Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ПРОСА АФРИКАНСКОГО И ДОЛИХОСА ОБЫКНОВЕННОГО В ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ (В УСЛОВИЯХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ)

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ПРОСА АФРИКАНСКОГО И ДОЛИХОСА ОБЫКНОВЕННОГО В ЧИСТЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ (В УСЛОВИЯХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ)"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи

ЛАМА МАТЬЕ

УДК 633.173+631.874.467 : 631.165 (470.62)

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ПРОСА АФРИКАНСКОГО И ДОЛИХОСА ОБЫКНОВЕННОГО В ЧИСТЫХ

И СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ (в условиях Краснодарского края) Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1986

М<€'бО -

Диссертационная работа выполнена на кафедре сельского хозяйства зарубежных стран Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. В. Устименко-Бакумовский; кандидат сельскохозяйственных наук, доценг А. Б. Батенчук.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. С. Никляев; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. Е. Долгодворов.

Ведущее учреждение — Научно-производственное объединение «Подмосковье».

Защита диссертации состоится « » 1986 г.

в «/5*3? часов на заседании Специализированного совета К-120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Сектор защиты ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «-¿Г» ьи^'х^ 1986 г.

Ученый секретарь Специализированного совета—

доктор биологических наук Е. Е. Крастина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

( -

. Актуальность темы. Просо африканское — одна из главных продовольственных культур Судано-Сахельской зоны Западной Африки. В этих районах продукция смешанных посевов проса с бобовыми составляет основу пищи местного населения. Однако, несмотря на высокую пищевую, кормовую - и агротехническую ценность совместных посевов, уровень их урожайности в тропиках, как правило, невелик (в пределах 600—700 кг/га). Основными причинами низкой продуктивности искусственных ценозов в этих регионах являются не только засухи, но и-отсутствие высокопродуктивных сортов, интенсивных приемов возделывания и крайняя ограниченность научных исследований по подбору, размещению, питанию и т. д. компонентов в смесях. Поэтому очень важно развернуть широкие исследования по изучению, особенностей формирования высоких урожаев в смешанных-посевах таких, культур, как просо африканское, сорго, да-гусса с арахисом, нутом, долихосом и др. Такие исследования позволяют разработать биологические основы высокой> , продуктивности искусственных ценозов, что сыграет поло--жительную роль в решении продовольственной проблемы в: обширных густонаселенных районах региона. Эти научные разработки представляют интерес и для многих районов стран с субтропическим и теплым умеренным климатом, вт. ч. СССР, где смешанные посевы засухоустойчивых тропических культур могут быть использованы для укрепле--ния кормовой базы аридных районов.

Настоящая работа посвящена исследованию элементов рациональной технологии' смешанных посевов засухоустойчивых зерновых и зернобобовых культур в. условиях Северокавказского 'региона РСФСР.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение особенностей формирования урожая проса африканского и долихоса обыкновенного при различных способах смешанного посева, для разработки биологических и практических основ, силдешди. аиооионред-уктивных растительных ценозов. .....ЦСПIНАЛЬНАЯ

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Мосх. свльскохоэ. академии

им. К. А>?Тици{ Ими. Мо^.г^

В задачи исследований входило;

— изучение особенностей роста, развития и фотосинтетической деятельности растений в зависимости от способов

-посева, соотношения компонентов и степени их загущения;

— установление закономерностей варьирования показателей содержания, накопления и потребления элементов, пи-; тания по органам в процессе роста и развития растений;

— выявление влияния изучаемых агроприемов на урожайность зеленой массы и семян проса африканского и до-лихоса обыкновенного в условиях Краснодарского края.

Научная новизна состоит в том, что в комплексных многофакторных исследованиях в условиях Северокавказского региона СССР получены оригинальные данные по особенностям формирования высоких урожаев проса африканского и долихоса обыкновенного в чистых и смешанных посевах кормового и зернового направления^ Изучены особенности роста, развития, формирования листовой поверхности, накопления сухого вещества этих культур в зависимости от. способов посева и размещения в смесях. Изучено содержание, накопление и потребление элементов питания по органам растений обеих культур в чистых и смешанных посевах.

Практическая ценность работы заключается в том, что. в результате выполненных исследований подтверждена высокая ценность для кормопроизводства новых интродуци-рованных культур, формирующих достаточно высокий урожай зеленой массы за один укос, даже в годы с резким недостатком влаги.' Разработаны практические рекомендации по смешанным • посевам этих культур, размещению в них компонентов и загущению для условий неорошаемой зоны Краснодарского края с засушливым весенне-летним перло-. дом.

Реализация результатов. Полученные результаты проходят, производственную проверку и рекомендованы для внедрения в хозяйствах Краснодарского края и Чимкентской области Казахской ССР. Материалы исследований использу- • ются для подготовки иностранных специалистов сельского, хозяйства при чтении курса «Растениеводство тропиков и субтропиков» в Московской сельскохозяйственной академии имени К. Л. Тимирязева и Университете дружбы народов им. П. Лумумбы.

