 17,88 2,79 208,13

Сверби га+клевер 18,38 16,67 2,36 194,53

Сверби га +л юцерна 14,23 13,00 1,87 151,19

Сверб«га+ кострец 16,00 12,87 1,34 157,10

Свербкга+ежа 12,75 10,33 MI 127,43

Сверби га+козл ятннк+костре| i 28,53 23,60 3,47 288,32

Сверби га+козлятн и к+ежа 27,08 22,48 3,33 274,13

Сверб и га+клеверН-кострец 18,92 16,01 2,08 193,12

Свербига* клевср+ежа 19,61 16,25 2,22 216,37

Сверби га+л юцерна+кострец 20,67 17,35 2,28 210,36

Сверби га+люцерна+сжа 18,32 1531 2,02 186,01

перекрестный посев

Свербига+коэлятннк 17,38 15,61 2,36 183,01

Сверб! 1га+ клевер 14,70 13,16 1,87 154,47

¡Сверби га+люцерна 13,08 11,99 1,67 139,66

1С вербига+кострец 13,90 11,66 1,23 141,37

(Свербига+ежа 11,02 9,06 0,95 111,02

¡Сверби га+КОЗЛЯТНИК+ кострец 24,28 20,37 2,95 247,08

!Свербнга+кшлятник+ежа 23,67 19,81 2,87 240,59

Свербига+ клевер+кострец 17,93 14,81 lt99 181,10

¡Сверб и га+ клевер+ежа 19,60 16,23 2,13 198,14

Свербнга+люцерна+кострец 16,85 14,06 1,82 171,01

Сверби га+люцерна+ежа 17,05 14,20 1,88 172,85

Простые агроценозы с участием ежи сборной формировали наименьший сбор сухого вещества, переваримого протеина, кормовых единиц н обменной энергин при обоих способах посева. Среди бинарных агроценозов наибольший сбор переварнмого протеина 2,36-2,79 т/га получен в смеси свербига + козлятник.

Энергетическая насыщенность смесей возрастает по мере увеличения количества компонентов агроценоза. Так, содержание обменной энергин в

двойных смесях составляет 111,02-208,13 ГДж/га. Введение третьего компонента в травостой сопровождалось повышением энергетической ценности кормадо 171,01-288,32 ГДж/га.

Изучение обеспеченности пере варимым протеином кормовой единицы и обменной энергии показало, что вышеуказанные показатели определяются составом травосмесей.

В бинарных травостоях с бобовым компонентом во все годы исследований отмечена наибольшая обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином. Так, в первый год жизни этот показатель составил 142-156 г, во 2-й - 136-146 г и в 3-й 137-155 г; обеспеченность МДж обменной энергии так же была максимальной. Наименьшая обеспеченность отмечена в агроценозах со злаковыми травами.

Тройные смеси занимают промежуточное положение между бинарными бобовыми и злаковыми травостоями, обеспечивая количество пере варимого протеина 109-145 гиа кормовую единицу и на ЗДДж обменной энергии 10-12 г.

Анализ накопления корневой массы в пахотном горизонте показал, что наибольшее количество корней сформировалось в тройных агроиенозах при обоих способах посева. Так, в первый год жизни масса абсолютно сухих корней в трехчленных ценозах была в среднем в 2,2 раза выше, чем в бинарных смесях. Наибольший выход корней при этом получен в смеси свербига + козлятник + кострец 5,46 т/га, что на 9,2% больше смеси свербига -+• козлятник + ежа.

В двойных агроценозах наибольшее количество корней в пахотном слое получено при использовании злакового компонента - 3,46-4,98 т/га. На второй год жизни масса корней в пахотном слое увеличивается в среднем в 3,7 раза. Наибольшее количество корневой массы в пахотном слое также накапливается в тройном агроценозе свербига + козлятник + кострец 15,30 т/га. Среди бинарных агроценозов преимущество имеет смесь свербига + козлятник с 10,96 т/га абсолютно сухих корней, что на 21,0% больше, чем в смеси свербига + люцерна и на 68,6% агроценоза козлятник + клевер. К третьему году тенденция увеличения количества корней в пахотном слое сохраняется, за исключением агроценозов с участием клевера, в которых данный показатель к третьему году снижается в среднем на 533-59,3%, Следует отметить, что способ посева оказал значительное влияние на накопление корней в пахотном слое. Рядовой посев способствовал формированию большей корневой массы. Так, в первый год жизни данный показатель при рядовом посеве превосходил перекрестный в среднем на 17,6%, на второй—на 17,2% и на третий - на 16,5%

