Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование высокопродуктивных агроценозов люпина узколистного в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны Российской Федерации

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Формирование высокопродуктивных агроценозов люпина узколистного в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны Российской Федерации"

На правах рукописи

ЛИ'

о*

Кондратенко Андрей Владимирович

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОКА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Специальность 06.01.01 — общее земледелие, растениеводство

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

г 4 ш 2013

Йошкар-Ола — 2013

005535922

Работа выполнена на кафедре общего земледелия, растениеводства, агрохимии и защиты растений Аграрно-технологического института ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет»

Научный доктор сельскохозяйственных наук, профессор

руководитель: Макаров Виталий Иванович

Официальные доктор сельскохозяйственных наук, профессор оппоненты: Ивенин Валентин Васильевич

кандидат сельскохозяйственных наук Фадеева Маргарита Филипповна

Ведущая

ГНУ «Татарский НИИСХ Россельхозакадемии»

организация:

Защита состоится «28» ноября 2013 г. на заседании диссертационного совета ДМ 212.116.02 в ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет» по адресу: 424002 г. Йошкар-Ола, ул. Красноармейская, 71, ауд.320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет».

Факс: 8(8362) 424017, e-mail: atf@marsu.ru

Автореферат разослан « ¡^»"октября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный уровень производства кормового белка не удовлетворяет потребности страны, что является одной из главных причин, сдерживающих рост производства продукции животноводства. Общий дефицит протеина в кормах составляет более 1,8 млн. т, в том числе объемистых - 1,1 млн., концентрированных - 0,7 млн. т. В заготавливаемых кормах переваримого протеина в расчете на одну кормовую единицу приходится 85-90 г при норме 105-110 г. Низкое качество кормов компенсируется их перерасходом на 30-50 % (Чирков Е.П., 2000; Косолапов В.М., 2009).

В решении проблемы производства кормового белка видное место принадлежит зернобобовым культурам. В Нечернозёмной зоне Российской Федерации перспективной бобовой культурой является люпин узколистный. Белок люпина отличается высоким качеством и переваримостью, не содержит ингибиторов протеаз, не вызывает аллергических реакций (Лукашевич М.И., 2012). Для полного использования потенциальных возможностей данной культуры необходим подбор сортов, адаптированных к условиям Северо-Востока Нечернозёмной зоны Российской Федерации.

Создание высокопродуктивных бобово-злаковых агрофитоценозов из люпина узколистного и ячменя, люпина узколистного и яровой пшеницы является важным приемом в технологической цепи энергосбережения, что позволит повысить рентабельность отрасли кормопроизводства, а также обеспечить высокое качество зерна при минимальном использовании минеральных удобрений.

Цель исследований заключалась в подборе сортов и разработке агротехнических приёмов, повышающих эффективность возделывания люпина узколистного в условиях Северо-Востока Нечернозёмной зоны Российской Федерации на основе создания уплотненных гетерогенных ценозов с ячме-

нём и яровой пшеницей, обеспечивающих получение зерна с высокой концентрацией протеина.

Задачи исследований:

- провести сравнительную оценку урожайности зерна, питательную и энергетическую ценность сортов люпина узколистного;

- оценить влияние инокуляции семян, почвенного гербицида и минеральных удобрений на продуктивность зерна в одновидовых посевах люпина узколистного;

- установить оптимальное соотношение компонентов и уровень минеральных удобрений при посеве люпино-злаковых смесей, обеспечивающее максимальную зерновую продуктивность агрофитоценоза и получение высокопротеиновой зерновой массы;

- дать агроэнергетическую и экономическую оценку эффективности технологии возделывания гетерогенных люпино-злаковых смесей.

Научная новизна. Впервые в условиях Республики Марий Эл расположенной в Северо-Восточной части Нечернозёмной зоны Российской Федерации, разработана технология возделывания люпина узколистного на зерно, как в одновидовых, так и смешанных посевах с ячменем и яровой пшеницей, обеспечивающая высокую урожайность и качество сбалансированного непосредственно в поле зернофуража. Получены данные по энергетической и экономиической оценке возделывания люпина узколистного.

Практическая значимость работы заключается в научном обосновании и экспериментальном подтверждении энергетической и экономической целесообразности возделывания люпина узколистного, подборе оптимального соотношения компонентов при посеве люпшю-злаковых смесей, оптимальной дозы минеральных удобрений, обеспечивающих высокую урожайность и качество зерна.

Установлено, что наиболее адаптивным к почвенно-климатическим условиям региона является сорт люпина узколистного Ладный, обеспечивающий высокий уровень рентабельности в бинарных посевах с ячменем.

Основные положения, выносимые на защиту:

- В условиях Республики Марий Эл наиболее высокую продуктивность обеспечивает люпин узколистный сорта Ладный.

- Инокуляция семян, применение почвенного гербицида, внесение рекомендуемых доз минеральных удобрений обеспечивает получение в среднем 2,12 т/га зерна в одновидовых посевах люпина узколистного.

- Бинарные люпино-злаковые посевы при внесении рекомендуемых доз минеральных удобрений обеспечивают продуктивность зерна 3,25 - 3,65 т/га.

- Возделывание люпино-злаковых смесей в условиях Республики Марий Эл энергетически и экономически оправдано.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 научных работ, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для кандидатских диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа содержит 26 таблиц и 19 приложений. Список литературы включает 172 наименования, в том числе 14 иностранных авторов.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены на опытном поле ГНУ Марийского научно-исследовательского института сельского хозяйства Россельхозакадемии в 1992-2010 гг., который расположен в Северо-Восточной части Нечерноземной зоны. Почва опытных участков дерново-подзолистая, среднесуглинистая. Содержание гумуса (по Тюрину) в пахотном слое 1,6-2,6 %, подвижного фосфора (по Кирсанову) 31,7-85,0 мг, обменного калия (по Кирсанову) 13,4-20,5 мг на 100 г почвы, гидролитическая кислотность 0,39-2,40 мг-экв. на 100 г почвы, рНсол 5,1-7,0.

Опыт 1. Сравнительная оценка сортов люпина узколистного (20032005 гг.). Сорта: 1. Ладный; 2. Снежеть; 3. Кристалл; 4. Белозерный 110; 5. Надежда.

Опыт 2. Влияние инокуляции и средств химизации на продуктивность люпина узколистного (1992-1994 гг.). Фактор А - инокуляция семян:

1. Без инокуляции.

2. Инокуляция МпхоЬшт 400 г на гектарную норму семян. Фактор В - защита растений:

1. Без гербицида.

2. Прометрин 2,5 кг/га.

Фактор С - минеральные удобрения:

1. Без минеральных удобрений.

2. К45.

3. К90.