Апробация работы. Основные результаты докладывались' на научных конференциях Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Работа прослушана и одобрена на совместном заседании кафедр растениеводства и сельского хозяйства зарубежных стран ТСХА и на кафедре тропического растениеводства' УДН. _

Щ ' • / ' ' 1

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 261 странице машинописного текста, - в т. ч. 132 стр. основного текста, 47 таблиц, 15 рисунков, список использованной литературы, состоящий из 224 библиографических названий (в т. ч. 19 на иностранных . языках), приложение из 69 таблиц. Структура работы: введение, обзор' литературы (1 глава), экспериментальная часть (1 глава, 7 разделов), выводы, рекомендации производству.

Схема опыта, условия и методика исследований. Экспериментальная работа проводилась в 1983—1985 гг. на опытном поле учебного хозяйства «Кубань» Кубанского сельскохозяйственного" института, "Объектами исследования были просо африканское — Репшве^т Брка^т (№ образца в коллекции ВИР К-18В) и долихос обыкновенный — Оо-НсЬоэ 1аЫаЬ .(№ образца — К-601). Изучение этих культур проводилось в трехфакторном полевом опыте.

Фактор А—способ посева (чистый,'совместный в один ряд, совместный черезрядный).

Фактор В — соотношение компонентов просо : долихос в посеве 2 : 1, 1 : 1, 1 :2.. .

Фактор С — густота стояния растений (100, 80, 60 тыс. растений/га).

Размер делянок 37,8 м2, повторность трехкратная, размещение рендомизированное.' Посев: долихоса— кукурузной сёялкой с междурядьями 70 см; африканского проса — вручную'в маркированные сеялкой рядки.

Почва .' опытного участка — карбонатный малогумусный чернозем. Содержание^ гумуса в пахотном горизонте—4,8%; общего' азота 0,28%, легкогидролизуемого — 22 мг/100 г почвы, подвижных форм фосфора 14, калия — 35 мг/100 г почвы. Кислотность почвы. по водной вытяжке 6,4—6,6. Емкость поглощенных оснований 28,3—33,0 мг/экв на 100 г почвы. . . ' - .

;В годы проведения опытов погодные условия складывались неодинаково. Сумма активных температур выше 10°С от посева до уборки на зеленую массу составляла: в 1983 г. —1769°С, в 1984 —1811СС, в 1985 г. — 1705°С, до уборки на семена — 2956, 2899 и 2961°С соответственно. Сум.ма осадков от посева ■ до скашивания — в 1983 г.— 110, в 1984 г. —169, 1985 г. —155 мм, до уборки на семена — 273, 230 и 190 мм соответственно. Для формирования высоких урожаев зеленой массы и семян проса африканского и долихоса обыкновенного было важным не столько общее накопление тепла и влаги за вегетационный период, сколько ■их благоприятное распределение' по фазам роста и развития растений. •

В годы'исследований проводили: фенологические'наблю-

Э

денйя по методике госсортоиспытания сельскохозяйственных растений, биометрические определения длины и числа побегов, учет динамики роста площади листьев (метод высечек), абсолютно сухого вещества по органам растений (термостатно-весовой метод), подсчет фотосянтетическогб потенциала по А. А. Нйчипоровичу'и др. (1961) и чистой продуктивности фотосинтеза по Кидду, Весту и Бриггсу. В органах растений определяли содержание общего азота микрометодом Къельдаля, фосфора — колориметрическим методом и калия — на пламенном фотометре. Данные урожайности биомассы и семян обрабатывали методом дисперсионного анализа по многофакторной схеме '(Доспехов, 1979, 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Особенности формирования урожая проса африканского и долихоса обыкновенного в различных искусственных ценозах

Фенологические наблюдения (1983—1984 гг.) свидетельствуют о том, что .продолжительность вегетационного периода проса африканского — величина -более устойчивая, чем про- • должительность его отдельных фенофаз, что согласуется с выводом индийского исследователя R. ,Р. Singh (1981). Длина вегетации проса африканского варьирует по годам в пределах 2—3 дней и составляет 127—130 дней. Продолжительность отдельных фенофаз' в зависимости от логод-ных условий колеблется в более широких пределах, особенно в фазах всходов и созревания. Просо африканское "имеет продолжительный .период всходов (38—i0 дней) и короткий — кущения (18—20 дней). Стеблевание у растений продолжается 20—22 дня, .выметывание и цветение — 8—10 дней, созревание — 40—-42 дня.

Долихос обыкновенный отличается несколько более продолжительным вегетационным периодом—130—134 дня. У долихоса, как и у проса развитие в начале вегетации замедленное, фаза всходов продолжается 32—33 дня, ветвление в основном заканчивается за 16—17 "дней, бутонизация и цветение продолжаются 19—20 дней. Созревание семян продолжительно — до 43—45 дней. У долихоса, как и у проса — сокращение периода вегетативного роста и удлинение созревания способствуют повышению продуктивности семян.

Влияние изучаемых агроприемов на продолжительность вегетационного' и межфазных периодов проса африканского и долихоса обыкновенного проявляется слабо.; Варьирова-

ние в пределах 1—1 дней определяется в основном способом посева. При совместном возделывании культур в одном ряду продолжительность вегетации проса сокращается на .1—3, долихоса —на 3—4 дня, что, по-видимому, связано с определением взаимовлиянием компонентов.