Энергетическая и экономическая оценка

Биоэнергетическая оценка продуктивности многолетних трав показала, что все изучаемые культуры являются энергосберегающими. Наиболее энергетически эффективной является свербига, биоэнергетический КПД агроценоза составил 2,64, что лишь на 1,1% больше, чем у козлятника. Однако наименьшая энергетическая себестоимость 1 т кормовой единицы получена в агроценозе козлятника 3,25 ГДж/т. Наименьший биоэнергетический КПД отмечен у злаковых культур и составляет 1,93-1,96.

Энергетическая оценка изучаемых приемов показала, что наиболее энергетически эффективными оказались агроценозы, состоящие их трех компонентов. Так, в сумме за три года исследований наибольший биоэнергетический КПД 4,77 получен при рядовом способе посева в смеси свербига + козлятник + кострец, что на 18,4% больше, чем при перекрестном посеве.

Наименьшая энергетическая себестоимость сбора кормовых единиц получена в смеси свербига + козлятник + кострец и свербига + козлятник + ежа при рядовом посеве 2,12-2,19 4,07 ГДж/г, что на 13,7% и 11,0% ниже соответствующих показателей при перекрестном посеве.

При расчете экономической эффективности посевов многолетних трав и их смесей использовались основные показатели: затраты труда и средств, выход продукции, чистый доход, себестоимость и рентабельность посевов.

Анализ экономической эффективности возделывания многолетних трав свидетельствует о том, что наиболее рентабельным оказалось возделывание козлятника, условный чистый доход при этом составил 18,21 тыс. рубУга, а уровень рентабельности — 149,48%. Наименее экономически выгодным оказалось возделывание злаковых трав, уровень их рентабельности составил 93,96-95,72%.

Анализ Экономической эффективности показал, что в сумме за три года жизни наиболее рентабельным оказалось возделывание тройных смесей, выращенных при рядовом посеве. Наиболее экономически выгодным оказалось возделывание смеси свербига + козлятник + кострец, уровень рентабельности при этом составил 238,35%, что на 11,2% больше, чем при перекрестном посеве. Наименьший уровень рентабельности получен в смеси свербига + ежа 83,1295,96%. Анализ себестоимости показал, что наименьший ее уровень получен при выращивании смеси свербига + козлятник+кострец~ 586-632 руб./т.

ВЫВОДЫ

1, Сравнительная оценка многолетних трав показала, что на третий год жизни по уровню урожайности их можно расположить в следующем ряду: свербига восточная - 49,6 т/га; козлятник восточный - 48,6 т/га; люцерна пестро-гибридная - 44,6 т/га; клевер луговой - 20,4 т/га. Среди злаковых трав наибольшую урожайность зеленой массы сформировал кострец безостый 29,0 т/га, что на 11,5% больше, чем у ежи сборной.

2. В третий год пользования наиболее высокие показатели площади листьев 31,70 тыс. м3/га,ФП2,41 млн. м'сутУга и ЧПФ - 3,22 г/м2 х сутки получены в посевах козлятника восточного.

3, Вертикальное распределение листовой массы многолетних трав имело следующие особенности: бобовые травы наибольшее количество листьев формировали в верхних ярусах (40-50 и 50-60 см) 77,5-99,8%, злаки — в нижнем слое (1020 см) 56,9-70,0%. Свербига восточная формирует два пика облиственности в прикорневом слое (0-10 см) 62,5% и в среднем ярусе (30-40 см) 67,5%.

4. Наибольшими показателями продуктивности характерігауется козлятник восточный. Так, в сумме за три года жизни выход сухого вещества состаатяет 15,99 т/га.

кормовых единиц — 14,47 т/га и обменной энергии — 169,89 ГДж/га. Наибольший сбор переваримого протеина 2,17 т/га получен в агроценозе свербиги восточной.

5. Свербига восточная обладает повышенной обеспеченностью кормовой единицы и МДж обменной энергии переваримым протеином. Так во 2-й год пользования обеспеченность кормовой единицы составила 146 г, обменной энергии 12,45 г, что на 32,7% и 3,7% соответственно больше, чем требуется по норме. Корм бобовых трав по обеспеченности переваримым протеином также значительно превосходит норму. Злаковые травы, напротив, по обеспеченности МДж обменной энергии находятся ниже допускаемого минимума (7,23-8,85 г).

