Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Основы природоохранной технологии возделывания гречихи в условиях темно-серых лесных почв Центрального Черноземья России

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Основы природоохранной технологии возделывания гречихи в условиях темно-серых лесных почв Центрального Черноземья России"

Ки ОД 2 4 НОЯ '^07

На правах рукописи

БЕСЕДИНА МАРИНА НИКОЛАЕВНА

ОСНОВЫ ПРИРОДООХРАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГРЕЧИХИ В УСЛОВИЯХ ТЕМНО-СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ Ц ЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕИЛ РОССИИ

11.00.11. - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискайие ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

КУРСК- 1997

Работа выполнена на кафедре земледелия и методики опытного дела Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАЕН Картамышев Николай Иванович.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Стифеев Анатолий Иванович; доктор сельскохозяйственных наук, Крупчатников Анатолий Иванович.

Ведущая организация: Московская сельскохозяйственная

академия им. К.А. Тимирязева.

Защита состоится " ^е^-^Ъс^л1997г. в часов на засе-

дании диссертационного совета Д:120.25.01 при Курской сельскохозяйственной академии им. профессора И.И. Иванова по адресу: 305021, г.Курск, ул. К. Маркса, 70, КГСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГСХА им. проф. И. И. Иванова.

Автореферат разослан " 1997г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Клейменова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Обеспечение населения продуктами питания - одна из самых сложных проблем современности. А обострившиеся в последнее время социально-экономические и экологические проблемы в сельском хозяйстве требуют изменения применяемых агротехно-логий в сторону их биологизации.

Более перспективной следует считать разработку биологически обоснованных систем земледелия, в которых не исключается использование средств химизации, но выдвигаются весьма строгие экологически-обоснованные требования к дозам, срокам и способам их при! менения.

| Внедрение в практику сельского хозяйства биологически обос-

, нованных систем дает возможность уделять больше внимания почве. Процесс самовосстановления почвы в естественных условиях идет очень медленно, но его можно усилить за счет применения агробиологической мелиорации (повышение плодородия за счет биологической ^ фиксации атмосферного азота), конструирования высокопродуктивных и экологически устойчивых агроэгасистём.

Гречиха - очень ценная крупяная культура и увеличение ее производства в Центрально-Черноземной зоне является одной из важных проблем. Так как гречиха относится к культурам, которые обеспечивают производство продуктов диетического питания, то при разработке способов ее возделывания вместо химических средств необходимо планировать и использовать систему биологических приемов, одним из которых является совместный посев гречихи с азотфиксиру-ющей культурой (например, люпином).

При правильном соотношении культур-компонентов оказывается положительное влияние на культуру земледелия, обеспечивается стабилизация урожая, улучшение качества продукции, восстановление . плодородия почвы, уменьшение применения минеральных удобрений и • получение экологически чистой продукции.

Цель работы. Основной целью исследований являлось изучение возможности и эффективности возделывания сельскохозяйственных культур в многокомпонентных смесях; разработка основ (основных элементов) технологии этого процесса, обеспечивающего повышение эффективности использования минеральных удобрений и качества по-

лучаемой продукции (на примере смешанных посевов гречихи и люпина) применительно к условиям темно-серых лесных почв Центрального Черноземья России (на примере Курской области).

В задачу исследований входило изучить влияние различного соотношения культур-компонентов, способов посева и уменьшения доз минеральных удобрений при их возделывании на:

- рост и развитие;

- влагообеспеченность и обеспеченность элементами питания;

- плотность и биологическую активность почвы;

- фитосанитарное состояние;

- фотосинтетическую деятельность и урожайность;

- экономическую и энергетическую эффективность.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые для условий темно-серых лесных почв Центрального Черноземья России разработано оптимальное соотношение культур-компонентов, способы их посева в смеси, приемы, обеспечивающие возможность уменьшения минеральных удобрений и средств защиты растений; т.е. разработаны технологии возделывания гречихи в смеси с люпином, обеспечивающие повышение эффективности использования ресурсов надежности защиты окружающей среды от загрязнения, и производство экологически безопасной продукции растениеводства (гречихи). Новизна полученных результатов подтверждается патентом России N 2076559.

Положения, выносимые на защиту:

1. Возделывание гречихи в смеси с люпином является элементом (фрагментом) перевода земледелия на биологическую основу, т.е. обеспечивает возможность уменьшения применения минеральных удобрений и средств защиты растений.

2. Смешанные посевы гречихи с люпином обеспечивают более высокую урожайность, чем однокомпонентные, и естественное (с меньшим участием промышленных удобрений) восстановление плодородия почвы.

3. Оптимальным соотношением гречихи и люпина в смешанных посевах является 10:1.

4. Лучшим способом посева гречихи и люпина в смеси является узкорядный.