Особенности роста: и- побегообразования? растений^ К началу кущения растения проса достигают высоты'46—58см. Наиболее высокие суточные приросты осевых побегов (2,6— 3,5 см/сутки) отмечены в фазе стеблевания, а к фазе выметывания высота растении достигает, в чистых посевах — 170—174 см, в совместных —145—171 см (табл. 1). При

Таблица 1

Высота растений и число побегов проса африканского: и долихоса обыкновенного (среднее за —1934 гг.)

Способ ' лосева Соотношение просо : Д0.111Х0С Густота стояния тыс/растений/ га Просо африканское (фаза выметывания) Долилос обыкновении» (фала образования бобоз)

высота, см побега, шт. высота, см побеги, шт.

Чистый 1 :0/ • ICO .174 7.6 101 . 5.2 ,

0:1 И> 172 7,6 103 6,5

60 1170 7,9 105 6,0

Совместный 2:1 ICO '154 6,5 ■10в 6,1

я один ряд К> 163 7,1 103 6.4

60 171 в ,5 ' 113 6,4

1:1 100 170 5,1 111 (12

• во 1531 6.0 115 6,6

00 16« 7,1 ' 116 4 6.4

11:2 100* 15S 6.1 112. 6.8

SO 169 6,5. 100 6,7

60 163 6.7 10J ' 7,5

Совместный 2:1 •100 1£0 7,6 118 6.1

черезрядный SO 163 6.8 109 6.7

60 •160 7,5 117 6,7

' t: I 100 . 173 7.2 111 ■ 5,7

so 154 8Л 116 6.0

60 •171 а9 116 6.6

,1:2 •ICO 159 6,0 109 6Л

ю 163 6.4 109 5,7

60 • >1,43 5,6 107 5,9

возрастании в совместных посевах- доли проса увеличивается длина его осевых лобегов. (в совместном черезрядном посеве с соотношением просо : долихос 2:1 — 168 см, 1:1 — 165 см, 1:2—156. см). Загущение посевов положительно коррелирует с высотой растений проса африканского в чис-

тих и смешанных черезрядных посевах, но отрицательно при его посеве в один ряд с бобовым компонентом.

Просо африканское отличается интенсивным побегообразованием (в начале кущения 2,4—1,5, в фазе выметывания 5,1—8,9 побегов/растение). В период вегетационного роста кущение в чистых посевах идет интенсивнее, чем в смешанных, но к выметыванию отставание в побегообразовании отмечено только в однорядных смесях, загущение снижает процесс кущения проса.

В- совместных посевах долихоса отмечен 'более интенсивный линейный рост растений, достигающий максимума (3,0—3,3 см/сутки) в период от ветвления до бутонизации и затухающий (0,6—1,5 см/сутки) к фазе образования бобов, когда растения достигают высоты 100—118 см (в чистых—101—108 см). Наиболее высокорослые растения -долихоса формируются при чередовании одного ряда долихоса с двумя или одним рядом проса.

Побегообразование долихоса идет активно до фазы бутонизации (4,8—5,8 шт/растение) и постепенно затухает к периоду образования бобов (5,2—7,5 шт/растение). Наиболее благоприятен для побегообразования долихоса посев в один ряд с просом при соотношении компонентов просо: до-лихое 1 :2 и загущении 80 и 60 тыс. растений/га ,(6,7—7,5 шт/ растение) ► ,

Фотосинтетическая деятельность посевов. По нашим данным, площадь листьев проса африканского не имеет прямой корреляции с урожайностью, биомассы и семян. Несмотря на значительную разницу в "максимальной ллощади листьев чистого, посева (68—107 тыс. М2/га), урожайность семян почти одинакова (2,0—2,4 т/га), а сухой биомассы даже выше при меньшей листовой поверхности (5,4 т/га против 4,2—4,5 т/га. Это, по-видимому, связано. с сильным вза-нмозатенением листьев, особенно на вновь образующихся побегах. У проса максимальные показатели листовой поверхности отмечены в межфазный период кущение — выход в трубку, когда наиболее активны рост и" побегообразование растений. В это ,время суточные приросты в чистом посеве достигают уровня 1,4—3,2 тис. м2/га, в совместных — 0,7—1,1 тыс. м2/га. В период от, выхода в трубку до выметывания они снижаются до 0,9—1,5 и 0,3—0,4 тыс. м2/га соответственно. Максимальная площадь листьев проса (фаза выметывания)'в смешанных посевах варьирует от 21 до 54 тыс. м2/га в зависимости от загущения и соотношения компонентов (табл. 2).- . *

Долихос отличается очень медленным формированием листовой поверхности до вступления' в генеративную фазу. Максимальные суточные приросты площади листьев у кульг

Таблица 2

Динамика формирования площади листьев растениями проса африканского и долихоса обыкновенного < в чистых и смешанных посевах, тыс. м5/га. Среднее за 'Ш&З—-1084 гг.