6. Цснотические особенности многолетних трав в смешанных агроценозах определяются -биологическими свойствами видов, количеством компонентов в смесях и способом посева. Увеличение количества компонентов в смеси способствовало снижению величины коэффициента конкурентноспособности свербиги восточной в среднем в 1,7 раза. Наиболее оптимальным компонентом для свербиги является козлятник. В травосмеси с его участием коэффициент конкурентноспособности свербиги восточной составляет 0,99 единиц.

7. Наибольший коэффициент биологической эффективности отмечен при рядовом способе посева. Так, данное значение при указанном способе посева в первый год жизни было выше на 2,4%, во 2-й -26,1%, в 3-й на 10,1%, чем при перекрестном посеве. К третьему году жизни наибольший показатель также отмечен в смеси свербига + козлятник + кострец—2,07.

8. Продуктивность смешанных агроценозоз зависит от правильного подбора видов, количества компонентов и способов посева. В сумме за три года наибольшую продуктивность обеспечила травосмесь свербига восточная + козлятник восточный + кострец безостый при рядовом посеве: выход сухого вещества составил 28,53 т/га; кормовых единиц - 23,60 т/га; переваримого протеина — 3,47 т/га и обменной энергии — 288,32 ГДж/га,

9. Анализ накопления корневой массы в пахотном горизонте показал, что на второй год жизни наибольшее количество корневой массы в пахотном слое накапливается в тройном агроценозе свербига восточная + козлятник восточный + кострец безостый 15,30 т/пи Среди бинарных атроценозов преимущество имеет смесь свербига + козлятник с 10,96 т/га абсолютно сухих корней, что ка 21,0% больше, чем в смеси свербига+люцерна и на 68,6% агроценоза козлятник + клевер.

10.Энергетическая оценка изучаемых смешанных атроценозов показала, что наиболее энергетически эффективными оказались травостои, состоящие их трех компонентов. Так, в сумме за три года исследований наибольший биоэнергетический КПД 4,77 получен при рядовом способе посева в смеси свербига + козлятник + кострец, что на 18,4% больше, чем при перекрестном посеве. Анализ экономической эффективности показал, что в сумме за три года жизни наиболее рентабельным оказалось возделывание тройных смесей, выращенных при рядовом посеве. Наиболее экономически выгодным оказалось возделывание смеси свербига + козлятник + кострец, уровень рентабельности при зтом составил 238.35%, что на 11,2% больше, чем при перекрестном посеве.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях лесостепной зоны Поволжья для получения устойчивых урожаев энергонасыщенных кормов свербиту восточную следует высевать в тройных агроценозах рядовым способом посева. В качестве злакового компонента для свербиги рекомендуется использовать кострец безостый, в качестве бобового составляющего - козлятник восточный.

СПИСОК СТАТЕЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Варламов В. А., Овтова О.Г. Ценотическая активность свербиги восточной в смешанных агроценозах //Проблемы АПК и пути их решения: Сборник материалов 42 научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов технологического факультета. - Пенза, 2002. - С.35-37.

2. Варламов В .А., Овтова О.Г. Ценотическая активность свербиги восточной в двойных травосмесях //Агротехнические проблемы сельскохозяйственного производства: Сборник материалов Всероссийской научной конференции. -Пенза, 2003.-С.52-54.

3. Варламов В.А., Овтова О.Г. Свербига восточная в смешанных агроценозах //Новые и редкие растения Северного Кавказа: Сборник материалов I региональной конференции молодых ученых. — Владикавказ, 2003. - C.4S-49,

4. Овтова О.Г. Урожайность свербиги восточной в смешанных посевах //Сборник материалов научной конференции, посвященной 50-летию кафедры селекции и семеноводства Пензенской ГСХА я памяти академика Г.В. Гуляева, -Пенза, 2004. - С.99-101.

Отпечатало с готового оригннал»макета в типографии «Копи-Ri so» ИП Попова М.Г. г. Пенза, ул. Московская, 74 17.04.2005 г, тираж £0 экз., 1,0 усл. леч. л, заказ 316

»-80 87