Практическая значимость работы заключается в том, что реализация выводов ее в производственных условиях возделывания гречихи обеспечит значительное сокращение применения минеральных удобрений и средств защиты растений без снижения урожайности гречихи и

плодородия почв, а так же производство экологически безопасной продукции.

Апробация работы. Основные положения и разработки автора докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях профессорско-преподавательского состава КГСХА.

Структура и объем работы. Материалы диссертации изложены на 163 страницах машинописного текста, содержат 18 таблиц, 8 рисунков и включают введение, 4 главы, выводы и рекомендации производству, список литературы, приложение. Список литературы включает 256 наименований, в том числе 37 иностранных авторов.

Автор выражает особую признательность и с чувством глубокого уважения благодарность своему учителю и руководителю темы, доктору сельскохозяйственных наук, академику РАЕН Картамышеву Николаю Ивановичу.

УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Исследования проводились в 1994-1996 гг. в учебно- опытном хозяйстве -Курсксй государственной сельскохозяйственной академии, расположенном в Курском районе, Курской области. Почвы опытного участка - темно-серые лесные, среднесуглинистые с содержанием гумуса в пахотном слое - 2,4%, и 14,9 мг на 100г подвижного фосфора и 10,5 мг на 100г обменного калия. Производственный опыт выполняли в кооперативе "Родина" Обоянского района Курской области на темно-серых лесных почвах. Работа является составной частью плана НИР академии на 1991-2000 годы. Номер государственной регистрации 01.9.70 000668.

В период проведения полевых исследований погодные условия достаточно полно отражали характерные особенности климата зоны, что дает основание перенести результаты исследований в производство.

Исследования проведены в полевом опыте в четырехкратной пов-торности и производственном выполненном, методом контрольных полос.

Полевые исследования проводились по следующей схеме:

1. Контроль - гречиха без удобрений (посев узкорядный).

2. Контроль -гречиха с рекомендованной дозой И40Р40К40 кг/га д.в. на 1 га (удобрения вносятся перед вспашкой, посев узкорядный).

3. Гречиха с посевом люпина в соотношении 10:1 ( посев узкорядный) .

4. Гречиха с посевом люпина в соотношении 20:1 ( посев узкорядный) .

5. Гречиха с посевом люпина через рядок (ширина междурядья 15 см.).

6. Гречиха с посевом люпина через два рядка (посев узкорядный).

7. Гречиха с посевом люпина в соотношении 10:1 + Р40К40 кг/га д.в. на 1 га (удобрения вносятся перед вспашкой, посев узкорядный) .

8. Гречиха с посевом люпина в соотношении 10:1 + Р20К20 кг/га д.в. на 1га ( удобрения вносятся перед вспашкой, посев узкорядный) .

Производственный опыт включал 3 варианта:

1. Чистый узкорядный посев гречихи с рекомендованной дозой удобрений N40P40K40 кг/га.

2. Гречиха с люпином в соотношении 10:1, узкорядным способом + Р40К40.

3. То же, что вариант 2, но без удобрений.

Посевы гречихи размещались после сахарной свеклы по общепринятой технологии для Курской области. Норма высева гречихи - 2,5 млн. шт./га.

При проведении исследований руководствовались общепринятыми методиками:

1. Сроки наступления фенологических фаз гречихи определяли по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971).

2. Влаг©обеспеченность растений - взятием проб через каждые 10 см на глубину до 1 метра с высушиванием их до постоянного веса при температуре 105° С после посева гречихи и перед уборкой.

3. Плотность почвы под посевами методом отбора проб известного объема по слоям 0-10, 10-20 и 20-30 см во время посева и перед уборкой.

4. Биологическую активность почвы - по интенсивности разло жения льняного полотна в слоях почвы 0-10, 10-20 и 20-30 см в середине и конце вегетации.

5. Запасы легкодоступных питательных веществ : азота щелоч-

но-гидролизуемого по Корнфильду; подвижного фосфора и обменного калия - по Чирикову в фазу всходов и перед уборкой в слоях:О-10; 10-20 и 20-30 см (Практикум по агрохимии, 1987).

6. Фитосанитарное состояние посевов:

- засоренность посевов количественным методом в фазу ветвления и перед уборкой (Г.Ф. Никитенко, 1982; Б.А. Доспехов и др., 1987);

- поражаемость болезнями - по методике ВИЗР (Рекомендации, 1978).

7. Динамику развития листовой поверхности (Г.Ф. Никитенко 1982). Фотосинтетическую деятельность гречихи (A.M. Гродзинский, Д.М. Гродзинский, 1964).

8. Развитие и массу корневой системы гречихи в слое 0-30 см по Станкову. Определение массы клубеньков люпина в слое 0-30 см ( Г.С. Посыпанов, 1991).