Способ посева * Соотношение КОМПО- ' , нентов просо: долихос Фазы роста и развития

начало кущения кущение стеблевание ; выметывание

ветвление бутоиизаияя цветение образование бобов

густота стояния растений, тыс/га

100 80 60 100 '80. 60 100 80 60 100 80 60

Чистый:

просо 1:0 10,4 8,0 5,0 зал 32у5 21,8 74,2 72,4 46,1 106,8 102,2 67,6

ДОЛИЛОС 0:4 13,4 12,0 е„2 35,6 •19,5 14,9 63,7 61,2 45,8 76,0 75,6 52,7

Совместный в один ряд 2:1 9,0 5,7 ъл 26,9 17,5 15,4 75,8 66,0 33,8 90,2 78,1 56,4

- .8,5 5,7 .4,8 23,1 17,0 14,4 65,6 50,8 34,4 81,0 74,3 55,9

1:2 10,0 8,6 .7,7. 28,8 20,8 19,3 •52,2. 53,8 46,1 75,8 71,2 59,4

Совместный черезряднын 2:1 9.4 44 5,9. 26,7 21,7 14,8 81,4 09,6 62,6 96,1 87,2 61.4

1:1 9,1 7.4 6,2 28,9 15.9 13,5 69,6 7А.0 67,6 98,7 77,2 64,8

1:2 13,3 «,4 6,8 21,0 19,4 16,2 57,4 ых 48,8 80,8 713 59,1.

/ч

туры отмечены*в период от бутонизации до цветения; (в чистом посеве 1,7—2,4, в смешанных в среднем 1,0—1,Г тыс. м2/га в сутки), к фазе образования бобов они резко снижаются. В это время максимальная площадь листьев чистого посева составляет от 53 до 76, совместных — от 30 до 49-тыс. м2/га. Такой мощный листовой аппарат образуется за счет непрерывного роста осевого побега и образования крупных листьев.' . '

Максимальная площадь листьев в совместных лосезах проса и долихоса варьирует от 56 до 94 тыс. мг/га. Она выше <в черезрядных посевах, особенно при. чередовании 2 рядов проса и 1 ряда долихоса (в среднем по густотам 81,6 " тыс. м2/га). В таком посеве доля участия проса в формировании листовой поверхности 55,3%, долихоса — 44,7%". В совместном однорядном посеве.при таком же соотношении проса и долихоса (2:1) площадь-листьев в среднем по густотам составляет 74,9 тыс. м2/га при доле участия 'Культур в ее формировании 52,2 и 47,8% соответственно.

Показатели ФП варьируют в чистых посевах проса африканского от 2,04 до 3,32, долихоса обыкновенного от 1,84 до 2,59 млн. м2/га-дней (табл. 3), и в значительной степени зависит от густоты стояния растений. . .

• ' Таблица 3

Фотосинтетический потенциал посевов проса африканского . и долихоса обыкновенного,. млн. мг/га-дней.

Среднее за 1983—1984 гг.

Способ посева Соогасше.чие компонентов просо: долихос Просо Долихос Просо+до лихое

густота стояния растений, тис/га

100 СО 100 50 60 100 £0 60

Частый:

просо 1:0 3.32 3,10 2.04 —. _ — .— — —

долилос 0:1 _ — —1 2Л9 2,54 1.81 .— — —

Совместный 2:1 1.75 1,12 0.8С 1,24 1,16 0,85 2,90 2,28 1,71

В ОДИН ряд 1:1 1.22 1„01 0.6» 1,42 1.12 0,90 2,64 2.13

1:2 0,76 0,81 0,62 1.69 1,48 1.33 2,46 2,29 197

Совместный 2:1 1Л1 1ДИ 1,12 1,20 1Л1 0.7А 3,01 2,62 ■1,90

черезрядный 1: 1 1.57 1.21 0,94 1,32 1,21 1,12 2Л0 2,42 2,06

1:2 0,86 0,79 0.64 1.68 1,44 1,23 2,54 2,43 1,9(3

В совместных посевах существует прямая корреляция , между загущением посевов и величиной ФП. Наиболее 'сильное влияние оказывает интервал загущения от 60 до 80 тыс./га, в котором ФП возрастает в_среднем по совмсст-

ным посевам от 1,в6 до 2,32 млн. мг/га-дней. Способы совместных посевов оказывают сравнительно слабое влияние на варьирование ФП, тогда как соотношение в них компонентов довольно существенное. При обоих способах совместного посева соотношение проса и долихоса 2: 1 способствует получению наиболее высокого фотосинтетического потенциала (в среднем по загущениям 2,32—2,51 млн. мг/га' . дней). Посев 2-х рядов проса через один ряд долихоса при загущении 100 и «0 тыс/га обеспечивает формирование максимальных показателей площади листьев (96,1 н 87,2 тыс. м2/га) и суммарного ФП (3,01 н 2,62 млн. м2/га-дней).