4. N30 Р30К45.

5. N30 Р30К90.

Опыт 3. Продуктивность люпина узколистного в смешанных люпино-ячменных агрофитоценозах (2001-2004 гг.). Фактор А - минеральные удобрения: 1 • Рзо К^о.

2. N30 Р30 Кбо.

3. N60 Рзо Кбо. Фактор В - смеси:

1. Ячмень *.

2. Люпин узколистный *.

3.Люпин узколистный 85% + ячмень 15%.

4. Люпин узколистный 75% + ячмень 25%.

5. Люпин узколистный 65% + ячмень 35%.

6. Люпин узколистный 55% + ячмень 45%.

* в одновидовом агрофитоценозе норма высева люпина узколистного составляет 2,0 млн., ячменя - 5,5 млн. всхожих семян на гектар. Повторность вариантов - трехкратная. Расположение делянок в повторностях систематическое. Общая площадь делянки - 50 м2, учетная - 40 м2. В опыте использовали люпин узколистный сорта Ладный, ячмень Эльф.

Опыт 4. Продуктивность люпина узколистного в смешанных люпино-пшеничных агрофитоденозах (2006-2009 гг.).

Фактор А — минеральные удобрения:

1. Без удобрений.

2. Р30 Кбо •

3. N30 Рзо Кбо.

Фактор В - смеси:

1. Яровая пшеница *.

2. Люпин узколистный *.

3. Люпин узколистный - 100% нормы высева в чистом виде + яровая пшеница - 20% нормы высева в чистом виде.

4. Люпин узколистный 80% + яровая пшеница 20%.

5. Люпин узколистный 60% + яровая пшеница 40%.

6. Люпин узколистный 40% + яровая пшеница 60%.

* в одновидовом агрофитоценозе норма высева люпина узколистного составляла 2,0 млн., яровой пшеницы - 6,5 млн. всхожих семян на гектар. Повторность вариантов - трехкратная. Расположение делянок в повторностях систематическое. Общая площадь делянки - 50 м2, учетная - 40 м2. В опыте высевали люпин узколистный сорта Ладный, яровую пшеницу сорта Лада.

Погодные условия в период проведения исследований были различными с колебаниями водного и температурного режимов от благоприятных до экстремальных, что позволило объективно оценить влияние изучаемых факторов на продуктивность и качество одновидовых и смешанных посевов люпина узколистного.

При закладке полевых опытов руководствовались методикой Б.А. Доспехова, (2011), методическими рекомендациями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (Новоселов Ю.К., 1997) и методикой Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (Федин М.А., 1989). Агрохимические показатели почвы определяли следующими методами: гумус - по Тюрину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26213-84, подвижный фосфор и калий - по Кирсанову в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26207-84, рН - по методике ЦИНАО, ГОСТ 26483-85, гидролитическую кислотность - по Каппену в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26212-84, общий азот - по ГОСТу 26107-84.

Кормовую и энергетическую оценку зерна проводили по следующим методам: сырую клетчатку - по Ганненбергу и Штомману (модификация ЦИНАО, ГОСТ 13496.2-84), сырой жир - экстрагированием этиловым эфиром, азот - фотоколориметрическим методом с использованием реакции индофенольной зелени, сырую золу - весовым методом путем сухого озоления. Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа на ПК (Доспехов Б.А., 2011); критерии эффективности смешанных посевов оценивали согласно - методическому руководству по исследованию смешанных агрофитоценозов (Ламан Н.А., 1996); биоэнергетическую оценку возделывания бинарных посевов люпина узколистного с зерновыми культурами - согласно методическим рекомендациям по биоэнергетической оценке севооборотов и технологий выращивания кормовых культур (ВАСХНИЛ, 1989).

Обработку почвы проводили по общепринятой технологии возделывания зернобобовых культур, рекомендованной для Евро-Сверо-Востока Нечернозёмной зоны Российской Федерации. Минеральные удобрения в виде аммиачной селитры, гранулированного двойного суперфосфата, хлористого калия вносили под предпосевную культивацию согласно схем опытов. Перед посевом семена люпина узколистного обрабатывали ризоторфином по рекомендациям ВНИИСХ микробиологии. Для посева использовали семена

люпина узколистного сорта Ладный. Норма высева 1,6 млн. всхожих семян на гектар (Дебелый Г.А., 1990). Посев осуществлялся сеялкой СН-16 на глубину 2-3 см сплошным рядовым способом. Урожай убирали прямым комбай-нированием сплошным поделяночным методом.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Сравнительная оценка сортов люпина узколистного. За годы исследований высокая урожайность зерна (2,76 т/га) отмечена у детерминантного сорта Ладный, которая превышала урожайность изучаемых в опыте сортов на 6,5-60% (табл. 1). В условиях вегетационного периода 2003 года по урожайности зерна выделился сорт Кристалл, в остальные годы исследований он достоверно уступал сорту Ладный.

Таблица 1. Продуктивность зерна сортов люпина узколистного, т/га

Сорта Урожайность Среднее

2003 г. 2004 г. 2005 г. среднее СП к. е.

Ладный 2,15 2,96 3,19 2,76 0,77 2898

Снежеть 1,88 1,46 1,83 1,72 0,51 1892

Кристалл 2,34 2,73 2,71 2,59 0,88 3056

Белозерный 110 2,01 2,46 2,47 2,31 0,70 2795

Надежда 2,17 2,53 2,50 2,40 0,68 2712

НСР05 0,119 0,105 0,078 0,050

Наибольший сбор сырого протеина обеспечил сорт универсального типа Кристалл - 0,88 т/га, что на 14 % выше сорта Ладный. Аналогичная тенденция прослеживается и по сбору кормовых единиц.

Влияние инокуляции и средств химизации на продуктивность люпина узколистного. Одним из сдерживающих факторов интродукции люпина узколистного является низкая сопротивляемость сорной растительности в начальный период его развития. Исследования показали, что применение почвенного гербицида прометрина повышает урожайность люпина узколистного до 41 % (табл. 2).

Таблица 2. Влияние инокуляции и средств химизации на урожайность люпина узколистного, т/га (среднее за 1992-1994 гг.)

Гербициды Минеральные удобрения Инокуляция Среднее по

без инокуляции инокуляция гербицидам минеральным удобрениям

Без гербицидов Без удобрений 0,65 0,75 1,10 0,82

К45 0,81 1,13 1,13

К90 0,84 1,34 1,37

КзоРзоК«о 1,29 1,38 1,59

N30P30K90 1,33 1,44 1,70

Прометрин Без удобрений 0,91 0,97 1,55

К45 1,09 1,49

К90 1,53 1,78

N30P30K60 1,70 1,99

N30P30K90 1,91 2,12

Среднее по инокуляции 1,21 1,44

НСР05,.р.-0,022 НСРо5 А - 0,005 НСР05В-0,011 НСР05С-0,011

Для активизации деятельности почвенной микрофлоры использовали ризотрофин. Его применение повышало урожайность зерна до 19 % по сравнению с вариантом с естественной биологической активностью почвы. Минеральные удобрения так же оказали положительное воздействие на продуктивность растений. Так внесение К45 повышало урожайность на 37%, а N30P30K90 - на 108% по отношению к естественному уровню почвенного плодородия.

Продуктивность люпина узколистного в смешанных агрофитоце-нозах. Смешанные посевы - один из способов повышения урожайности сельскохозяйственных культур (Кононов A.C., 2001; Слесарева Т.Н., 2010). За годы исследований люпин узколистный обеспечил урожайность зерна в среднем 1,63 т/га, а ячмень - 2,69 т/га (табл. 3). Средневзвешенная урожай-

10

ность данных культур составила 2,16 т/га. В то же время смешанные посевы обеспечили повышение урожайности на 30-57% по отношению к средневзвешенной урожайности культур компонентов в чистом виде. Увеличение нормы высева ячменя в зерносмесях с 15 до 25% повышало урожайность в среднем на 13%. Дальнейшее увеличение ячменной составляющей зерносмеси с 25 до 35 и 45% от нормы высева повышало сборы зерна на 4,1 и 2,5% соответственно.

Таблица 3. Влияние минеральных удобрений и норм высева на урожайность люпина узколистного, ячменя и их смесей, т/га (среднее за 2001-2004 гг.)

Смеси (В) Минеральные удобрения (А) Средняя по В

РзоКбо N30 РзоКбо МвоРзоКбо

Ячмень 1,95 2,90 3,21 2,69

Люпин 1,64 1,96 1,29 1,63

Люпин 85% + ячмень 15% 2,80 2,99 2,63 2,80

Люпин 75% + ячмень 25% 3,16 3,41 2,99 3,18

Люпин 65% + ячмень 35% 3,27 3,52 3,16 3,31

Люпин 55% + ячмень 45% 3,31 3,65 3,24 3,40

Среднее по А 2,69 3,07 2,75 -

НСР05ч.Р. - 0,064 НСР05 А - 0,037 НСР05 В - 0,037

В среднем за 4 года, как видно из данных таблицы 3, наибольшую урожайность (3,40 т/га) имела зерносмесь, состоящая из люпина узколистного с 55% нормой высева в чистом виде и ячменя с 45% нормой высева в чистом виде.

Внесение азотных удобрений в дозе N30 повышало урожайность ценно-зов на 14% по сравнению с фосфорно-калийным фоном. Дальнейшее повышение дозы азота сопровождалось снижением урожайности ценозов, но оставалась при этом выше контрольных вариантов. В целом наиболее высокая урожайность (3,65 т/га) отмечена на зерносмеси люпина узколистного с 55%

нормой высева в чистом виде и ячменя с 45% нормой высева в чистом виде при внесении минеральных удобрений в дозе К3оР3оКбо- Аналогичные закономерности прослеживаются при оценке продуктивности изучаемых агрофитоценозов в сборе сырого протеина, кормовых единиц и энергетической продуктивности (табл. 4).

Таблица 4. Сбор кормовых единиц и обменной энергии с урожаем люпина узколистного, ячменя и их смесей (среднее за 2001-2004 гг.)

Смеси РзоКбо N30 РзоКбо N60 РзоКбо

к. е. о.э, ГДж к. е. О.Э., ГДж к.е. О.Э., ГДж

Ячмень 1808 21,0 2748 31,5 2936 34,3

Люпин 1767 19,1 2115 22,7 1407 15,0

Люпин 85 % + ячмень 15 % 2771 31,1 3022 33,6 2654 29,5

Люпин 15% + ячмень 25 % 3108 35,0 3418 38,1 2897 32,9

Люпин 65 % + ячмень 35 % 3166 36,0 3526 39,4 3150 35,2

Люпин 55 % + ячмень 45 % 3205 37,0 3668 42,3 3248 36,3

Наибольший сбор (3668) кормовых единиц, обменной энергии 42,3 ГДж с 1 га обеспечил посев люпина узколистного 55% от нормы высева в смеси с ячменем 45% от нормы высева при внесении минеральных удобрений в дозе N30 РзоКбо. Кроме вышеуказанных показателей продуктивности и качества кормов, не менее важными являются данные о содержании переваримого протеина в кормовой единице (табл. 5).

Согласно данным таблицы 5 возделывание ячменя в одновидовых посевах не обеспечивало необходимое содержание переваримого протеина в кормовой единице. В среднем содержание переваримого протеина в одной кормовой единице ячменя составляет 95 г. В то же время, каждая кормовая единица, полученная при возделывании зерносмесей люпина узколистного и ячменя, содержит переваримого протеина больше, чем требуется по научно-обоснованной зоотехнической норме - от 113 до 153 г.

Таблица 5. Обеспеченность переваримым протеином одной кормовой единицы зерна люпина узколистного, ячменя и их смесей, г (среднее за 20012004 гг.)

Смеси (В) Минеральные удобрения (А) Среднее по В

РзоКбо N30 РзоКбо N60 РзоКбо

Ячмень 96 94 95 95

Люпин 216 218 220 218

Люпин 85%+ячмень 15% 157 154 148 153

Люпин 75%+ячмень 25% 144 143 134 140

Люпин 65%+ячмень 35% 133 130 118 127

Люпин 55%+ячмень 45% 115 116 109 113

Исследования посевов люпина узколистного в смеси с яровой пшеницей показали, что одновидовые посевы люпина узколистного в среднем обеспечили 1,96 т зерна с 1 га, что на 21% ниже урожайности одновидовых посевов яровой пшеницы (табл. 6). В тоже время люпин узколистный является хорошей средообразующей культурой и за счет аллелопатического взаимодействия в ризосфере смешанных люпино-злаковых посевов улучшается азотное питание злаковых культур.

Таблица 6. Влияние минеральных удобрений и норм высева на урожайность люпина узколистного, яровой пшеницы и их смесей, т/га (среднее за 2006-2009 гг.)

Смеси (В) Минеральные удобрения (А) Среднее по В

без удобрений РзоКбо ^оРзоКбо

Пшеница 1,96 2,21 2,61 2,26

Люпин 1,71 1,87 2,01 1,86

Люпин 100% + пшеница 20% 1,95 2,21 2,47 2,21

Люпин 80% + пшеница 20% 2,20 2,45 2,65 2,43

Люпин 60% + пшеница 40% 2,44 2,59 2,96 2,66

Люпин 40% + пшеница 60% 2,62 2,93 3,25 2,93

Среднее по А 2,15 2,38 2,66

НСР05 ч..Р. - 0,048 НСР05 А - 0,024 НСР05 В - 0,027

Использование смешанных посевов люпина узколистного и яровой пшеницы способствовало повышению урожайности на 7-42% по отношению к средневзвешенной урожайности культур компонентов в чистом виде, составляющей 2,06 т/га. Увеличение доли злакового компонента в зерносме-си с 20% до 40 и 60% от нормы высева повышало сборы зерна на 9,4 и 10,1% соответственно.

Внесение фосфорно-калийных удобрений в дозе РзоКво под люпин узколистный и яровую пшеницу, как в одновидовых, так и смешанных посевах обеспечило получение зерна в среднем 2,38 т/га, что на 5,2% выше, чем на вариантах без удобрений. В тоже время добавление к фосфорно-калийным удобрениям Р30К60 азотных в дозе N30 позволило получить наибольший сбор зерна (2,66 т/га), что на 17,5% больше по сравнению с фоном без удобрений и на 11,7% - чем при внесении РзоКбо-

В целом наибольшую урожайность зерна (3,25 т/га) за годы исследований обеспечил посев люпина узколистного с 40% нормой высева и яровой пшеницы с 60% нормой высева при внесении ^0РзоКбо-

Оценка продуктивности люпина узколистного, яровой пшеницы и их смесей в сборе обменной энергии и кормовых единиц выявила такие же закономерности, как и в сборе урожая зерна (табл. 7).

Внесение минеральных удобрений в дозе МзоРзоКбо, обеспечило сбор 2800 кормовых единиц с гектара зерносмеси, что на 31% выше показателей фона без удобрений и на 13,9% выше аналогичного показателя на вариантах, где вносили фосфорно-калийные удобрения Р30К«., Возделывание яровой пшеницы на естественном уровне плодородия почвы позволило получить 1873 к.е./га, люпина узколистного 1785 к.е. Возделывание зерносмесей повышало их продуктивность в к.е. по сравнению с одновидовым посевом люпина на 8-47%. При этом отмечается, что с увеличением нормы высева яровой пшеницы в смеси увеличивается и сбор к.е. Аналогичная тенденция отмечается и на фонах минеральных удобрений.

Таблица 7. Сбор кормовых единиц и обменной энергии с урожаем зерна люпина узколистного, яровой пшеницы и их смесей с 1 га (среднее за 2006-2009 гг.).

Смеси Без удобрений РзоК«о ^оРзоКбо

к.е. О.Э., ГДж к.е. О.Э., ГДж к.е. О.Э., ГДж

Пшеница 1873 21,4 2241 24,9 2632 29,3

Люпин 1785 19,5 1949 21,4 2156 23,2

Люпин 100% + пшеница 20% 1930 21,7 2304 25,2 2613 28,4

Люпин 80% + пшеница 20% 2145 24,3 2593 28,2 2853 30,8

Люпин 60% + пшеница 40% 2467 27,4 2608 29,1 3149 34,1

Люпин 40% + пшеница 60% 2620 29,3 2908 32,6 3399 37,1

Среднее по В 2137 23,9 2434 26,9 2800 30,5

Наибольший сбор (3399) к.е. обеспечил посев люпина узколистного 40% от нормы высева в смеси с яровой пшеницей 60% от нормы высева при внесении минеральных удобрений в дозе Н30РзоК6о.

Таблица 8. Сбор кормовых единиц и обменной энергии с урожаем зерна люпино-ячменных и люпино-пшеничных зерносмесей (среднее за 2001-2009 гг.)

Вид ценоза к. е./га ОЭ, ГДж/га

Люпино-ячменный 3153 35,5

Люпино-пшеничный 2632 29,0

Оценка продуктивности и качества люпино-злаковых ценозов показала, что за годы испытаний люпино-ячменная зерносмесь обеспечила получение 3153 к.е. и 35,5 ГДж ОЭ с гектара, что на 20 % выше аналогичных показателей люпино-пшеничных ценозов, что объясняется более высокой урожайностью зерна ярового ячменя по отношению к яровой пшенице в условиях Евро-Северо-Востока Нечернозёмной зоны Российской Федерации, где находится Республика Марий Эл (табл. 8).

15

Энергетическая и экономическая эффективность возделывания люпина узколистного в бинарных посевах. Применение минеральных удобрений и использование смешанных посевов сопровождается некоторым повышением затрат совокупной энергии, при этом отмечается снижение энергоемкости производства 1 т зерна (до 3,9 ГДж) и повышением энергетического коэффициента или коэффициента полезного действия технологии (до 4,26), что объясняется более высокой зерновой продуктивностью смесей. Наиболее высокий коэффициент энергетической эффективности (2,18-2,83) был на вариантах, где высевали люпин узколистный совместно со злаковыми культурами.

Полученная урожайность одновидовых и смешанных посевов люпина узколистного и злаковых культур, сложившиеся цены на зерно и энергоносители на период исследований обеспечили различный уровень рентабельности возделывания культур. В вариантах, где высевали люпин узколистный в одновидовых посевах, уровень рентабельности был низким.

Наиболее высокий уровень рентабельности (от 3 до 45 %) был на вариантах, где высевали зерносмеси на всех фонах минерального питания.

ВЫВОДЫ

1. Наибольшая средняя урожайность зерна (2,76 т/га) обеспечена люпином узколистным сорта Ладный. Несколько ниже она была у сорта Кристалл - 2,59 т/га. Остальные сорта формировали урожай зерна значительно ниже.

2. Наиболее высокое содержание сырого протеина в зерне люпина было у сорта Кристалл - 33,9 %, у остальных сортов оно варьировало от 27,8 до 30,3 %. По обеспеченности одной кормовой единицы зерна переваримым протеином отличился сорт Кристалл - 254 г,

3. Внесение минеральных удобрений в дозе К,сР,0К,0 при возделывании люпина узколистного сорта Ладный обеспечило получение в среднем за годы

исследований 1,7 т/га, что в два раза выше варианта с естественным уровнем почвенного плодородия.

4. Применение инокуляции семян, внесение почвенного гербицида прометрина способствовало прибавке урожая соответственно на 19 и 41 % по отношению к контролю.

5. Наибольшую урожайность зерна при возделывании люпина в бинарных посевах (3,65 т/га) за годы исследований обеспечила зерносмесь, состоящая из ячменя и люпина узколистного с 45% и 55% нормой высева в чистом виде соответственно при внесении N30P30K60

6. Внесение минерального азота в дозе N30 на фосфорно-калийном фоне повышало урожай зерносмесей в среднем на 0,38 т/га по сравнению с вариантами без применения азота. Дальнейшее повышение уровня азотного питания до Neo сопровождается снижением урожайности на 0,32 т/га.

7. Создание люпино-ячменных агроценозов снижает энергоемкость производства 1 т зерна в 1,5-2 раза по сравнению с одновидовым посевом люпина узколистного. Каждая кормовая единица, полученная при возделывании смеси люпина узколистного и ячменя, содержит от 113 до 153 г переваримого протеина, что больше зоотехнических норм. Результаты агроэнергетической оценки технологии возделывания люпина узколистного подтверждают высокую эффективность возделывания люпина узколистного в смеси с ячменем в соотношении 55% и 45% от их полной нормы высева в чистом виде с внесением минеральных удобрений в дозе N30 РзоКбо, где энергетический коэффициент составил 2,76.

8. При возделывании люпина с яровой пшеницей наибольшую урожайность зерна (3,25 т/га) обеспечила зерносмесь, состоящая из яровой пшеницы и люпина узколистного, с 60% и 40% нормой высева в чистом виде соответственно, возделываемая с внесением N30P30K60. Внесение фосфорно-ка-лийных удобрений в дозе РзоКбо позволило дополнительно собрать 0,12 т/га зерна по сравнению с контролем.

9. Создание люпино - пшеничных агроценозов приводит к снижению энергоемкости производства 1 т зерна в 1,5 раза по сравнению с однови-довым посевом люпина узколистного. При этом каждая кормовая единица, полученная при возделывании смеси люпина узколистного и пшеницы, содержит переваримого протеина от 153 до 233 г, что значительно больше зоотехнических норм.

10. Агроэнергетическая оценка технологии возделывания люпина узколистного подтверждает высокую эффективность его возделывания в смеси с яровой пшеницей в соотношении 40% и 60% от их полной нормы высева в чистом виде с внесением минеральных удобрений в дозе КзйРзоК6о, где коэффициент энергетической эффективности составил 2,47. Полученная урожайность люпина узколистного и яровой пшеницы за годы исследований, сложившиеся цены на зерно и энергоносители на период проведения опытов обеспечили положительный уровень рентабельности от 3 до 45 % на всех вариантах, где возделывали зерносмеси при различных уровнях минерального удобрения, кроме вариантов, где высевали люпин узколистный в одновидовых посевах.

11. Наиболее высокую продуктивность в условиях Республики Марий Эл обеспечивают гетерогенные бинарные посевы люпина узколистного с ячменем, обеспечившие получение в среднем 3153 к.е. и 35,5 ГДж ОЭ с гектара, что на 20 % выше аналогичных показателей люпино-пшеничных ценозов.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны Российской Федерации целесообразно возделывать на фуражные цели наиболее адаптивный детерминантный сорт люпина узколистного Ладный.

2. На дерново-подзолистой почве Северо-Восточной части Нечерноземной зоны Российской Федерации люпин узколистный следует возделывать в смешанных посевах с ячменем в соотношении 55% и 45% от их полной нормы высева в чистом виде соответственно.

3. Для увеличения зерновой продуктивности минеральные удобрения необходимо вносить в дозе ЫзоРзоК6й.

4. Для предприятий отрасли птицеводства возможно возделывание люпина узколистного в смеси с яровой пшеницей.

Список

работ соискателя, опубликованных по теме диссертации

Публикаций в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

1. Логинов И.В., Ресурсы повышения производства высокобелковых кормов растительного происхождения в Республике Марий Эл / И.В. Логинов, В.М. Изместьев, А.Г. Маркина, A.B. Кондратенко, И.А. Виноградова, С.А. Попов // Кормопроизводство. - 2003. - № 2. - С. 2-3.

2. Изместьев В.М., Основные пути увеличения производства кормов и повышения качества в Республике Марий Эл / В.М. Изместьев, А.Г. Михайлова, Ю.А. Лапшин, И.В. Логинов, A.B. Кондратенко // Достижения науки и техники АПК. - 2006. - № 3. - С. 39-40.

3. Изместьев В.М. Гетерогенные посевы люпина и ячменя — перспективное направление повышения продуктивности пашни / В.М. Изместьев, С.А. Замятин, A.B. Кондратенко // Кормопроизводство. - 2011. - № 5. - С. 15-16.

4. Изместьев В.М. Эффективность возделывания смешанных посевов люпина узколистного и яровой пшеницы / В.М. Изместьев, A.B. Кондратенко // Кормопроизводство. - 2012. - № 7. - С. 30-31.

5. Изместьев В.М. Нормы высева и протеиновая продуктивность Гетерогенных посевов люпина узколистного и яровой пшеницы / В.М. Изместьев, С.А. Замятин, A.B. Кондратенко // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. -2012.-№5(30).-С. 27-30.

Научные статьи, опубликованные в иных изданиях

6. Кондратенко A.B. Влияние инокуляции, средств защиты растений и минеральных удобрений на зерновую продуктивность люпина узколистного в условиях Республики Марий Эл / A.B. Кондратенко // Совершенствование

19

технологии производства продукции сельского хозяйства. Материалы научно-практической конференции. - Йошкар-Ола, МарГУ, 1997. - С. 159-160.

7. Кондратенко A.B. Резервы повышения кормовых угодий / A.B. Кондратенко, В.М. Изместьев, А.Г. Маркина // Современные аспекты адаптивного земледелия. Материалы международной научно-практической конференции. - Йошкар-Ола, МарГУ, 1998. - С. 137-140.

8. Кондратенко A.B. Эффективные приемы повышения продуктивности люпина узколистного / A.B. Кондратенко // Проблема адаптивной интенсификации сельскохозяйственного производства Северо-Восточного региона России. Материалы научно-практической конференции. — Киров, ЗНИИСХ Северо-Востока, 1999. - С. 29-32.

9. Кондратенко A.B. Некоторые аспекты повышения продуктивности люпина узколистного / A.B. Кондратенко // Интродукция сельскохозяйственных растений и ее значение для сельского хозяйства Северо-Востока России.

- Киров, ЗНИИСХ Северо-Востока, 1999. - С. 66-68.

10. Кондратенко A.B. Люпин узколистный - источник кормового белка / A.B. Кондратенко // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2000. - № 1. -С. 63-64.

11. Кондратенко A.B. Продуктивность и эффективность смешанных посевов люпина узколистного с бобовыми и злаковыми компонентами / A.B. Кондратенко // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. - М., 2001. - Т. 3. - С. 188-190.

12. Изместьев В.М. Продуктивность агроценозов люпина узколистного и ячменя в зависимости от норм высева и агротехнических методов борьбы с сорняками / В.М. Изместьев, A.B. Кондратенко // Материалы конференции.

- Ульяновск, 2002. - С. 212-213.

13. Кондратенко A.B. Влияние норм высева и минеральных удобрений на продуктивность смешанных посевов люпина узколистного и ячменя / A.B. Кондратенко // Пути решения проблем повышения адаптивности, продуктивности и качества зерновых и кормовых культур. - Самара, 2003, - С. 192-193.

14. Кондратенко Л.В. Приемы повышения продуктивности смешанных посевов люпина узколистного и ячменя / A.B. Кондратенко У/ Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. Вып. 5. - Йошкар-Ола, МарГУ, 2003. - С. 50-51.

15. Макаров В.И. Моделирование высокопродуктивных агроценозов люпина узколистного и ячменя / В.И. Макаров, A.B. Кондратенко // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения / Материалы региональной научно-практической конференции. Вып. 6. —Йошкар-Ола. — 2004. — С. 27-28.

16. Изместьев В.М. Возделывание высокобелковых культур - основа высококачественных кормов / В.М. Изместьев, A.B. Кондратенко // Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития сельского хозяйства. Сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию кафедры общего земледелия. - Пенза, РИО ПГСХА, 2004. - С. 189-190.

17. Макаров В.И. Продуктивность смешанных посевов люпина узколистного и ячменя / В.И. Макаров, A.B. Кондратенко // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства: Мосоловские чтения / Материалы межрегиональной научно-практической конференции АТИ МарГУ. Вып. 7. - Йошкар-Ола. -2005.-С. 14-15.

18. Кондратенко A.B. Зерновая продуктивность и качество зернофуража агрофитоценозов люпина узколистного и ячменя / A.B. Кондратенко // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2005. - № 6. - С. 57-59.

19. Кондратенко A.B. Моделирование высокопродуктивных агроценозов люпина узколистного и ячменя в условиях Республики Марий Эл / A.B. Кондратенко // Научное обеспечение люпиносеяпья в России. - Брянск, 2005. -С. 133-136.

20. Изместьев В.М. Расширение видового разнообразия растений -основа адаптивной интенсификации кормопроизводства / В.М. Изместьев, A.B. Кондратенко, В.П. Петров // Основные итоги и приоритеты научного обеспечения АПК Евро-Северо-Востока. - Киров, 2005. - Т. 1. - С. 356-358.

21. Кондратенко A.B. Технологические аспекты возделывания одно-видовых и смешанных посевов люпина узколистного в условиях республики 22. Изместьев В.М. Технология возделывания люпина узколистного и ячменя в смешанных посевах, обеспечивающая высокое качество зернофуража в условиях Республики Марий Эл / В.М. Изместьев, A.B. Кондратенко //Адаптивные технологии производства сельскохозяйственной продукции в Республике Марий Эл. - Йошкар-Ола, МарНИИСХ, 2006. - С. 19-26.

23. Кондратенко A.B. Способы повышения продуктивности одновидо-вых и смешанных посевов люпина узколистного / A.B. Кондратенко // Научное обеспечение стратегии адаптивной интенсификации АПК на Северо-Востоке Нечерноземной зоны РФ. - Руэм, 2007. - С 122-125.

24. Кондратенко A.B. Одновидовые и смешанные посевы люпина узколистного - источник получения качественного зернофуража / A.B. Кондратенко // Научное обеспечение животноводства и кормопроизводства. - Саранск, 2008. - С 282-284.

25. Кондратенко A.B. Продуктивность люпино-злаковых агрофито-ценозов / A.B. Кондратенко // Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур. - Новоивановское, 2008. - С 66-68.

26. Изместьев В.М. Технология возделывания люпино-пшашчных агро-фитоценозов, обеспечивающая получение урожая высокопротеипового зерна на уровне Зт/га при снижении энергозатрат на 10-15% / В.М. Изместьев, A.B. Кондратенко - Руэм, ГНУ МарНИИСХ Россельхозакадемии, 2010. - С. 16.

27. Кондратенко A.B. Комплексное усовершенствование технологии возделывания сельскохозяйственных культур - основа получения высоких урожаев / A.B. Кондратенко // Инновационное развитие растениеводства в Республике Марий Эл. - Йошкар-Ола, 2011. - С. 167-174.

Сдано в набор 11.10.13 г. Подписано в печать 12.10.13 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем усл. печ. листов 1,16. Тираж 100. Заказ № 3952.

ГУЛ Республики Марий Эл «Типография Правительства Республики Марий Эл» 424001, г. Йошкар-Ола, ул. Комсомольская, 112. Тел. (8362) 45-02-94.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кондратенко, Андрей Владимирович, Йошкар-Ола

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

04201 45751 8 На пРавах ру™писи

Кондратенко Андрей Владимирович

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОКА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

06.0.01 — общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Макаров В.И.

Йошкар-Ола - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

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

1. ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО В МОНОКУЛЬТУРЕ И СЛОЖНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗАХ ПОД ВЛИЯНИЕМ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИИ (Обзор литературы)

1.1 Хозяйственное значение, интродукция и биологические особенности люпина узколистного................................................ 7

1.2 Влияние минеральных удобрений на продуктивность растений люпина узколистного........................................................ 29

1.3 Возделывание люпина узколистного в монокультуре и сложных агрофитоценозах......................................................... 33

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Метеорологические условия в годы проведения исследований ... 42

2.2 Характеристика почвы и агротехника полевых опытов............. 53

2.3 Методика полевых и лабораторных исследований.................... 56

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО

3.1 Рост и развитие растений...................................................... 60

3.2 Урожайность зерна люпина узколистного............................. 62

3.3 Энергетическая и кормовая ценность продукции..................... 64

ВЛИЯНИЕ ИНОКУЛЯЦИИ И СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ НА 4- ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО

4.1 Влияние инокуляции, гербицида и минеральных удобрений на урожайность люпина узколистного... 66

4.2 Зависимость качества люпина узколистного от инокуляции и применения средств химизации............................................ 68

Стр.

4.3 Биоэнергетическая эффективность применения ризоторфина и

средств химизации при возделывании люпина узколистного..............69

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО В СМЕШАННЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗАХ 51 Рост, развитие, продуктивность и качество люпино-ячменных агрофитоценозов..............................................................

5.2 Рост, развитие, продуктивность и качество люпино-пшеничных агрофитоценозов............................................................................................................................82

5.3 Энергетическая и экономическая эффективность возделывания люпина узколистного в бинарных посевах............................................................93

ВЫВОДЫ............................................................................................................................................100

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ......................................................................103

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................................104

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................................................121

ВВЕДЕНИЕ

Современный уровень производства кормового белка не удовлетворяет потребности страны, что является одной из главных причин, сдерживающих рост производства продукции животноводства.

В рационе среднего россиянина недостает 30 %, а в рационах кормления животных и птицы - 25 % белка (Артюхов А.И., 2012).

Общий дефицит протеина в кормах составляет более 1,8 млн. тонн, в том числе объемистых - 1,1 млн., концентрированных - 0,7 млн. тонн. В заготавливаемых кормах переваримого протеина в расчете на одну кормовую единицу приходится 85-90 г при норме 105-110 г. Низкое качество кормов компенсируется их перерасходом на 30-50 % (Чирков Е.П., 2000; Косолапов В.М., 2009).

В решении проблемы производства кормового белка видное место принадлежит зернобобовым культурам. В условиях Нечернозёмной зоны Российской Федерации перспективной бобовой культурой является люпин узколистный. По содержанию белка в зерне сорта люпина значительно превосходят традиционный горох и не уступают ему по индексу незаменимых аминокислот (Дебелый Г.А., 1990). Белок люпина отличается высоким качеством и переваримостью, практически не содержит ингибиторов протеаз, не вызывает аллергических реакций (Лукашевич М.И., 2012).

Вторым после белка ценным компонентом люпина является жир (от 3 до 12 %) с характерным высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот (линолевой, олеиновой), необходимых для роста и развития животных. Поэтому в качестве источника кормового белка и энергии при кормлении по своей питательности и эффективности люпин не уступает сое и превосходит другие зернобобовые культуры (Фицев А.И., 2005).

Говоря о преимуществах кормового люпина как зернобобовой

культуры в сравнении с горохом и кормовыми бобами, можно отметить,

что люпин менее требователен к плодородию и влажности почвы, более

технологичен и устойчив к полеганию. В условиях Северо-Восточной

4

части Нечерноземной зоны, где расположена республика Марий Эл, исследования по разработке технологии возделывания люпина узколистного на зерно в одновидовых и смешанных посевах не проводились. Для полного использования потенциальных возможностей данной культуры необходим подбор адаптированных к условиям республики сортов люпина узколистного.

Создание высокопродуктивных бобово-злаковых агрофитоценозов из люпина узколистного и ячменя, люпина узколистного и яровой пшеницы является важным приемом в технологической цепи энергосбережения, что позволит повысить рентабельность отрасли кормопроизводства, а также обеспечить высокое качество зерна при минимальном использовании минеральных удобрений.

Цель исследований заключалась в подборе сортов и разработке агротехнических приёмов, повышающих эффективность возделывания люпина узколистного в условиях Северо-Востока Нечернозёмной зоны Российской Федерации на основе создания уплотненных гетерогенных ценозов с ячменём и яровой пшеницей, обеспечивающих получение зерна с высокой концентрацией протеина.

Задачи исследований:

- провести сравнительную оценку урожайности зерна, питательную и энергетическую ценность сортов люпина узколистного;

- оценить влияние инокуляции семян, почвенного гербицида и минеральных удобрений на продуктивность зерна в одновидовых посевах люпина узколистного;

- установить оптимальное соотношение компонентов и уровень минеральных удобрений при посеве люпино-злаковых смесей, обеспечивающие максимальную зерновую продуктивность агрофитоценоза и получение высокопротеиновой зерновой массы;

- дать агроэнергетическую и экономическую оценку эффективности технологии возделывания гетерогенных люпино-злаковых смесей.

Научная новизна. Впервые в условиях Северо-Восточной части Нечерноземной зоны разработана технология возделывания люпина узколистного на зерно как в одновидовых, так и смешанных посевах с ячменем и яровой пшеницей, обеспечивающая высокую урожайность и качество сбалансированного непосредственно в поле зернофуража. Получены данные по энергетической и экономической оценке возделывания люпина узколистного.

Практическая значимость работы заключается в научном обосновании и экспериментальном подтверждении энергетической и экономической целесообразности возделывания люпина узколистного, подборе оптимального соотношения компонентов при посеве люпино-злаковых смесей, оптимальной дозы минеральных удобрений, обеспечивающих высокую урожайность и качество зерна.

Установлено, что наиболее адаптивным к почвенно-климатическим условиям региона является сорт люпина узколистного Ладный, обеспечивающий высокий уровень рентабельности в бинарных посевах с ячменем.

Основные положения, выносимые на защиту:

- В условиях Республики Марий Эл наиболее высокую продуктивность обеспечивает люпин узколистный сорта Ладный.

- Инокуляция семян, применение почвенного гербицида, внесение рекомендуемых доз минеральных удобрений обеспечивает получение до 2,12 т/га зерна в одновидовых посевах люпина узколистного.

- Бинарные люпино-злаковые посевы при внесении рекомендуемых доз минеральных удобрений обеспечивают продуктивность зерна 3,25 -3,65 т/га.

- Возделывание люпино-злаковых смесей в условиях Республики Марий Эл энергетически и экономически оправдано.

1. ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО В МОНОКУЛЬТУРЕ И СЛОЖНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗАХ ПОД ВЛИЯНИЕМ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

(Обзор литературы)

1.1 Хозяйственное значение, интродукция и биологические особенности люпина узколистного

Наш век называют веком научно-технической революции и охраны природы, который выдвинул перед человечеством ряд жизненно важных проблем. Одна из них - проблема «белкового дефицита».

Кормовой белок - важнейший элемент в организации сбалансированного кормления сельскохозяйственных животных. От его количества и качества зависит рациональное использование кормовых ресурсов и, в конечном итоге, количество, качество и себестоимость животноводческой продукции.

Зерно колосовых культур имеет невысокий процент содержания протеина. Так, в зерне ячменя, овса и пшеницы на одну кормовую единицу приходится 70, 83, 90 г. переваримого протеина, что на 30, 17 и 10 % ниже минимальной зоотехнической нормы. В зерне же зернобобовых культур содержится от 143 до 377 г переваримого протеина на одну кормовую единицу или 1,5-3,8 раза выше нормы (Задорин А.Д., 1994). Кроме того, зерно злаковых культур несбалансированно по незаменимым аминокислотам, в первую очередь по лизину. Общая недостача лизина в концентрированных кормах, израсходованных в хозяйствах России, составляет 100-150 тыс. тонн. Недостаток лизина, а также серосодержащих аминокислот (метионина и цистина) приводит к низкой отдаче концентрированных кормов (Ефремов А.Г., 1994).

Производимые корма в своем составе должны иметь все необходимые питательные вещества. Наиболее эффективное их использование достигает-

ся в том случае, когда на каждую кормовую единицу приходится не менее 100-110 граммов белка. Наиболее актуальной и сложной проблемой является балансирование по белку концентрированных кормов. В стране из-за несбалансированности кормов по протеину их перерасход на производство животноводческой продукции составляет примерно 35-40 млн. тонн кормовых единиц (Новоселов Ю.К., 1990).

По мнению Г.В. Столярова, использование несбалансированных кормов приводит к недокорму животных, который значительно снижает реализацию генетического потенциала их продуктивности. Например, у коров он реализуется только на 50-55 %, на выращивании и откорме молодняка КРС - на 55-60 и свиней - 65-70 % (Столяров Г.В., 2002).

В решении белковой проблемы важная роль принадлежит зернобобовым культурам. По сравнению с зерновыми злаковыми культурами белковых веществ в них в 1,5-3 раза больше. Они способны активно синтезировать полноценный белок, который используется как для пищевых, так и для кормовых целей (Терехов М.Б., 2002; Лукашов В.Н., 2010).

Одной из наиболее перспективных зернобобовых культур является люпин - древнейшее культурное растение. Он относится к категории ценных культур, имеющих большие перспективы для широкого использования в сельском хозяйстве. Благодаря увеличению площадей под ним и усовершенствованию технологии его возделывания, можно решить ряд важнейших проблем (Новоселов Ю.К., 1990).

Сведенья о развитой культуре возделывания люпина в странах Средиземноморья появились 4000 лет назад. (Майсурян H.A., 1974).

Первые упоминания о люпине в литературных источниках, есть у греческого врача Гиппократа (460-364 лет до н. э.), в книгах «О питании человека», где он даёт физиологическую оценку люпину, расценивая его в сравнении с другими бобовыми как наиболее питательное по своему составу средство. Более подробное описание люпина, в качестве сельско-

хозяйственной культуры, имеется у Теофраста (375-289 лет до н. э.) в работах «История растений» и «Физиология растений».

С античных времён люди возделывали люпин как зерновую культуру, обезгорченные семена которого использовались в пишу и на корм скоту. (Кононов A.C., 2003).

Известно было также применение люпина в качестве зелёного удобрения, восстанавливающего плодородие почвы. В средние века люпин возделывался повсеместно в странах Средиземноморья, где он использовался как, сидеральная культура.

В страны Центральной Европы белый люпин проникает больше как лекарственная культура, чем кормовая и сидеральная. Одной из главных причин препятствующих распространению этого вида люпина, стало поражение фузариозом. Массовое распространение фузариоза и отсутствие в то время устойчивых к этому заболеванию сортов вызвали быстрое и значительное сокращение посевных площадей (Дорожкин H.A., 1978).

Выход из создавшегося положения был найден благодаря окультуриванию двух видов люпина желтого и узколистного, что обусловило начало очередного этапа развития культуры люпина (Алексеев Е.К., 1940).

Узколистный люпин впервые появился на полях Германии в 1854 г. и позже распространился и в другие страны, в том числе Польшу, а затем и в Россию (Миронова Т.П., 2001).

В России первые сведения о люпине как о декоративном растении появились в трудах Вольного экономического общества в 1869 году (Саввичева И.К., 2012). При этом на территории Российской империи первые систематические опыты с люпином были начаты лишь в 1881 году. Исследования об использовании люпина в качестве сидерата проводил профессор П.В. Бур дин на опытном поле в Новой Александрии (теперь Пулавы, Польша), затем профессор С.М. Богданов в 1885 г на почвах бывшего Родомильского уезда. Большая заслуга в распространении в

России люпина как сидеральной культуры принадлежит академику Д.Н.

9

Прянишникову и профессору С.М. Богданову, активно пропагандировавшим люпин в своих многочисленных публикациях и выступлениях. Коллективные опыты 1910-1914 гг. в ряде губерний (Черниговской, Волынской, Киевской, Минской, Могилёвской) с посевом люпина на зелёное удобрение в паровых полях крестьянских земель подкрепили пропаганду люпина и сыграли видную роль в деле распространения этой культуры. Они показали возможность значительного повышения урожаев ржи без применения навозного удобрения (Майсурян H.A., 1974).

В начале двадцатого столетия увеличение объемов использования введенных в культуру видов люпина было ограничено повышенным содержанием алкалоидов. Этот фактор затруднял применение люпина в качестве кормовой культуры. Впервые идея о выведении безалкалоидного люпина, пригодного для кормления животных, была высказана Т. Рёмером в 1916 году и несколько позднее Д.Н. Прянишниковым в 1924 году (Хотылева Л.В., 1988).

В 30-х годах двадцатого столетия в СССР по инициативе Д.Н. Прянишникова в биохимической лаборатории Всесоюзного института растениеводства под руководством H.H. Иванова были разработаны простые экспресс-методы качественного, а затем и количественного определения алкалоидов (Иванов H.H., 1932).

Полное окультуривание рода Lupinus началось в связи с успехами ученых в генетике (Мисникова Н.В., 2007).

По мнению Н.И. Вавилова обнаружение безалкалоидного люпина -это открытие, представляющее исключительный интерес для агрономической практики. Именно с этого времени и начался отсчёт становления люпина как кормовой культуры.

Энергичная селекционная работа с люпином привела к значительному расширению его посевов как на зелёное удобрение, так и на корм. Уже в 60-70-х годах посевные площади люпина на зерно в СССР

приближались к 500 тыс. га, а на зелёный корм и силос составляли около

10

1,5 млн. га. Обнаружение безалкалоидных растений жёлтого, узколистного и белого люпинов в конце 20-х — начале 30-х годов двадцатого века ознаменовало наступление нового этапа люпиносеяния, открывшего огромные возможности использования этой культуры в животноводстве для укрепления кормовой базы и увеличения производства растительного белка. С этого времени люпин стал занимать всё более значительное место в мировом земледелии. Так, например, в Австралии площадь посева достигла 1262 тыс. га, в Белоруссии 50,4 тыс. га (Таранухо Г.И., 1975).

Вместе с тем на протяжении ряда лет, нарушая научно-обоснованные севообороты, хозяйства стали размещать люпин по люпину. В результате накопления корневых гнилей и неустойчивости к ним сортов посевы люпина вначале желтого, а потом белого и узколистного стали поражаться болезнями и резко снижать урожаи (Турбин Н.В., 1974). Наибольший урон люпину был нанесен фузариозом, который стал массово распространяться в 70-х годах прошлого столетия, вследствие чего посевные площади люпина в Российской Федерации со 160 тыс. га в 1975 году сократились до 50 тыс. га в 1980 году, т.е. более чем в 3 раза за одно пятилетие (Такунов И.П., 2005). Лишь к концу 80-х годов, используя источники устойчивости к фузариозу из ГДР и Польши, были выведены и районированы сорта желтого люпина, выносливые к корневым гнилям. (Таранухо Г.И., 1980, 1989).

В Белорусском НИИ земледелия и кормов (Купцов Н