9. Пчелоопыление гречихи при возделывании в совместных посевах (Н.Л. Буренков, Г-Н. Котова, 1994).

10. Факторы формирования урожая - по методике НИИСХ ЦРНЗ.

11. Учет урожая - поделяночно. Урожай приводился к стандартной влажности;полученные экспериментальные данные обрабатывались методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1981).

12. Энергетическая и экономическая эффективность - расчетным путем (В.М. Володин, 1989).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Фенологические наблюдения. На протяжении трех лет 1994- 1996 годах велись фенологические наблюдения.

Самый продолжительный вегетационный период отмечен нами в 1994 году, это связано с пониженным температурным режимом в период вегетации. Он составил у гречихи 89-95 дней и у люпина 68-73 дня. В среднем же вегетационный период за годы исследований составил 86 дней у гречихи и 68 дней у люпина.

Более раннее созревание люпина и погодные условия приводили к тому, что большая часть осыпавшихся семян люпина и частично гречихи прорастала, и к моменту основной (осенней) обработки почвы образовывала зеленую массу, которая и запахивалась, являясь зеленым удобрением.

а ар и а иты опыта

Рис. 1. Урожайность зеленой массы, полученной от осыпавшихся семян гречихи и люпина в 1994-1996гг., ц/га

Полученное зеленое удобрение в сумме с пожнивными и кооневы-ми остатками улучшает физико-химические идеологические свойства почвы.

Влагообеспеченность растений. Проведенные нами исследования (табл.1) свидетельствуют, что смешанные посевы гречихи с люпином не увеличивают потребление продуктивной влаги, следовательно, не иссушают почву.

Перед посевом запасы доступной влаги в почве существенно зависели как от количества осадков 8а период с сентября по май, так и от степени иссушенности почвы после уборки предшественника, а так же ресурсов тепла в осенний и весенний периоды, характера зимней погоды. Существенных различий между вариантами опыта перед посевом по влагообеспеченности растений не выявлено. Хотя уровень влагообеспеченности растений в течение вегетационного периода за три года несколько различался. Динамика запасов влаги при различных способах посева была сходной.

Независимо от способа посева с момента посева и до уборки потребление почвенной влаги происходило по всем слоям почвы.

Наибольшее потребление почвенной влаги (119,4 мм и 120,0мм)

1. Влагообеспеченность растений гречихи и люпина в совместных посевах в среднем за 1994 - 1996гг

N Варианта Слой почвы, см. Запасы влаги, мм Доступной влаги в почве, мм Всего доступной влаги за вегетацию мм Коэф- фиц. водо- потреб ления

посев плодо-образование уборка

1 0 -0 -0 - 10 30 100 16,4 50,6 150,3 8,0 20,6 53,2 6,5 23,6 38,3 9,9 27,0 112,0 284,0 18,3

3 0 -0 -0 - 10 30 100 16,5 51,2 150,1 10,7 28,7 70,4 7,9 25,4 30,7 8,6 25,8 119,4 291,4 14,9

5 0 -0 -0 - 10 30 100 15,6 49,8 150,9 9,7 22,1 67,4 6,1 23,2 43,1 9,5 26,6 107,8 279,8 16,1

8 0 -0 -0 - 10 30 100 16,6 50,5 151,3 И.1 27,7 74,1 8,3 24,8 31,3 8,3 25,7 120,0 292,0 14,3

наблюдалось соответственно на 3 и 8 вариантах, в слое 0- 100см.

Это нзпрямук связано с более высокой урожайностью, • полученной на этих вариантах, так как на формирование 1 грамма сухого вещества гречихи требуется в среднем 500 гр воды, а на 1 грамм сухого вещества люпину - 650 мл влаги в среднем, поэтому и вынесено продуктивной влаги на этих вариантах больше, чем на других вариантах. Это свидетельствует о наличии прямой пропорциональности между высотой получаемых урожаев и затратам влаги на их создание.

Плотность почву. Важнейшим показателем плодородия почвы является плотность, от которой зависит: водный и воздушный режимы, микробиологическая активность почвы и темпы минерализации негуми-фицированных растительных остатков.

Данные наших наблюдений показали, что плотность почвы увеличивается по всем слоям пахотного горизонта от посева к уборке. На всех вариантах наибольшее уплотнение почвы в среднем за три года за период вегетации произошла в слое 0-10 см, а в слоях 10-20 и 20-30 см также отмечалось увеличение плотности, но в меньшей степени. Это хорошо просматривается по данным и объясняется тем, что самый нижний изучаемый слой почвы 20-30 см практически не подвергался рыхлению при основной обработке, которая проводилась на глубину 20-22 см.

2. Плотность почвы под посевами гречихи и люпина при сов5 местном возделывании в среднем за 1994 - 1996гг, г/см .