У проса африканского в фазе кущения уровень накопления сухого вещества определяется в основном листьями, на долю которых приходится 55—57% от общей вегетативной массы. В фазе выхода в трубку доля участия листьев снижается до 36—38%, стеблей — возрастает до - 50—53%, остальная часть приходится на генеративные органы. Перед уборкой на зеленую массу (фаза выметывания) ' сухое вещество проса на 46—48% состоит из стеблей, 29—32% листьев и 22—24%—генеративных органов. Накопление сухого вещества активизируется от фазы кущения до выметывания, когда суточные приросты достигают в чистом посеве 96—155, совместном однорядном — 66—129, черезряд-ном —68—100 кг/га. В среднем по посеву просо накапливает к уборке на зеленую массу 3,4—4,0 т/га сухого вещества. Долихос в фазе ветвления образует сухое вещество в основном за счет листьев (на 64—65%). В фазе бутонизации по-прежнему преобладают листья (52—56%), тогда как во время цветения основную часть общей массы составляют стебли 56—60%, 40—44%—листья и только 1,4— 1,9% — генеративные оргзны. В фазе образования бобов долихоса еще больше возрастает роль побегов (56—58%), повышается доля участия генеративных органов (12—13%) и снижается листьев (32—34%). В целом по растениям долихоса прирост сухого вещества идет очень активно до фазы цветения. «Максимальное накопление сухого вещества происходит в период, от бутонизации до цветения, когда суточные приросты достигают в чистом посеве 115—175, совместном однорядном — 44—115, черезрядном—36—110 кг/га. К фазе образования бобов долихоса его сухая масса в '• среднем по посеву достигает величины 3,1—3,8 т/га. •

Уровень общего накопления сухой биомассы проса африканского и долихоса обыкновенного в смешанных посевах меньше зависит от способа, чем от соотношения компонентов и загущения посевов. Посев проса и долихоса 2: Г обеспечивает при -загущении 80-тыс/га высокое накопление су-

хой биомассы с оптимальным соотношением злаковогох и бобового компонентов (63—66:34—37%) (рис. 1).

Содержание, накопление и потребление основных элементов питания

У проса африканского от начала кущения до выметывания'содержание азота снижается в листьях от 3,6 до 2,2%, стеблях — от 3,8 до 1,0%, а выносы его растениями возрастают от 2,2—9,1 до 52—103 кг/га по мере накопления биомассы растений. Максимальное накопление азота в совместных посевах варьирует от 53 до 79 кг/га. Потребление азота растениями проса, рассчитанное "от выносов л фазе 'выметывания, интенсивно возрастает за период кущения и достигает максимума в фазе выхода в трубку. Общее потребление азота в целом по растениям достигает-к этому времени'56% (листьями — 78, стеблями — 60, метелками — 35%). ■

. Содержание фосфора в вегетативных органах проса линейно снижается от начала побегообразования до выметывания (в листьях от 1,0 до 0,3%, стеблях — от 1,2 до 0,1%). Накопление фосфора увеличивается до конца фазы кущения и снижается при стеблевании растений. К выметыванию выносы фосфора резко возрастают за счет максимальных приростов сухого вещества и достигают- в чистом посеве 23,7,г в совместных — 9—16 кг/га. Наиболее активно фосфор потребляется растениями проса в фазе кущения, (в среднем по растениям—42%, стебли—&0% от маскиму-ма); затем потребление снижается.

Содержание калия от начала кущения до стеблевания снижается в листьях от 1,2 до 0,5%, стеблях — от 1,4 до 0,8%, а от выхода в трубку до выметывания — возрастает до 1,8 и 2,0% соответственно. Выносы калия в целом по •растениям линейно увеличиваются до фазы выметывания, достигая к этому времени 84,5 кг/га в чистом и 48—72 кг/га в смешанных посевах. Потребление калия растениями проса африканского носит более растянутый характер по сравнению с азотом и фосфором. В фазе стеблевания растения потребляют всего 22% калия от максимума (в т. ч. листья 16%, стебли 19%, метелки*59%). Наиболее активно в первые фазы вегетации потребляют калий листья (в фазе кущения 22% от максимального).

Таким образом, у проса африканского наиболее короткий период потребления фосфора сравнительно быстрый — азота и растянутый — калия (рис. 2).

В период ог ветвления до цветения долнхоса содержание азота в листьях снижается от 4,2 до 2,6% > затем, к фаЮ

«

тыс.кг/га

5 .

-2

Ш

2

I

к?

Ж

I I

1

//

у//.

Ж.

паи п ¡а!

Ь9

Л.

I п ш

та

Просо - начало кущения ДЬлихос-ветвление

Кущение. Бутонизация

Выход в трубку Цветение

I П

I Я И

Выметывание , Образование бобов

Фазы роста и развития

РисЛ. Динамика накопления сухого вещества в зависимости от соотношения компонентов,просб;долитос. , .

т т.т. я т.<> А - совместный гасёв в I ряд; СР*1983-04 гг*' просо долихос 1-1:1; 0-1:2 в - " черезрядный посев

......... Ш □ п"1:1.

§ 100

8 60

. й

и

т

с* ^

8

о о

60.

20,

Просо африканское

а

о о о *э

¡100 &

о

% ео

а

М

60

8 «Ч

5 201

те

а '

Долихос обыкновенный

Ветвхейиё £утоня. Цветение ®аэа

заяия

Начало Кущение Выход в кущения трубку

Рис.2. Потребление основных олементов питания в процессе вегетации растений проса африканского и долихоса обыкновенного в чистых посевах,?. Ср.1983-.¡964 гг.

-—- азот; ------ - — фосфор; —------калий.

роста и развития

зе образования бобов снова возрастает до 3,3% (в среднем по вариантам опыта). По мере образования и роста стеблей количество азота в них уменьшается от 2,4 до 1,1%. В цветках содержание всех основных элементов питания выше, чем в бобах. Выносы азота растениями долихоса линейно возрастают, достигая максимума в фазе образования бобов: в чистом посеве 145 кг/га, в смешанных 56—84 кг/га.

"Потребление азота в фазах ветвления и бутонизации составляет только 6 и 14% ог максимального (фаза образования бобов). Наиболее интенсивно азот потребляется во •время цветения (44% от максимума в среднем по растениям, в т. ч. листья — 54%, стебли —51%, репродуктивные -органы —12%).

Содержание фосфора в стеблях долихоса. составляет 0,4—0,7%, максимум в фазах бутонизации и цветения, в листьях оно последовательно снижается от ветвления до образования бобов (от 1,0 до 0,4%). Наиболее интенсивно фосфор1 накапливается в растениях в период от бутонизации до цветения, что связано с активизацией процесса накопления сухого вещества и его максимальным содержанием в стеблях и репродуктивных органах. К фазе" образования бобов долихоса процесс накопления фосфора затухает, общие выносы достигают в чистом посеве 28 кг/га, в совместных. .11.—21 кг/га.

Долихос обладает высокой интенсивностью потребления фосфора, которое в основном завершается (на 80%) в фазе цветения, причем в листьях процесс заканчивается еще тньше.

- Содержание калия в вегетативных органах долихоса. варьирует от 0,4 до 1,4 %> минимальное количество в фазе бутонизации (0,4% в листьях, 0,7% в стеблях),, максимальное в листьях (1,4%)—в фазе цветения, в стеблях (1,2%) — в фазе образования бобов. Накопление элемента происходит очень медленно до фазы бутонизации, затем процесс активизируется и достигает максимума в период от цвете-' ния до образования бобов. Выносы калия достигают в чистом посеве 61 кг/га, в смешанных — 24—42 кг/га. В основном накопление происходит за счет стеблей (61%) и в меньшей степени за счет листьев (24%) ■» генеративных органов (15%), Максимальное• потребление происходит в период цветение — образование бобов долихоса (в среднем по растениям 63% от максимального). Наиболее активно работают листья, которые полностью заканчивают . потребление элемента до наступления фазы цветения.

Таким образом, долихос обыкновенный наиболее активно потребляет фосфор, затем калий и сравнительно медленно и слабо — азот.

• ' И

В совместных посевах выносы азота варьируют от 124 до 137 кг/га (доля: участия листьев 44%) и возрастают при увеличении в смеси бобового компонента. Максимальное . накопление азота независимо от соотношения компонентов обеспечивает черезрядный способ посева (137 кг/га).

Выносы фосфора совместными посевами составляют 26— 31 кг/га, на долю долихоса в них приходится ' в среднем 54%. Основная часть выносов фосфора — за счет стеблей-(40%) и репродуктивных органов (32%). Способ посева оказывает слабое влияние на накопление этого элемента урожаем зеленой массы, независимо от.него максимальные выносы. фосфора происходят при соотношении проса и долихоса 1 : 1 и 1:2. Выносы калия в совместных посевах проса и долихоса достигают уровня 90—101 кг/га, что превышает эти показатели в чистых посевах обеих культур. В отличие от двух других элементов накопления калия в смешанных посевах осуществляется в основном за счет злзко-вого компонента (64% от общего накопления). Наиболее высокая доля участия в выносах приходится на стебли ' (60%). Максимальное накопление калия (99—101 кг/га) происходит в обоих способах посева при соотношении проса и долихоса 1:1,

. Урожайность зеленой массы и семян проса африканского и долихоса обыкновенного-

Трехлетние исследования показали, что для проса афри-' капского н долихоса обыкновенного важно не столько общее количество тепла и влагн за вегетацию, сколько их благоприятное распределение. Для хорошего роста, кущения и накопления биомассы проса особенно важна обеспеченность влагой в период (посев — всходы и начало стеблевания высокие .среднесуточные температуры до 27°С не препятствуют накоплению сухого вещества. Урожайность зеленой массы в'чистых посевах проса достигает 23—25 т/га, долихоса—15—16 т/га. Смешанные посевы* обеспечивают сбор сырой биомассы от 16 до 22ет/га. Выход сухого вещества составляет у злаковой культуры 20—21%, бобовой — 22—23%.

Урожайность сухой биомассьг наиболее высокая в чис-' тых посевах проса 4,9—5,3 т/га," значительно меньшая — 3,6—3,8 т/га — долихоса, в смешанных посевах она варьирует от 3,4 до 4,7 т/га,

, В среднем по двум видам совместных посевов существенной разницы в урожайности не обнаружено.- Однако установлено, что в черезрядных посевах доля участия проса в общем урожае выше (в. среднем $3,8%) по сравнению с

• однорядными (в среднем 35,9%). Наиболее значительно урожайность сухой биомассы смешанных, посевов варьирует в зависимости от соотношения компонентов, просо :доли-хос. Увеличение в посевах доли проса приводит к повышению сбора сухого вещества с единицы: площади-Наиболее высокий урожай сухой биомассы (4,6—4,7 т/га) обеспечи- , вает совместный посев культур с соотношением проса к до-лихосу 2:1 и загущением 80 тыс/га. При этом в черезряд-' ном- посеве доля проса в урожае >(66,7%) выше, чем в со' поставимом однорядном (50%).