N Варианта Период определения Слой почвы, см

0-10 10 - 20' 20-30

1 после посева 1,05 1,10 1,22

после уборки 1,25 1,27 1,29

3 после посева 1,05 1,10 1,22

после уборки 1,20 1,24 1,28

5 после посева 1,05 1,10 1,22

после уборки 1,21 1,25 1,28

8 после посева 1,05 1,10 1,22

после уборки 1,22 1,24 1,29

Опираясь на данные таблицы можно сделать вывод, что совместные посевы способствовали меньшему уплотнению почвы во время всей вегетации растений.

Биологическая активность почвы. Для оценки деятельности почвенной биоты используют показатель - "биологическая активность почвы".

Наши исследования показали, что биологическая активность почвы зависит как от погодных условий вегетационного периода, так и от способа посева (одновидовой или совместный посев).

Саше высокие темпы разложения клетчатки за годы исследований были в 1994 году. В последний год исследовании - 1995 - темпы разложения были наименьшими.

Из приведенной ниже таблицы N3 видно, что при внесении фос-форно-калийных удобрений интенсивность разложения льняного полотна в период уборки увеличивалось в среднем от 1.2Х до 8%, а на третьем варианте при совместном посеве и без внесения удобрений разложение льняной ткани увеличилось на 7,42.

Интенсивней всего разложение ткани шло в слое 10-20 и 20-30 см на всех вариантах и находилось в интервале от 35Х до 49Х. Это связано с большими запасами влаги в этих слоях. Можно сделать вывод, что при совместных посевах гречихи с люпином, как и при внесении минеральных удобрений, биологическая активность почвы возрастает.

3. Разложение льняного полотна, в зависимости от способов посева, 7. в 1994 - 1996гг.

N Варианта Срок определения (вегетация) Слой почвы, см.

0-10 10 - 20 20-30 0-30

1. середина 8,9 12,0 21,1 13,9

конец 29,5 34,5 41,0 35,0

2. середина конец 17,0 33,6 15,2 35,2 19,3 40,3 17,1 36,4

3. середина конец 15,6 36,2 18,5 46,9 20,8 44,1 18.3 42.4

4. середина конец 9.2 28,6 13,0 35,0 20,9 40,9 14,4 34,8

5. середина конец 10.5 28,7 14,2 36,2 20,1 42,3 14,9 35,7

6. середина конец 13,0 31,5 15,0 37.6 20,5 42,5 16,1 37,2

7. середина конец' 12,6 34,8 12.3 49.2 20,1 45,0 15,0 43,0

8. середина конец 13,5 35,3 16,5 42.3 21,5 43,0 17,2 40,2

Минеральное пихание почвы. Благодаря активной растворяющей функции корней гречихи и люпина способны обеспечить себя фосфором и калием за счет последействия удобрений, внесенных под предшествующе культуры. Однако внесение фосфорных и калийных удобрений в нужных соотношениях очень важно для правильного формирования растении и высокой продуктивности.

В среднем за три года наших исследований максимум запасов щелочногидролизуемого азота как в пахотном, так и в подпахотном слоях наблюдался в период плодообразования гречихи при всех способах посева.

Количество щелочногидролизуемого азота менялось от сроков определения. Так перед посевом его запасы были практически одинаковы на всех вариантах, кроме 2, так как там были внесены азотные удобрения под вспашку. В последующем картина меняется. На вариантах, где размещались совместные посевы, произошло значительное

увеличение количества щелочногидролизуемого азота. Если на контроле (1 вариант) в слое 0-10 см количество азота -100,3 мг/1000г, то на 3 варианте - совместный посев (где также не вносили удобрений) - количество азота - 184,7 мг/1000г. Это превышает и количество азота на 2 контрольном вариаште, где были внесены азотные удобрения на 59,0 мг/1000г.

Все это говорит об эффективности совместных посевов в отношении обеспечения растений азотом.

По сравнению с щелочногвдролизуемым азотом запасы подвижного фосфора в пахотном и подпахотном сдоях почвы под посевами были более стабильны и в основном варьировали от того, были ли внесены удобрения на варианте. Способы посева не сыграли никакой роли на изменение количества запасов Р2О5.

На запасы обменного калия, также как я в случае с фосфором, способы посева не. повлияли. Также несколько выделялись варианты, где были внесены калийные удобрения: 2; 7; 8. Обеспеченность пахотного слоя обменным калием была выше, чеы подпахотного слоя на всех вариантах.

Проанализировав данные можно сделать вывод, что совместные посевы гречихи с люпине»! благоприятны для основной культуры (гречихи), так как происходит накопление азота, а запасы фосфора и калия остаются стабильными.

Аиосанитарвое состояние посевов. Как и у многих сельскохозяйственных культур засоренность посевов гречихи является одним из сдерживающих факторов ее возделывания.

Однако известно, что гречиха является быстрорастущей культурой, хорошо облиственной и широколистной, которая хорошо затеняет почву. Создается впечатление, что гречиха не боится сорняков, а успешно борется с ними: она вытесняет, угнетает, глушит, а затем и убивает их. Все это выдвигает гречиху в разряд культур, хорошо борющихся с сорной растительностью.

Однако анализ динамики засоренности посевов в течение вегетации в среднем за три года проведения исследований показывает, что количество сорняков тесно связано со способом посева, чистый или совместный посев, а также с количеством внесенных под посев удобрении.

'4. Засоренность посевов в среднем ва0годы исследований (1994 - 1996), шт/м .

N Варианта Показатели Срок определения Уменьшение засоренности к уборке

фаза ветвления гречихи перед уборкой

количество шт. отклон. к конт. X количество шт. ОТКЛОН. К КОНТ. X 1

1 Всего: в т.ч. малолетних многолетних 86,1 85,5 0,6 33,4 33,0 0,4 61,2 61,4 33,3

3 Всего: в т.ч. малолетних многолетних 66,5 65,7 0,8 -22,8 21,8 21,3 0,5 -34,7 67,2 67,5 37,5

5 Всего: в т.ч. малолетних многолетних 105,8 104,6 1.2 +23,0 51,5 50,5 1.0 +54,0 51,3 51,7 16,7

8 Всего: в т.ч. малолетних многолетних 70.2 69.3 0,9 -18,4 24,0 23,5 0,5 .-28,1 65,8 66,0 44,4

За все годы исследований наибольшее количество сорняков наблюдалось в начальные фазы развития растений. Ко времени уборки засоренность посевов снизилась от 51,ЗХ на 5 варианте и до 65,8Х на восьмом варианте. Меньше всего от засоренности страдал 3 вариант - совместный посев гречихи с люпином в соотношении 10:1; и 8 вариант - совместный посев гречихи с люпином в том же соотношении плюс фосфорно-калийные удобрения (Р20К20) •

Следовательно, можно сделать вывод, что меньше всего сорняки вредили на совместных посевах, где правильно выбрано соотношение компонентов (в нашем случае 10:1) и внесены фосфорно-калийные удобрения в определенной дозе.

Известно, что гречиха меньше других культур страдает от болезней.

По нашим данным за годы проведения исследований в среднем одновидовые посевы (контроль) были поражены сильнее, чем совместные посевы.

общее количество пораженных растений, шт/иг X. распространенности болезней Общая поражаемость растений гречихи и люпина болезнями, (1994-1996)

Удобрения, внесенные в необходимой дозе, способствуют хорошему развитию растений, что повышает устойчивость к болезням и уменьшает вредоностность насекомых.

Использование биологических средств защиты растений - одним из которых являются совместные посевы, приведет к получению экологически чистой продукции.

Рис. 2.

Фотосинтетическая деятельность гречихи. Известно, что листовой аппарат растений является наряду с корневой системой основным органом растительного организма.

Наши исследования показали, что площадь листовой поверхности одного растения гречихи в течение вегетационного периода практически не зависела от способа-посева. Единственное отклонение в сторону уменьшения листовой поверхности заметно в 5 варианте. Но

на всех вариантах листообразование продолжалось вплоть до созревания первых плодов гречихи.

ÜTioi.e"

ÍSIí

ШРТ#!Ш

..... I:i:i:j:i:i:i:i:

«ТГГн

liSII

II

3588 AT

HH3126,7

i'l lil! lili

ilSiái

№iffi¡

_

Jioi;

Ш58.31 "I' '»

IT101, 5?

ЩШ

1127.8

126,7

0 20 40 ВО SO 100 120 140 площмь лиспе» iptwoot n» фи*ч риттии.еЛраемнм

ххххмхххх

бутонизация цветение

¡«ММ- созревание первых плодов

Рис. 3. Динамика развития листовой поверхности гречихи в зависимости от способа посева, (1994-1996)

Качественной оценкой листовой поверхности является ее фотосинтетическая деятельность. На всех вариантах опыта максимума фотосинтетический потенциал достигал в период цветения - плодообра-зования, а в период плодообразования - начала созревания первых плодов он заметно снижался на всех вариантах.

Однако мы можем отметить наиболее производительную работу листового аппарата, выросшего при меньшем загущении посевов, на что повлияло выбранное соотношение компонентов для совместного посева.

Таким образом, способ посева существенно не влиял на величину листовой поверхности и фотосинтетический потенциал. Следовательно, совместные посевы, при правильно выбранном соотношении компонентов достаточно благоприятны для фотосинтеза и для всех последующих процессов.

Особенности развития корневой системы. Данные наших исследований показали, что способ посева (одновидовой, совместный посев, совместный посев + фосфорно-калийные удобрения) влияет на накопление органического вещества в почве.

10 15

касса корнай, Ц'га

ШШМ - в слое почвы 0 - 10 см ущрцИ - в слое почвы 10 - 20 см |::::::: | - В СЛОв ПОЧВЫ 20 - 30 СМ Рис. 4. Масса корней в почве при возделывании гречихи и люпина ц/га, (1994-1996)

Из приведенных данных видно, что изменение условий роста и развития гречихи при разных способах посева привело к увеличению массы корней по всем слоям исследуемого горизонта, но наибольшее накопление корневой массы в среднем за три года после уборки оп-ределенло нами в слое почвы 0-30 см, по всем вариантам.

Наибольший прирост корневой массы наблюдался на вариантах совместного посева (3) и вариантах, где вносили фосфорно-калийные удобрения (7 и 8). Это увеличение связано с улучшением минерального питания за счет "работы" клубеньковых бактерий люпина, а внесенные фосфорно-калийные удобрения стимулируют действие клубеньковых бактерий, а также влияют на увеличение массы клубень-

ков, что видно из приведенного ниже рисунка

варианты опыта

Рис. 5. Масса клубеньков при различных способах посева в слое.почвы 0 - 30см, г/м2 (1994,-1996)

Увеличение корневой массы в целом ведет к лучшему питанию растений и, как следствие, к увеличению урожая.

Пчелоопыление гречихи при возделывании в совместных посевах. Гречиха - превосходный медонос. Во время цветения гречихи на одном гектаре посева ежедневно раскрывается до миллиарда цветков, причем каждый цветок живет всего один день. Если цветок не опылить, он не образует семя.

Нами за три года исследований были проведены учеты посещаемости посевов пчелами в период массового цветения гречихи. Данные, полученные нами за три года, подтверждают высказывания многих авторов, что посещаемость пчелами посевов культур зависит от многих факторов, однако можно сделать вывод, что совместные посевы посещались чаще, что сыграло роль в повышении урожая на вариантах: 3; 7; 8.

Таким образом, пчела оказывает не меньше влияние на урожайность гречихи, чем агротехнические приемы. Не зря пчел называют помощниками земледельца или крылатыми агрономами.

5. Зависимость урожая гречихи от посещаемости пчелами,

(1994-1996)

Показатели Варианты опыта

1 2 3 4 . 5 6 7 8

Количество-пчел, шт/м 1,39 1,48 1,84 1,72 1,55 1,84 1,89 1,93

Урожайность всего: в т.ч. гречихи 15,5 15,5 16,6 16,6 19,5 16,5 18,9 17,0 17,3 14,6 17,2 11,1 21,1 17,6 20,3 17,1

Факторы формирования урожая. Результаты учета урожайности гречихи в зависимости от способа посева и количества внесенных удобрений приведены в таблице N6

6. Урожайность гречихи и люпина в смешанных посевах, ц/га

N Вариантов Урожайность, ц/га Разность к контролю

1994 1995 1996 " среднее ц/га % ц/га %

1. 14,7 16,9 15,0 15,5 - - - -

2. 16,0 16,8 16,9 16,6 1,1 7,0 - -

3. 19,1 20,1 19,4 19,5 4,0 25,8 2,9 17,4

4. 17,8 19,8 19,1 18,9 3,4 21,9 2,3 13,8

5. 16,4 18,4 17,1 17,3 1,8 11,6 0,7 4,2

6. 16,9 17,9 16,7 17,2 1,7 11,0 0,6 3,6

7. 19,9 21,9 21,6 21,1 5,6 36,1 4,5 27,1

8. 19,2 21,1 20,7 20,3 4,8 31,0 3,7 22,2

НСР05 0,9 Ь1 1,6 0,9 1,1 1,5 1,3 1,6 2,2 - Фактор А - удобрение - Фактор Б - способ посева - Взаимодействия АВ

Наиболее низкий урожай гречихи в наших опытах получен в 1994 году, что объясняется наименее благоприятными для опыления растений метеорологическими условиями: в период массового цветения гречихи отмечалась высокая температура воздуха при низкой относительной влажности. Наблюдались и суховейные явления, которые в сочетании с недостатком влаги в почве ухудшали оплодотворен-ность цветков.

В среднем за три года исследований на вариантах совместных посевов урожайность гречихи была выше, чем при посеве одной культуры, если на контроле получили урожай - 15,5 и 16,6 ц/га, то на вариантах совместного посева урожайность была от - 11,1 до 17,6 ц/га. Это можно обьяснить тем, что благотворно повлиял комплекс условий, необходимых для формирования урожая и их взаимозависимость. Это и предшественник (сахарная свекла) и оптимально выбранный срок, а также вторая культура (люпин), выбранная для совместного выращивания и все остальные факторы, о которых говорилось в нашей работе.

Перспективный способ возделывания гречихи, определенный на основании изучения в лабораторно-полевом опыте, изучали в производственных условиях на темно-серой лесной почве в кооперативе "Родина" Обоянского района Курской области в 1996-1997 году.

Результаты исследования в производственных условиях подтвердили достоверность выводов, полученных в лабораторно-полевом опыте (акт производственной проверки).

Таким образом, производственный опыт подтвердил целесообразность применения смешанных посевов гречихи с люпином узкорядным способом в соотношении 10:1 с полным исключением применения азотных и сокращения на 50Х фосфорных и калийных удобрений от рекомендованной дозы.

Выбором наилучших приемов возделывания гречихи можно повлиять на качество семенного материала. Все эти показатели говорят о пользе совместных посевов. Так количество зерен в среднем на 1 растении за три года увеличилось на 4,3 шт. по отношению к контролю (2 вариант).

И основные посевные и технические качества семян такие как: всхожесть, жизнеспособность семян; натура и 'пленчатость, также улучшили свои показатели на вариантах совместного посева.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ПОСЕВА ГРЕЧИХИ.

Для определения экономической эффективности нами разработана технологическая карта. При этом прямые затраты по всем видам работ учитывались по расценкам, принятым для производственных условии учебно-опытного хозяйства Курской государственной сельскохо-

зяйственной академии им. проф. И.И.Иванова.

Амортизационные отчисления и затраты на текущий ремонт сельскохозяйственных машин исчислялись по принятым нормативам. Все затраты и стоимость продукции (зерно гречихи -. 150 тыс. руб за 1 центнер и люпина - 140 тыс. руб за 1 центнер), рассчитаны в ценах 1996 года.

Так как в нашем опыте два контрольных варианта, поэтому все экономические показатели сравниваются с ними.

Производственные затраты на 1 варианте без внесения минеральных удобрений составляет 1066 тыс. руб/га. На втором контрольном варианте с внесением полной дозы минеральных удобрении затраты составили 1638 тыс. руб.

В нашем опыте разница в затратах на производство зерна гречихи по вариантам заключалась в стоимости семян на посев, в затратах на уборку,, перевозку и подработку дополнительной прибавки урожая.

Сравнительная экономическая оценка способов посева гречихи проводилась по системе показателей, приведенных в таблице N7

7. Экономическая и биоэнергетическая эффективность при совместном возделывании гречихи (1994 - 199бгг)

Вари- Урожай- Общие Выход Энер- Чистый Себе- Рен-

ант ность, энер- обмен- гети- доход, стои- та-

ц/га затра- ной ческий тыс.руб мость, бель-

ты, энергии коэффи- тыс. ность

МнДж/га МгДж/га циент руб %

1 15,5 11202 26989 2,4 1259 68,8 118

2 16,6 13539 28903 2,13 851 98,7 52

3 19,5 11588 33953 2,93 1817 55,3 168

4 18,9 11445 31473 2,75 1739 56,9 161

5 17,3 11365 30123 2,65 1496 61,9 140

6 17,2 11301 29721 2,63 1448 62,2 135

7 21,1 13028 36739 2,82 1715 67,0 121

8 20,3 12188 35346 2,9 17 72 61,1 143

Анализ приведенных данных показывает, что возделывание гречихи с люпином на 3 варианте без применения минеральных удобре-

ний, на 7 варианте с применением полной дозы (Р40К40) фосфор-но-калийных удобрений и на 8 варианте с применением половинной дозы (Р20К20) фосфорно-калийных удобрений все экономические показатели выше, чем на контроле.

При выращивании гречихи с люпином (вариант 3) в соотношении 10:1 рентабельность составляет 168%, чистый доход 1817 тыс. рублей при себестоимости 1 центнера продукции 55,3 тыс. рублей. Соответственно на 1 контрольном варианте рентабельность 118чистый доход 1259 тыс. рублей, себестоимость 68,8 тыс. рублей. Если сравнить данные экономических показателей 2 контрольного варианта, где внесена полная доза минеральных удобрений (N40P40K40) и где рентабельность - 52%, чистый доход - 851 тыс. рублей, себестоимость - 98,7 тыс. рублей на 1 центнер с экономическими показателями на 7 варианте с внесением полной дозы NPK, где рентабельность увеличивается до 121%, чистый доход - 1715 тыс. рублей, себестоимость - 67 тыс. рублей на 1 центнер; на 8 варианте, с применением половинной нормы фосфорно-калийных удобрений - уровень рентабельности - 143%, чистый доход - 1772 тыс. рублей и себестоимость 61,1 тыс. рублей на 1 центнер.

Затраты совокупной энергии для биоэнергетической оценки способов возделывания гречихи определялись по технологическим картам, исходя из энергетических эквивалентов затрат энергии и энергосодержания сельскохозяйственной продукции. Энергетический коэффициент на 1 контрольном варианте без внесения минеральных удобрений составляет 2,4, а общие энергозатраты 11202 МгДж на гектар, соответственно на 3 варианте энергетический коэффициент составляет 2,93, а общие энергозатраты 11588 МгДж на гектар. На втором контрольном варианте с применением полной дозы минеральных удобрений (N40P40K40) энергетический коэффициент 2,13, общие энергетические затраты 13539 МгДж на гектар. На 7 и 8 вариантах энергетический коэффициент 2,82 и 2,9; общие энергозатраты 13028 МгДж на гектар и 12188 МгДж на гектар.

Полученные экономические и биоэнергетические показатели при различных способах посева гречихи наглядно показали целесообразность совместных посевов гречихи с люпином в оптимальном соотношении 10:1 как с полной дозой внесения фосфорно-калийных удобрений Р40К40 (вариант 7), так и с половинной дозой внесения фосфорно- калийных удобрений Р20К20 (вариант 8).

ВЫВОДЫ

Полученные нами результаты исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Смешанные посевы гречихи с люпином обеспечивают более высокую урожайность и способствуют восстановлению плодородия почвы с меньшими затратами минеральных удобрений.

2. Лучшим соотношением гречихи и люпина является 10:1. При этом соотношении урожайность зерна гречихи на удобренном фоне возрастает на 0,1 - 0,5 ц/га по сравнению с соотношением 20:1.

3. Эффективным способом посева гречихи и люпина в смеси является узкорядный. Увеличение междурядий до 15 см при посеве люпина через 1 и 2 рядка приводит к снижению урожая гречихи на 2,4 - 5,9 ц/га.

4. Смешанные посевы гречихи с люпином обеспечивали возможность полного исключения азотных и на 50% уменьшение дозы фосфорных и калийных удобрений. При этом урожайность зерна гречихи возрастает по сравнению с урожайностью чистых (однокультурных) посевов соответственно на 1,0 и 0,5 ц/га.

5. Смешанные посевы гречихи с люпином оказывали влияние на условия произрастания и характер роста и развития самих растений. Так, в смешанных посевах:

- прохождение фаз развития гречихи практически не изменяется. Однако вегетационный период у люпина несколько сокращается, что положительно влияет на развитие гречихи в конце вегетации;

- потребление продуктивной влаги не увеличивается;

- наблюдается некоторое разуплотнение почвы (тенденция к разуплотнению);

- биологическая активность почвы возрастает;

- происходит накопление азота в почве, а запасы фосфора и калия остаются стабильными;

- фитосанитарное состояние посевов (при соотношении гречихи и люпина как 10:1) улучшается: снижается засоренность посевов, уменьшается отрицательное действие болезней и вредителей; .

- площадь листовой поверхности и фотосинтетический по-

- 21 -

тенциал растений практически не изменяется;

- наблюдается более интенсивное развитие корневой массы растений;

- посещение посевов пчелами увеличивается.

6. Смешанные посевы гречихи и люпина наиболее целесообразны как с энергетической, так и с экономической точки зрения. Наибольшую рентабельность обеспечивает вариант узкорядного посева смеси гречихи с люпином в соотношении 10:1 при исключении азотных и сокращении на 50% фосфорных и калийных удобрений.

7. Основы природоохранной технологии возделывания гречихи состоят в следующем:

- смешанный посев гречихи с люпином;

- соотношение семян гречихи и люпина как 10:1;

- равномерное размещение культур-компонентов в посеве;

- узкорядный посев смешанных семян культур-компонентов;

- полное исключение азотных и сокращение на 50% фосфорных калийных удобрений от рекомендованной дозы.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях темно-серых лесных почв Центрального Черноземья России, с целью повышения урожайности, снижения затрат на удобрения и средства защиты растений и обеспечения воспроизводства плодородия почв с меньшим применением химических средств проводить смешанные посевы гречихи с люпином узкорядным способом в соотношении 10:1 с полным исключением применения азотных и сокращением на 50% фосфорных и калийных удобрений от рекомендованной дозы.

По материалам диссертации опубликованы работы:

1. Способ возделывания гречихи. Патент России N 2076559 (в соавторстве).

2. Фитосанитарное состояние посевов гречихи при совместном возделывании //Вопросы современного земледелия /Материалы научной конференции. -Курск.:Изд-во КГСХА.-1997.-ч.1.-е.24-26 (в соавторстве) .

3. Особенности развития корневой системы гречихи при совместном возделывании //Вопросы современного земледелия /Материалы научной конференции.-Курск.:Изд-во КГСХА.-1997.-ч.1.-е.26-28 (в соавторстве).

Формат 60 84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать на копировальном аппарате. Усл. печ.л. 1,0. Уч.-изд.л.Тираж 100экз.