Урожайность-семян проса была наиболее высокой в 1984 году (в чистом посеве 2,21—2,44, в смешанных 0,64— 1,99 т/га). Этому способствовала хорошая влагообеспечен-• ность в первые" фазы роста и развития и•в период цветения — налива семян. Для семенной продуктивности доли-,хоса наиболее благоприятным оказался 1985 год, хорошо обеспеченный осадками в период всходы — ветвление, когда происходит формирование корневой- системы культуры;

■В среднем за годы исследований урожай семян проса в чистом посеве 1,65—2,02 т/га, долихоса— 0,86—1,04 т/га. В-смешанных посевах урожайность варьирует от 1,10 "до 1,68 т/га (табл. 4). Способ совместного посева оказывает слабое влияние на уровень урожайности семян бобового и злакового компонентов, но значительно изменяет соотноше- * ние их в урожае. Так, в урожае черезрядных посевов преобладают семена проса — 63%- (в однорядных — 49%"}.'" Наиболее значительное влияние на урожайность семян оказывает соотношение в посеве4, растений проса и долихоса. Доля участия этого фактора в общем варьировании результативного признака составляет 27,3%. При обоих способах совместного посева максимальную урожайность семян обеспечивает соотношение компонентов просо: долихос 2:1 (средняя урожайность в однорядном/посеве 1,45; в через-рядном — 1,55 т/га. Загущение посевов также оказывает значительное влияние на продуктивность семян (доля участия этого фактора 24,7%). В чистых и смешанных посевах проса и долихоса оптимальная густота стояния растений — .80 тыс. растений/га. Максимальная урожайность семян при этом загущении получена; в однорядном посеве при соотношении проса и долихоса 2:1 (1,68 т/га) и в черезрядном при чередовании. двух рядов проса с одним долихоса — 1,67 т/га. Соотношение между массой семян проса и долихоса в урожае 62 : 38 и 71 : 29% соответственно.

Анализ экономической эффективности выявил преимущество "смешанного посева, где два ряда проса чередуются с одним долихоса-при загущении 80 .тыс/га- Такой. \посев

ЛЗ-

Таблица 4

Урожайность проса африканского и долихоса обыкновенного т/га.

Среднее за 1983—1&85 гг.

Соотношение просо: долихос Густота стояния растений, тыс./га Сухая масса" Семена

общая в т. ч. общая в т. ч.

просо долихос просо долихос

посев — чистый

■1:0 100 4,9 3.6 1„б5 0.90

0:1 80 — ■5 Л 33 — 2,02 1,04

60 — 5,3 3,6 — 1,84 0.86

совместный в один ряд -

2:1 100 4,0 О 1. ■н»* - 1,9 1,27 0,84« 0,43

.80 4.7 2,3 2,4 1,68 1,05 0,63

60 3,9 1.9 2,0 1,38 0.7Й 0.60

1 :1 100 3.6 .1,1 2,5 1.28 0,62 0,66 ~

80 3.8 1,2 2,6 .1,44' 0,73 0,71

60 3,6 •1,1 2,5 1,33 0,70 0.63

1:2 100 3.6 аэ 2,7 1,1© 0,41 0.75

80 4 Л • и 3,0 >1,33 0.47 0,86

60 3,9 м ' 2,8 . 1,22 0,51 0,71

совместный череэрядный 1

а-л '100 4.1 2,7 1,4 1.417 0.98 0„49

80 4,6 . В,1 1,5 •1,67 119 . 0,49

60 4,2 2.9 1,3 1,49 1,12 0,37

1 : 1 100 4,1 12,6 • 1,5 • 1,20 0,84 0,36

80 3,9 о 1 1,6 1,48 1,06 0,42

60 4,0 2.3 1.7 '1,34* 0,94 0.40

1:2. . 100 3,7 4,1. 2.6 1,13 0.5(2 0,61

<80 3,7 <1„2 2,5 •1„39 0,65 0,74

60 3,4 '1,1 2,3 1,10 0,42 0,68

НСР05 1983 1984 1985 1983 1984 1989

Частных различий 0,8 0,7 0,8 05 0,Э 0,2

Главных эффектов 0.3 0.3 0,2 0,1 0,1 0.1

Взаимодействий 0,4 0,4 0,4 0,1 0,2 0,1

обеспечивает выход кормовых единиц 3,91 т/га, сырого протеина— &40 кг/га и получение чистого дохода 430 руб/га.

Выводы

Результаты трехлетних исследований, проведенных в условиях Краснодарского края, свидетельствуют о том, что просо африканское (РептвеШт эркакцп) и долихос обык-Н

новенный (Dölichos lablab) являются ценными кормовыми культурами в смешанных посевах.

1. Продолжительность вегетационного и межфазных периодов проса и долихоса в меньшей степени зависят от способов посева, чем от погодных условий. Период вегетации проса составляет 127—130, долихоса 130—134 дня (от всхо- • дов до уборки на зеленую массу 77—80 дней). . -

2. Максимальные суточные приросты осевого побега у. -проса от фазы интенсивного кущения до выхода в трубку (2,6—2,8 см); у долихоса от начала фазы ветвления до бу--тонизации (3,0—3,3 см). Совместные посевы по сравнению-с. чистыми несколько угнетают рост растений проса и спо-. собствуюг лучшему росту долихоса. Наиболее высокорослые растения обеих культур формируются при соотношении

в посевах растений проса к долихосу 2:1 и 1:1, увеличение числа растений долихосз в смеси (1:2) вызывает снижение длины осевых побегов проса. При'загущении совместных посевов-от 60 до 100 тыс./га формируются более высокорослые растения проса н менее — долихосз. -

3. Максимальная площадь дистьеа (фаза выметывания проса л образования бобов долихоса) в чистых посевах про--•са 68—108 тис. м2/га,. долихоса 54—76 тыс. м2/га, совместных—59—94 тис. мг/га, ФП —2,04—3,S2,1,М—2,59, 1,86— 2,75 млн. м2/га-дней соответственно. Наиболее интенсивное накопление площади листовой поверхности у проса—от кущения до выхода в трубку, у долихоса—.от бутонизации-до цветения. Максимальные показатели' площади листьев, и-ФП получены при посеве двух рядов проса через ряд долихоса с загущением 100 и 80 тыс. растений/га (96,1 й-87,2 тыс. м2/га, 3,01 и 2,62 млн. м2/га, соответственно). - •

Накопление сухого вещества .растениями проса. достигает максимума в период выход в. трубку — выметывание (суточные приросты в чистом посеве 96—155 кг/га, в совместных— 66—129 кг/га), у долихоса — в период бутонизация— цветение (суточные, приросты в чистом посеве -115— 175 кг/га, в совместных — 36—115 кг/га).

4. В вегетативных органах растений проса содержание азота и. фосфора снижается от начала кущения до выметывания, а калия— до выхода в трубку, затем содержание, калия возрастает.

Наиболее активно растения проса потребляют . фосфор (максимум в начале кущения). Потребление азота происходит также сравнительно интенсивно (максимум перед выметыванием). Потребление калия носит наиболее растянутый характер.■ ,

5. У долихоса содержание азота в вегетативных органах снижается от начала. побегообразования до цветения, к фаг

зё образования' 'бобов количество' азота в листьях слова повышается, а в стеблях стабилизируется. Содержание фосфора в листьях долихоса линейно снижается от фазы ветвления до' плодообразования. Долнхос наиболее интенсивно потребляет фосфор, менее — азот. До бутонизации потребление макроэлементов замедленное. От бутонизации до образования бобов—интенсивное (особенно азота и фосфора). "

6.- Выносы элементов питания составляют в среднем в чистых посевах проса азота —103;- фосфора—24, калия — 84 кг/га; -долихоса—145, 24, 61 кг/га; в совместных — 124—137, 26—31, 90—101 кг/га, соответственно. Выносы азота и фосфора: с урожаем зеленой массы смешанных посевов увеличиваются при возрастании в посеве доли бобового компонента; калия — при увеличении злакового компонента. Накопление азота в совместных посевах в среднем на 46% осуществляется за счет листьев, а фосфора и калия— на 40 и 60% (соответственно) за счет, стеблей обоих компонентов. . '

• 7. Урожай сухой массы в чистых посевах проса 4,9— 5,3-т/га, долихоса 3,6—3,8, в совместных—3,4—1,7 т/га. Оптимальное соотношение проса и долихоса . в смешанных посевах 2: 1, загущение 80 тыс/га. При чередовании двух рядов проса с одним рядом долихоса формируется наиболее высокий урожай сухой биомассы (4,7 т/га) с максимальной долей 'участия в нем злакового компонента (до 67%). В'сопоставимом, смешанном однорядном посеве при таком; же уровне урожайности доля участия проса значительно ниже.

8. Урожайность семян в чистых посевах проса 1,65— 2,02 т/га, долихоса 0,86—1,04 т/га,, в смешанных—1,10— 1,68 т/га. Наиболее слабое влияние на урожайность семян при совместном возделывании проса и долихоса оказывает способ посева, сильное — загущение- и размещение - компонентов. Максимальная урожайность (1,68 т/га) получена в однорядном посеве с соотношением проса и долихоса 2 :1 и загущением 80 тыс. растений/га.-

9. Экономически наиболее выгодно выращивать просо и долихос на кормовые цели в смешанных посевах, чередуя два ряда просо с одним рядом долихоса при загущении 80 тыс. растений/га^, что обеспечивает выход кормовых единиц. 3,91 т/га, сырого .протеина 640 кг/га и чистый доход 430 руб/га.

Рекомендации производству г

■ Одним из путей решения кормовой проблемы в зоне неустойчивого водно-термического режима Краснодарского

края является совместное возделывание высокоурожайных, засухоустойчивых кормовых культур типа проса африканского и долихоса обыкновенного. Для получения за сравни? тельно короткий период (77—80 дней) большой массы белкового корма эти культуры рекомендуется возделывать че-резрядно, высевая два ряда проса через один ряд, долихоса по схеме 70x17 см, что "обеспечивает загущение посевов 80 тыс. растений/га.

По теме диссертации опубликована следующая работа

1. Батенчук А. Б., Лама. Матье! Формирование урожая проса африканского и долихоса обыкновенного, в чистых и смешанных посевах. — В материалах научно-технической конференции «Основы повышения продуктивности сельского хозяйства развивающихся стран». М., 1985, изд. УДН, с. 40.

Объем .1'/« п. л.

Заказ 810.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно