Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Приёмы повышения продуктивности бобовых трав в условиях лесостепи Среднего Поволжья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Приёмы повышения продуктивности бобовых трав в условиях лесостепи Среднего Поволжья"

У"

На правах рукописи

ЯКОВЛЕВ АРТЕМ АНДРЕЕВИЧ

ПРИЁМЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ БОБОВЫХ ТРАВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

АВТОРЕФЕРАТ

1 О ОКТ 2013

Пенза-2013

005534563

005534563

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Тимошкин Олег Алексеевич Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кшникаткина Анна Николаевна, профессор кафедры «Переработка сельскохозяйственной продукции» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

кандидат сельскохозяйственных наук, Блинохватов Антон Александрович, доцент кафедры «Биотехнология и техносферная безопасность» ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный технологический университет»

Ведущее предприятие: ГНУ Мордовский НИИСХ Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится 24 октября 2013 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.053.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30.

Тел./факс: 8 (8412) 62-81-51; E-mail: sha_penza@mail.ru

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

Автореферат разослан «18» сентября 2013 года

Учёный секретарь

диссертационного совета ^¡д^ ' Гущина Вера Александровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Развитие животноводства и повышение его продуктивности сдерживается недостатком кормов и несбалансированностью их по белку, что является причиной значительного перерасхода кормов и повышенными затратами на единицу животноводческой продукции. Основным источником кормового белка для животноводства остаются растительные корма. В связи с этим важнейшим условием ликвидации дефицита белка и доведения содержания сырого протеина до 13-14%, а обменной энергии до 10-11 МДж на 1 кг сухого вещества является повышение качества кормов.

В создании прочной кормовой базы одно из ведущих мест принадлежит многолетним бобовым травам, в частности, люцерне изменчивой, клеверу луговому и доннику двулетнему. Из них можно получать зеленый корм, силос, сено, травяную муку, гранулы и брикеты, сенаж в упаковке. Кроме получения высококачественного корма, бобовые травы обладают высокой средообразующей функцией и повышают плодородие почвы. Они позволяют без применения дорогостоящих минеральных удобрений обеспечивать стабильную урозкайность последующих за ними культур.

Несмотря на многие положительные качества, посевы бобовых трав в Пензенской области практически не расширяются. Основная причина - дефицит семян, вызванный низкой и нестабильной семенной продуктивностью бобовых трав. Вызвано это несколькими причинами, важнейшие из которых - нехватка большинства микроэлементов: низкое содержание цинка имеют 98,0% пахотных почв Пензенской области, марганца - 67,0%, молибдена - 39,7% (Государственный центр агрохимической службы «Пензенский», 2012 г.) в черноземных почвах лесостепи Среднего Поволжья и возросшая нагрузка абиотических стрессоров, что не позволяет в полной мере реализовать потенциал бобовых трав.

Основной путь решения проблемы обеспечения растений недостающими микроэлементами и повышения способности растений защищаться от стрессовых факторов внешней среды и патогенов - использование соответствующих микроудобрений и регуляторов роста растений. В связи с этим, поиск новых форм микроудобрений, наиболее эффективных биорегуляторов и оптимальных способов их использования является актуальной проблемой современного растениеводства.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключалась в теоретическом и экспериментальном обосновании предпосевной обработки семян и некорневой подкормки микроудобрениями и биорегуляторами для оптимизации продукционного процесса и формирования урожайности многолетних бобовых трав в условиях лесостепи Поволжья.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

- изучить особенности роста и развития многолетних бобовых трав в зависимости от применяемых микроудобрений и биорегуляторов;

- установить влияние обработки семян и некорневой подкормки микроудобрениями и биорегуляторами на симбиотическую и фотосинтетическую деятельность аг-роценозов многолетних бобовых трав;

- выявить влияние изучаемых агроприёмов на урожайность зеленой массы многолетних бобовых трав и её качество;

- изучить влияние изучаемых агроприёмов на урожайность семян многолетних бобовых трав и ее структуру;

- дать экономическую и агроэнергетическую оценку эффективности приемов технологии возделывания многолетних бобовых трав.

Научная новизна. В результате проведённых исследований научно обоснована и экспериментально подтверждена эффективность использования предпосевной обработки семян и некорневой подкормки люцерны Камелия и Дарья, клевера лугового Пеликан и Присурский и донника волосистого Солнышко микроудобрениями и биорегуляторами для оптимизации их продукционного процесса и формирования урожайности с учетом агроклиматических условий лесостепи Среднего Поволжья.

Изучено влияние микроудобрений и биорегуляторов на процесс биологической азотфиксации и обогащение почвы биологическим азотом. Установлено влияние микроудобрений и биорегуляторов на формирование урожайности семян, зелёной массы и ее качество. Показана энергетическая и экономическая эффективность предпосевной обработки и некорневой подкормки микроудобрениями и биорегуляторами в технологии возделывания люцерны, клевера лугового и донника волосистого.

Основные положения, выносимые на защиту:

• закономерности роста и развития люцерны изменчивой Камелия и Дарья, клевера лугового Пеликан и Присурский, донника волосистого Солнышко в зависимости от способов применения микроудобрений и биорегуляторов;

• фотосинтетическая и симбиотическая деятельность многолетних бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов;

• роль микроудобрений и биорегуляторов в повышении продуктивности и качества продукции;

• экономическая и энергетическая оценка приемов технологии возделывания многолетних бобовых трав.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Внедрение разработанных приемов возделывания многолетних бобовых трав на черноземах выщелоченных лесостепи Среднего Поволжья обеспечит получение 8,910,5 т/га сухого вещества и 212-235 кг/га семян люцерны изменчивой сортов Камелия и Дарья, 8,1-8,3 т/га сухого вещества и 206-221 кг/га семян клевера лугового сортов Пеликан и Присурский, 13,3 т/га сухого вещества и 670 кг/га семян донника волосистого сорта Солнышко.

Применение микромака для обработки семян и микроэла для некорневой подкормки в фазу отрастания растений обеспечивает повышение сбора переваримого протеина на 40,9-45,6%, урожайности семян - 23,0-29,3%.

Результаты исследований автора вошли в региональные методические рекомендации: Технология возделывания донника волосистого (МеШоШз ЫгеиШэ Ь1рвку) сорта Солнышко на кормовые и семенные цели (Пенза, 2012).

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на ежегодных отчётах ГНУ Пензенский НИИСХ (2011-2013 гг.); региональной конференции: «Инновационные технологии в АПК: теория и практика» (Пенза, 2013); международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2013); международных научно-практических конференциях «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2013) и «Теоретическое и практическое развитие науки в современных социально-экономических условиях» (Москва, 2013); научно-практической конференции «Люцерна в кормопроизводстве» (Москва, 2013).

Разработки внедрены в хозяйствах Пензенской области.

Публикация в печати. По материалам диссертации автором опубликовано 9 научных работ, из них 3 статьи в изданиях по перечню ВАК РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения. 6 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 147 страницах компьютерного текста, содержит 49 таблиц, 5 рисунков и 77 приложений. Список литературы включает 237 источников, в том числе 11 на иностранных языках.

Выражаю глубокую благодарность и признательность O.A. Тимошкину. научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук за неоценимую помощь в процессе планирования и работы над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТ И .МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Территория региона располагает значительными радиационными (3,0-3,5 млрд. ккал./га ФАР) и тепловыми ресурсами (сумма температур выше 10° - 2200-2400°С). Приход ФАР и тепло не являются лимитирующими факторами для роста и развития растений. Радиационные ресурсы в зоне проведения исследований можно рассматривать как важный, недостаточно используемый резерв повышения урожайности кормовых культур. Осадков за год выпадает 450-500 мм, из них за период вегетации -250-280 мм. Гидротермический коэффициент (ГТК) 1,1-1,0. Безморозный период -125-142 дня.

Экспериментальная работа выполнена в 2011-2013 годах на опытном поле Пензенского научно-исследовательского института сельского хозяйства, производственная проверка проводилась в хозяйствах Пензенской области.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были благоприятными для роста и развития многолетних бобовых трав: 2011 г - ГТК = t З1 7012 г -ГТК = 1,2; 2013 г.-ГТК = 1,2.

Решение поставленных задач осуществлялось постановкой и проведением двухфакторных полевых опытов, сопровождавшихся сопутствующими наблюдениями, учётами и анализами.

Опыт 1. Влияние биорегулятора и микроудобрений на продуктивность люцерны изменчивой сортов Камелия и Дарья.

Норма высева на кормовые цели - 8 млн. вех. семян на 1 га. способ посева - рядовой; на семена - 2 млн. вех. семян на 1 га, способ посева - широкорядный (70 см).

Опыт 2. Влияние биорегулятора и микроудобрений на продуктивность клевера лугового сортов Пеликан и Присурский

Норма высева сорта Пеликан на кормовые цели - 8 млн. вех. семян на 1 га; на семена - б млн. вех. семян на 1 га, способ посева - рядовой. Норма высева сорта Присурский на кормовые цели - 8 млн. вех. семян на 1 га, способ посева - рядовой; на семена - 3 млн. вех. семян на 1 га, способ посева - широкорядный (30 см).

Опыт 3. Влияние биорегулятора и микроудобрений на продуктивность донника волосистого сорта Солнышко.

Норма высева на кормовые цели - 7 млн. вех. семян, способ посева - рядовой; на семена-4 млн. вех семян на 1 га, способ посева - широкорядный (30 см).

Схема опытов: Фактор А - предпосевная обработка семян:

1. Контроль (без обработки); 2 Экост 1/3(1 мг/кг семян); 3 ГУМИ 20М (0.6 л/т); 4. Микромак (2 л/т)

б

Фактор В - некорневая подкормка:

1. Контроль (без обработки); 2. Эмистим (0,001%); 3. ГУ МИ 20М (0.25 л/га); 4. Микроэл (0,2 л/га)

Плошадь делянки 2-го порядка 10 м2, повторноеть 4-х кратная.

Посев всех видов бобовых трав - летний (июнь), беспокровный. Предшественник - вико-овсяная смесь на зеленый корм. Система основной обработки почвы предусматривала максимальное очищение ее от сорняков и выравнивание поверхности поля. Обработка почвы на опытном участке состояла из ранневесеннего боронования, выравнивания участка, культивации, предпосевной культивации и предпосевного прикатывания. Посев проводили сеялкой СН-16. После посева почву прикатывали кольчато-шпоровыми катками ЗККШ-6.

Семена бобовых трав с целью снижения твердосемянности и увеличения всхожести заблаговременно скарифицировали вручную. Непосредственно перед посевом (в день посева) семена были обработаны микроудобрениями согласно схеме опыта и ризоторфином на клевер, донник и люцерну, изготовленный на ООО «Биофабрика» г. Кузнецка.

В опытах использовали следующие препараты для обработки семян и некорневой подкормки: Микромак (2 л/т семян) и Микроэл (0,2 л/га) - удобрения, которые имеют полифункциональный состав: Си, Ъх\, В, Мп, Ре, Мо. V, Со. М§ (азотфикси-рующий и фотосинтезирующий комплекс), Сг, Бе, N1, П, Б (репродуктивно-защитный комплекс), а также М, Р, К.

ГУМИ-20М - универсальное антистрессовое, ростускоряющее, иммуностимулирующее гуминовое удобрение, содержащее в своем составе микроэлементный комплекс: В, Мо, Со, Си, Ъл, Мп, I, Б. Для обработки семян используется в дозе 0,6 л/т, для некорневой подкормки - 0,25 л/га.

Экост 1/3 (1 мг/кг) - биостимулятор на основе нейтрального кремнеземного носителя в биологически активной форме, содержащий комплекс регуляторов роста и микроэлементов: Си, В, Мп.

Эмистим (0,001%) - уникальная комбинация микроорганизмов, которая производит мощный стимулятор роста и одновременно стимулятор иммунитета растений.

Опыты закладывали и проводили в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1985), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1986, 1987). Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971. 1985), ВАСХНИЛ (1989), МСХА им. К.А. Тимирязева (1995) и других научных учреждений.

Почва опытного участка - чернозём выщелоченный среднемошный, среднесуг-линистый. Содержание гумуса в пахотном слое 6,3%, рНСШ1 - 5,8, ёмкость поглощения высокая - 35,63...35,75 мг экв. на 100 г почвы, Нг - 7,49 мг-экв./100 г, степень насыщения основаниями повышенная - 81,1%. Содержание легкогидролизуемого азота -высокое (92 мг/кг), подвижного фосфора и калия - высокое (176 и 143 мг на 1 кг почвы). В пахотном слое содержится доступных форм молибдена - 0,09-0,10 мг/кг (низкое), бора - 1,6-1,7 (высокое), меди - 0,42 (низкое), цинка - 0,48 мг/кг почвы (низкое).

Фенологические наблюдения за фазами роста и развития, изучение динамики роста растений, накопление зелёной и сухой биомассы, ботанический состав, структура урожая, засоренность, учёт урожая и другие сопутствующие исследования проводили по методике Госсортсети (1971) и рекомендациям ВНИИ кормов им. В.Р, Вильямса (1987).

Наблюдения за формированием симбиотического аппарата, образование клубеньков и леггемоглобина (Лб) в них - по методике Посыпанова Г.С. (1991).

Показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах определяли по методике A.A. Ничипоровича (1961, 1973), чистую продуктивность фотосинтеза -по формуле, предложенной L. Briggs, F. Kidd, С. West (1920).

Учёт урожая зелёной массы проводили сплошным поделяночным способом с одновременным определением ботанического состава.

Структуру урожая и урожайность семян определяли методом пробного снопа.

Химический анализ почвы: N общий, N легкогидролизуемый, гумус, Р205, К20, рНс0Л, Нг, микроэлементы: Mo, Zn, В, Мп.

Выход кормовых единиц и переваримого протеина с урожаем - расчётным методом на основании данных химических анализов растений (Методические указания по оценке качества и питательных кормов, 2002) с учётом коэффициента переваримости по М.Ф. Томме (1970).

Математическую обработку экспериментальных данных проводили методами корреляционного, дисперсионного анализов (Доспехов Б.А., 1985) на ПЭВМ с использованием Excel 2000, Statistica 5.5, Statgraphics Plus 5.0.

Экономическая эффективность рассчитывалась по технологическим картам с использованием типовых норм (РАСХН, 2007; ВНИИЭСХ, 2010). Агроэнергетиче-ская оценка технологий выращивания кормовых культур проводилась в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными учёными ВИК (1995, 1996). Г.А. Булаткиным (1991).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ II БИОРЕГУЛЯТОРОВ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ ИЗМЕНЧИВОЙ

Формирование агроцсноза люцерны. Для получения максимальной урожайности многолетних трав необходимо формирование посева с оптимальной плотностью продуктивного стеблестоя к моменту уборки. В ее достижении большую роль играет густота стояния растений, которую определяет полнота всходов, сохранность и зимостойкость.

В условиях нашего эксперимента обработка семян экостом 1/3, ГУМИ-20М и микромаком оказывала существенное влияние на формирование травостоя люцерны первого года жизни. В среднем за три года их применение увеличило всхожесть и сохранность растений люцерны сорта Камелия на 2,2-4,3% и 2,0-4,7%, сорта Дарья -1,8-4,6% и 3,2-4,8% соответственно. Более высокие показатели получили при обработке семян микромаком - всхожесть у сорта Камелия составила 59,3%, сохранность - 60,0%, у сорта Дарья - 57,8% и 63,5°,'о соответственно.

В среднем за три года зимостойкость сорта Камелия составила 85,7-89,0%. сорта Дарья - 87,4-91,9%. Обогащение семян микроэлементами в составе микроудобрений увеличило зимостойкость на ¡,4-3,3% у сорта Камелия и 2,0-4,5% у сорта Дарья.

Одним из исходных параметров при изучении зимостойкости, засухоустойчивости и продуктивности бобовых трав является корневая система. От ее развития в первый год жизни во многом зависит продуктивность растений в последующий период. Мощное развитие корневой системы, зимующих почек способствует более ус-

пешной перезимовке растений первого года жизни и быстрому отрастанию в последующий год. Наибольшее количество зимующих почек сформировалось в варианте с обработкой семян препаратом микромак - 11,0 шт./растение (в контроле 7,2 шт.) у сорта Камелия и 12,6 шт. (в контроле 9,2 шт.) у сорта Дарья. Сорт Дарья отличается более разветвленной корневой системой, у нее значительно выше доля мочковатых корней, у сорта Камелия, наоборот, сильно выражен главный стержневой корень. В связи с этим и объем корней выше у сорта Камелия на всех вариантах. Лучшие показатели получены при обработке семян препаратами ГУМИ-20М и микромак.

Формирование симбиотического аппарата. Многолетние бобовые травы отличаются достаточно высокой азотфиксирующей способностью. При благоприятных условиях симбиоза они могут фиксировать 200-600 кг/га азота (Посыпанов Г.С., 1991; Тазина Н.Г., 1999; Парахин Н.В., 2001; Моисеев A.A. Ахметов Ш.И., 2008).

В 1-й год пользования общий симбиотический потенциал (ОСП) у сорта Камелия составил 16211-23194, активный симбиотический потенциал (АСП) - 9243-15647 кг • сут./га, у сорта Дарья - 20851-29303 и 12380-21071 кг • сут./га соответственно (табл. 1). Сорт Дарья отличается наличием большого количества мелких корешков, что способствует формированию более высоких показателей симбиотической активности. Как известно, способность к образованию клубеньков у бобовых растений связана с их способностью образовывать боковые корни (Nutman P.S., 1948).

Таблица 1 - Показатели симбиотической деятельности люцерны сортов Камелия и

Дарья, 1-й и 2-й г.п. (2012-2013 гг.)

Обработка семян Некорневая подкормка Сорт Камелия Сорт Дарья

ОСП, кг сут./га АСП, кг сут./га ОСП, кг сут./га АСП. кг сут./га

1-й г.п. 2-й г.п. 1-й г.п. 2-й г.п. 1-й г.п. 2-й г.п. 1-й г.п. 2-й г.п.

Контроль Контроль 16211 11197 9243 6055 20851 15138 12380 8018

Эмистим 17509 12526 10274 6991 22425 16775 13690 9159

ГУМИ 20М 17628 12664 10691 7301 22579 17238 14297 9620

Микроэл 17782 12746 11135 7521 22854 17306 14792 9874

Экост 1/3 Контроль 20066 12213 11900 6881 24963 16407 15552 9141

Эмистим 21004 13638 12859 7933 26024 18218 16710 10495

ГУМИ 20М 21472 13921 13473 8295 26536 18482 17433 10848

Микроэл 21807 14135 14119 8678 26757 18943 18255 11384

ГУМИ 20М Контроль 20617 12368 12518 7189 25775 16889 16486 9543

Эмистим 21427 13708 13480 8204 26790 18722 17582 10852

ГУМИ 20М 21735 14019 13945 8540 27076 18949 18174 11240

Микроэл 22378 14305 14580 8861 27556 19258 19083 11655

У1икромак Контроль 21486 12415 13621 7534 27139 17242 18542 9970

Эмистим 22277 13988 14390 8598 28006 19058 19506 11422

ГУМИ 20М 22693 14291 14969- 8975 28923 19595 20385 11893

Микроэл 23194 14740 15647 9379 29303 19892 | 21071 12346

Применение для обработки семян и некорневой подкормки микроудобрений и биорегуляторов способствовало росту показателей ОСП и АСП у обоих сортов люцерны. Более высокие показатели при обработке семян получили при применении микромака, а при некорневой подкормке - микрозла.

На 2-й год пользования отмечено значительное снижение количества и массы клубеньков, а, следовательно, и ОСП и АСП (на 35-40%) по сравнению с первым годом пользования, что связано с накоплением алкалоидов в корневой системе, затрудняющих обмен питательными веществами азотфиксирующих бактерий с растением (Мишустин E.H., Шильникова В.К., 1968).

Эффект от обработки семян препаратами сортов люцерны на формирование симбиотического аппарата оказался гораздо слабее, чем в предыдущие годы. Так. если в 1-й год пользования обработка семян экостом 1/3 повысила АСП сорта Камелия на 28,7%, то на 2-й год пользования только на 13,6%, обработка семян ГУМИ 20М -■ 35,4 и 18,7%), обработка микромаком - 47,3 и 24,4% соответственно. Как и в 1-й год пользования, более высокие показатели симбиотической деятельности растений получили при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом.

Клевер луговой, люцерна посевная и донник двулетний относятся к культурам с преобладанием симбиотрофного типа питания азотом, доля биологического азота в них превышает 50% (Проворов H.A., 1996).

Оптимизация продукционного процесса повысила количество усвоенного азота в 1-й год пользования на 7,0-43,0% у сорта Камелия, 6,9-45,8% у сорта Дарья. В сумме за 2 укоса сортом Камелия фиксировано из воздуха 148,8-251,8 кг/га азота, доля биологического азота в выносе с урожаем составила 63,0-74,2%, сорт Дарья фиксирует из воздуха 199,6-339,7 кг/га азота, доля биологического азота составила 65,3-76.2% (табл. 2).

Таблица 2 - Количество фиксированного люцерной азота воздуха (2012-2013 гг.)

Обработка семян Некорневая подкормка Сорт Камелия Сорт Дарья

вынос азота с урожаем, кг/га фиксируется азота, кг/га биологический азот, % вынос азота с урожаем, кг/га фиксируется азота, кг/га биологический азот. %

Контроль контроль 236,1 148,8 63,0 305,5 199,6 65,3

Эмистим 252,7 165,3 65,4 326,6 220,7 67,6

ГУМИ 20М 259,4 172,0 66,3 336,4 230,5 68,5

Микроэл 266,5 179,1 67,2 344,4 238.5 69.3

Экост 1/3 контроль 278,8 191,4 68,7 356,6 250.8 70,3

Эмистим 294,3 206,8 70,3 375,3 269,4 71,8

ГУМИ 20М 304,1 216,7 71,3 386,9 281.1 72.6

Микроэл 314,5 227,1 72,2 400,2 294,3 73.5

ГУМИ 20М контроль 288,8 201,4 69,7 371,7 265.8 71,5

Эмистим 304,3 216,8 71,3 389,3 283,5 72,8

ГУМИ 20М 311,7 224,3 72,0 398,9 293,0 73,5

Микроэл 321,9 234,5 72,8 413,5 307,7 74.4

Микро-мак контроль 306,8 219,4 71,5 404,8 298.9 73,9

Эмистим 319,2 231,7 72,6 420,3 314,5 74,8

ГУМИ 20М 328,6 241,1 73,4 434.5 328,6 75.6

Микроэл 339,3 251,8 74,2 445,6 339,7 76,2

Максимальное количество азота и наивысший процент биологического азота получили при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом или ГУМИ-20М.

Таким образом, обработка семян и некорневая подкормка микроудобреннями и биорегуляторами способна увеличить долю биологического азота до 70-76%.

Фотосинтетическая деятельность агроценоза. В 1-й год пользования происходит интенсивное нарастание ассимиляционной поверхности сорта Камелия и к фазе начала цветения она достигает 66,7-72,8 тыс. м2/'га. Интенсивное нарастание вегетативной массы обеспечивается высокими показателями продуктивности фотосинтеза -ЧПФ составила 2,25-2,65 г/м2 • сутки (табл. 3).

Таблица 3 - Фотосинтетическая деятельность люцерны сортов Камелия и Дарья,

1-й г.п. (2012-2013 гг.)

Обработка семян Некорневая подкормка Сорт Камелия Сорт Дарья

площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м2 ■ сутки/ га ЧПФ, г/м2-сутки площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м" • сутки/га ЧПФ. г/м" • сутки

Контроль Контроль 66,7 3744 1,96 69,5 3668 2,27

Эмистим 68,7 3856 2,00 70,3 .3713 2.35

ГУМИ 20М 69,6 3906 2,01 71,5 3777 2.35

Микроэл 70,1 3934 2,03 72,4 3822 2.35-

Экост 1/3 Контроль 68,6 3852 2,14 70,7 3733 2,46

Эмистим 70,1 3934 2,17 71,6 3782 2,49

ГУМИ 20М 70,7 3972 2,21 72,8 3847 2,51

Микроэл 71,6 4021 2,23 73,7 3892 2,54

ГУМИ 20М Контроль 69,7 3915 2,16 71.2 3758 2.52

Эмистим 71,1 3994 2,19 72,5 3827 2.54

ГУМИ 20М 71,4 4010 2,23 73,7 3892 2,54

Микроэл 72,3 4059 2,25 74,4 3932 2.57

Микромак Контроль 71,0 3988 2,21 71,8 3792 2,63

Эмистим 71,9 4037 2,23 73.6 3887 2.61

ГУМИ 20М 72,3 4058 2,25 74,8 3952 2.60

Микроэл 72,8 4086 2,28 75,4 3982 2,63-

После укоса нарастание ассимиляционной поверхности проходило медленно из-за недостаточной влагообеспеченности июля 2012 и 2013 годов, и лишь после выпавших осадков в августе отмечается ее усиленное нарастание, площадь листьев составила ко второму укосу 36,2-39,5 тыс. м2/га, ФП - 1571-1712 тыс. м2 • сутки/га, ЧПФ - 1,56-1,76 г/м" • сутки. В целом за вегетацию ЧПФ составила 1,96-2,28 г/м2 ■ сутки.

Применение для обработки семян и некорневой подкормки микроудобрений и биорегуляторов способствовало формированию более развитой ассимиляционной поверхности сорта Камелия (на 3,0-9,1% в 1-ом укосе и 2,6-8,5% во 2-ом укосе) и фотосинтетического потенциала. При обработке семян показатель ЧПФ увеличился на 10,2-13,8% в 1-ом укосе и 7,1-9,6 во 2-ом укосе, при некорневой подкормке - на 2,74,8% и 0,6-3,0% соответственно.

Анализ основных показателей фотосинтетической деятельности агроценоза люцерны сорта Дарья показывает, что наиболее продуктивно работали посевы 1-го года пользования. Максимальная площадь листьев сформировалась к 1-му укосу и составила по вариантам 69,5-75,4 тыс. м2/га, ФП - 2055-2232 тыс. м2 -сутки/га. У сорта Дарья отмечены более высокие показатели ЧПФ по сравнению с сортом Камелия -

2,62-3,06 г/м2 ■ сутки в 1-ом укосе и 1,82-2,07 г/м2 • сутки во 2-м укосе, что объясняется раскидистым габитусом растений, что позволяет более эффективно использовать солнечный свет.

Лучшие условия для формирования ассимиляционной поверхности создались при обработке семян микромаком и некорневой подкормке ГУМИ 20М и микроэлом - 74,8-75,4 тыс. м2/га, ФП - 2215-2232 тыс. м2 • сутки/га, ЧПФ - 3,04-3,06 г/м2 • сутки.

Продуктивность агроценоза люцерны. Урожай бобовых трав является интегральным показателем симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов. Установлено, что на продуктивность люцерны 1-го и 2-го года пользования повлияли, как погодные условия, так и изучаемые факторы. Так, в 1-й год пользования сбор сухого вещества у сорта Камелия составил в 2012 г. - 7,82-9,97 т/га, в 2013 г. - 6.86-8.65 т/га. На 2-й год пользования сбор сухого вещества составил 7,58-8,85 т/га.

Обработка семян и некорневая подкормка препаратами повысила продуктивность агроценоза люцерны. Так, у сорта Камелия 1-го года пользования прибавка урожая сухого вещества составила 5,0-26,2%, переваримого протеина - 7.0-43.0% и обменной энергии - 5,0-31,8% (табл. 4).

Таблица 4 - Продуктивность люцерны сортов Камелия и Дарья при обработке семян

и некорневой подкормке биорегуляторами и микроудобрениями, 1-й г.п. (2012-2013 гг.)

! Сорт Камелия Сорт Дарья

Обработка Некорневая сбор с 1 га при- сбор с 1 га при-

семян подкормка СВ, т ПП, т ОЭ, ГДж бавка СВ, % СВ, т ПП, т ОЭ, ГДж бавка СВ. %

контроль 7,34 1,05 75,9 - 8,32 . 1,36 92,8 -

Контроль Эмистим 7,71 1,12 79,7 5,0 8,70 1,45 97.0 4,6

ГУМИ 20М 7,85 1,15 81,8 6.9 8,87 1,49 99,5 6.6

Микроэл 7,97 1,18 83,5 8,6 8,97 1,53 101,0 7.8

контроль 8,23 1,24 85,2 12,1 9,16 1,58 101.7 10,1

Экост 1/3 Эмистим 8,54 1,31 88,4 16,3 9,42 1,66 104,8 13,2

ГУМИ 20М 8,77 1,35 91,4 19,5 9,66 1,72 108,1 16,1

Микроэл 8,99 1,40 94,0 22,4 9,89 1.78 111.0 18.8

контроль 8,45 1,28 88,7 15,1 9,46 1,65 106,7 13.7

ГУМИ 20М Эмистим 8,77 1,35 91,9 19,4 9,72 1,73 109,6 16.8

ГУМИ 20М 8,92 1,38 94,2 21,5 9,88 1.77 112,1 18,8

Микроэл 9,11 1,43 96,8 24,1 10,11 1,83 115,3 21,5

контроль 8,81 1,36 94,2 20,0 9,97 1,80 115,0 19.8

Микромак Эмистим 9,01 1,42 96,3 22,8 10,14 1,86 117,0 21.9

ГУМИ 20М 9,14 1,46 98,2 24,5 10,30 1,93 119,7 23,7

■ Микроэл 9,27 1,50 100,0 26,2 10,46 1,98 121,7 25,7

НСР095 Ф. А Ф. В Взаимодействие 0,033 0,038

0,033 0,038

0,065 0,075 |

Примечание: фактор А - обработка семян, фактор В - некорневая подкормка

Наиболее продуктивными оказались агроценозы сорта Камелия, в которых семена при посеве обработали.микромаком, некорневая подкормка проведена ГУМИ

20М или микроэлом: прибавка сухого вещества составила 24,5 и 26,2%, переваримого протеина - 39,1-43,0%, обменной энергии - 29,4-31,8%.

Сорт люцерны Дарья в 1-й и 2-й год пользования превысил по продуктивности сорт Камелия. Наиболее высокие показатели получили при обработке семян микромаком - 9,97-10,46 т/га сухого вещества, 1.80-1,98 т/га переваримого протеина. 115.0121,7 ГДж/га обменной энергии. Среди препаратов для некорневой подкормки ГУМИ 20М и микроэл способствовали лучшему продукционному процессу.

Химический состав и питательность. На содержание протеина в кормовой массе люцерны практически в равной степени повлияла как обработка семян, так и некорневая подкормка. Так, при некорневой подкормке микроэлом на фоне обработки семян ГУМИ 20М или микромаком содержание протеина в 1-й год пользования увеличилось на 1,98-2,67% (абсолютных) к контролю у сорта Камелия, 2,52-3,34% у сорта Дарья. Содержание сырой клетчатки в растениях 1-го года пользования находилось в пределах 23,51-26,13% у сорта Камелия, 22,72-24,77% у сорта Дарья, что говорит о хорошем качестве корма. Обработка семян препаратами снизила содержание клетчатки у обоих сортов. Некорневая подкормка вегетирующих растений не оказала существенного влияния на изменение содержания клетчатки.

Урожайность семян. Некорневая подкормка посевов и обработка семян микроудобрениями и биорегуляторами обеспечивали устойчивую прибавку урожая семян. Так, обработка семян способствовала увеличению урожайности семян сорта Камелия 1-го года пользования на 10,9-19,0% (в контроле 168,6 кг/га), сорта Дарья - 8.6-18.2% (в контроле 190,1 кг/га). Более высокие показатели получили при применении микромака. При некорневой подкормке урожайность сорта Камелия увеличилась на 4 47,8%, сорта Дарья - 4,0-7,1%.

Самый высокий эффект на люцерне сорта Камелия дает совместное применение микромака для обработки семян и микроэла для некорневой подкормки, урожайность семян в 1-й год пользования составила 211,7 кг/га, что на 25,5% выше контроля. у сорта Дарья - 234,9 кг/га, или на 23,5% выше контроля. Несколько меньшую при; бавку обеспечило применение микромака для обработки семян и ГУМИ 20М для некорневой подкормки, прибавка урожайности семян составила у сорта Камелия ">3 9%

у сорта Дарья-21,9%. ' '

вовала

ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И БИОРЕГУЛЯТОРОВ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО

Формирование агроцеиоза клевера. Обработка семян препаратами способст-:а увеличению показателей всхожести и сохранности клевера лугового. Так, всхожесть семян сорта Пеликан в опытных вариантах превысила контроль на 1 8-4,5/о, сохранность - 3,2-5,1%, у сорта Присурский - 2,0-4,7% и 2.4-5,1% соответственно. В среднем за два года зимостойкость сорта Пеликан по вариантам составила 71,5-74,2%, сорта Присурский - 86,0-90,3%. Обработка семян изучаемыми препаратами способствовала формированию более мощных растений в год посева, что позволило им более успешно противостоять неблагоприятным условиям перезимовки. Более высокие показатели всхожести, сохранности и зимостойкости V сортов клевера получили при обработке семян микромаком.

Наибольшее количество зимующих почек у растений клевера лугового сформировалось в варианте с обработкой семян препаратом микромак - 16,7 шт./растение

(в контроле 12,2 шт.) у сорта Пеликан и 11,5 шт. (в контроле 7,7 шт.) у сорта Присур-ский. Применение микроудобрений способствовало дополнительному росту корней, наибольшая сухая масса одного корня - 2,9 г сформировалась у сорта Пеликан при обработке семян микромаком, в контроле 2,0 г. У сорта Присурский данные показатели составили 3,2 г и 2,4 г соответственно.

Формирование симбиотического аппарата. Взаимоотношения между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями, обеспечивающими хорошее развитие растений, создаются при определённом комплексе условий. Среди факторов, оказывающих существенное влияние на симбиотическую фиксацию азота, важное место принадлежит микроэлементам.

В 1-й год жизни клевера лугового ОСП составил 4369-10724 кг ■ су,т./га у сорта Пеликан, 2779-7188 кг • сут./га у сорта Присурский. Последействие обработки семян проявилось и в 1-й год пользования клевера лугового - ОСП значительно увеличился и достиг в сумме за два укоса у сорита Пеликан - 14890-22121 кг • сут./га, у сорта Присурский - 13586-20064 кг • сут./га (табл. 5).

Таблица 5 - Общий и активный симбиотический потенциал клевера Пеликан и Присурский при применении биорегуляторов и микроудобрений, 1-й г.п. (2012-2013 гг.)

Обработка семян Некорневая подкормка ОСП, кг • сут/га АСП, кг • сут/га ОСП, кг • сут/га АСП. кг * сут/га

сорт Пеликан сорт Присурский

Контроль Контроль 14890 8731 13586 8408

Эмистим 16418 9710 15040 9403

ГУМИ 20М 16767 10181 15338 9831

Микроэл 17330 10846 15529 10178

Экост 1/3 Контроль 18656 11366 16801 10773

Эмистим 19332 12181 17326 11435

ГУМИ 2 ОМ 19989 12745 17829 12100

Микроэл 20319 13384 18125 12567

ГУМИ 20М Контроль 19921 12401 17930 11645

Эмистим 20312 13117 18430 12346

ГУМИ 20М 20962 13508 18801 12848

Микроэл 21261 14229 19021 13391

Микромак Контроль 20816 13236 18757 12649

Эмистим 21393 14010 19554 13434

ГУМИ 20М 21677 14547 19879 13947

Микроэл 22121 15068 20064 14479

Активный симбиотический потенциал - более динамичный показатель, чем ОСП и зависит от многих факторов - влажность и температура почвы, ее плотность и аэрация, наличие доступных форм микроэлементов, клубеньковые вредители и др. Клубеньки на корнях могут быть сформированы, но часто для их эффективной работы тот или иной фактор не является оптимальным, в результате они остаются неактивными (серыми).

В среднем за два года АСП сорта Пеликан в сумме за 2 укоса составил 873115068 кг • сут/га, сорта Присурский - 8408-14479 кг • сут/га. Установлено, что применение для обработки семян и некорневой подкормки биорегуляторов и микроудобре-

ний способствовало росту показателей ОСП и АСП обоих сортов клевера. Более высокие показатели при обработке семян получили при применении микромака, а при некорневой подкормке - микроэла. Так, показатель ОСП сорта Пеликан в сумме за 2 укоса превысил контроль на 48,6%, АСП - 72,2%, у сорта Присурский 47,7% и 72.2% соответственно.

Оптимизация продукционного процесса повысила количество усвоенного азота в 1-й год пользования на 6,9-44,4% у сорта Пеликан (в контроле 173,0 кг/га), 7,143,5% у сорта Присурский (в контроле 165,4 кг/га). В сумме за 2.укоса сортом Пеликан фиксировано из воздуха 105,9-182,8 кг/га азота, доля биологического азота в выносе с урожаем составила 61,2-73,1%. У сорта Присурский данные показатели составили соответственно 99,4-171,3 кг/га и 60,1-72,2%. Максимальное количество азота фиксируется при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом.

Фотосинтетическая деятельность агроценоза. В среднем за три года площадь листьев клевера лугового сорта Пеликан 1-го года жизни составила 43.7-51,2 тыс. м2/га, сорта Присурский - 41,6-47,9 тыс. м2/га. Обработка семян микроудобрениями улучшила питательный режим и, как следствие, продукционный потенциал. Наиболее высокие показатели фотосинтетической деятельности получены при обработке семян клевера лугового микромаком.

В 1-й год пользования к 1-му укосу растения клевера сорта Пеликан формируют ассимиляционную поверхность 62,9-68,5 тыс. м2/га, ко 2-му укосу - 29,5-3 1,9 тыс. м /га, ФП в сумме за два укоса составил 3161-3426 тыс. м2 ■ сутки/га, ЧГ1Ф - 2.05-2,44 г/м • сутки (табл. 6).

Таблица 6 - Фотосинтетическая деятельность клевера лугового сортов

Пеликан и Присурский, 1-й г.п. (2012-2013 гг.)

Обработка семян Некорневая подкормка Сорт Пеликан Сорт Присурский

площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м2 • сутки/га ЧПФ, г/м2 • сутки площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м2 ■ сутки/га ЧПФ, г/м" ■ сутки

Контроль Контроль 62,9 3161 2,05 67,3 2935 2,17

Эмистим 64,2 3224 2,11 68,7 2995 2.24

ГУМИ 2 ОМ 65,2 3270 2,13 69,6 3031 2,26

Микроэл 65,6 3292 2,14 69,8 3042 2,27

Экост 1/3 Контроль 63,9 3209 2,28 68,3 2976 2,38

Эмистим 65,2 3272 2,31 69,4 3022 2,40

ГУМИ 20М 66,0 3306 2,34 70,4 3068 2.44

Микроэл 66,6 3335 2.38 71,1 3096 2.45

ГУМИ 20М Контроль 64,6 3243 2,37 69,0 3005 2.46

Эмистим 66,1 3314 2,39 70,3 3061 2,48

ГУМИ 20М 66,6 3336 2,40 71,3 3103 2,50

Микроэл 67,8 3395 2,42 71,8 3126 2,52

Микромак Контроль 66,0 3306 2,40 69,9 3044 2,52

Эмистим 67,4 3374 2,41 71,4 3109 2,53

ГУМИ 2 ОМ 67,9 3400 2,42 71,8 3125 2,55

Микроэл 68,5 3426 2,44 72,4 3151 2,56

У сорта Присурский все показатели фотосинтетической деятельности были выше и составили: площадь листьев по укосам - 67,3-72,4 и 22,8-24,4 тыс. м~/га, ФП -2935-3151 тыс. м2 • сутки/га, ЧПФ - 2,17-2,56 г/м2 • сутки.

Применение изучаемых препаратов увеличило площадь ассимилирующей поверхности, фотосинтетический потенциал и продуктивность фотосинтеза. Из препаратов для обработки семян более высокую эффективность показал микромак, для некорневой подкормки растений более эффективен микромак. Совместное их применение увеличило площадь листьев сорта Пеликан на 8,1-8,9%, ФП - на 8,4%, ЧПФ - на 19,0%, у сорта Присурский - на 7,0-7,6%, 7,4% и 18,0% соответственно.

Продуктивность агроценоза клевера. Обработка семян и некорневая подкормка повысила продуктивность агроценозов клевера лугового в 1-й год пользования, прибавка сбора сухого вещества у сорта Пеликан составила 5.3-29.1%. у сорта Присурский - 5,2-26,8% (табл. 7). Более высокие показатели продуктивности получили при применении микромака для обработки семян и микроэла для некорневой подкормки. Сбор сухого вещества сорта Пеликан с 1 га составил 8,34 т, что на 29,1% выше контроля, переваримого протеина - 0,96 т, обменной энергии - 86,2 ГДж, у сорта Присурский - 8,07 т/га сухого вещества (на 26,8% выше контроля), 0,91 т/га переваримого протеина, 83,3 ГДж/га обменной энергии.

Таблица 7 - Продуктивность клевера лугового сортов Пеликан и Присурский при обработке семян и некорневой подкормке биорегуляторами и микроудобрениями ___(2012-2013 гг.) _

Обработка семян Некорневая подкормка Сорт Пеликан Сорт Присурский

сбор с 1 га прибавка СВ, % сбор с 1 га прибавка СВ. %

СВ, т ПП, т ОЭ, ГДж СВ, т ПП, ОЭ, ГДж

Контроль контроль 6,46 0,66 63,9 _ 6,36 0,63 62,3 -

Эмистим 6,81 0,71 67,3 5,3 6,69 0,68 65,5 5,2

ГУМИ 20М 6,96 0,73 69,4 7,7 6,83 0,70 67.5 7,4

Микроэл 7,05 0,76 70,7 9,1 6,90 0,71 68,6 8.4

Экост 1/3 контроль 7,33 0,79 72,4 13,4 7,08 0,74 69,4 11,2

Эмистим 7,56 0,82 74,7 17,0 7,24 0,77 70,9 13,8

ГУМИ 20М 7,75 0,85 77,2 19,9 7,47 0,80 73,8 17,5

Микроэл 7,93 0,88 79,3 22,8 7,59 0.82 75,4 19.3 И».';

ГУМИ 20М контроль 7,69 0,83 77,2 19,0 7,38 0,78 73,6

Эмистим 7,90 0,87 79,2 22,3 7,57 0,81 75,4 19.0

ГУМИ 20М 8,01 0,89 80,9 24,0 7,73 0,84 77,7 21.5

Микроэл 8,22 0,92 83,6 27,2 7,87 0,86 79,7 23,7

Микромак контроль 7,92 0,87 81,1 22,6 7,65 0,83 78,0 20,3

Эмистим 8,12 0,91 83,0 25,7 7,86 0,86 80.0 23,6

ГУМИ 20М 8,23 0,93 84,5 27,3 7,95 0,89 81,5 24.9

Микроэл 8,34 0,96 86,2 29,1 8,07 0,91 83,3 26,8

НСР095 Ф- А Ф. В Взаимодействие 0,045 0,047

0,045 0,047

0,087 0,093

Примечание: фактор А— обработка семян, фактор В - некорневая подкормка

Химический состав и питательность. При некорневой подкормке микроэлом на фоне обработки семян ГУМИ 20М или микромаком содержание протеина увеличилось на 1,78-1,99% (абсолютных) к контролю у сорта Пеликан, 1,90-2,12% у сорта Присурский.

Определение содержания переваримого протеина в 1 кормовой единице подтвердило преимущество обработки семян микромаком и некорневой подкормки ГУМИ 20М или микроэлом - в 1 кг СВ содержалось 132,7 г у клевера Пеликан, 130,8 г у клевера Присурский, что на 1,8-2,7%) больше контроля.

Содержание сырой клетчатки находилось в пределах 25,91-28,85% у сорта Пеликан, 25,92-29,51% у сорта Присурский. Обработка семян снизила содержание клетчатки, кроме варианта с применением экоста 1/3. При его применении отмечено увеличение содержания клетчатки на 0,2-0,3% (абсолютных). Некорневая подкормка растений не оказала существенного влияния на изменение содержания клетчатки.

Урожайность семян. В среднем за 2 года урожайность сорта Пеликан была достаточно высокой - 221,2 кг/га в контроле, у сорта Присурский - 206,3 кг/га. Применение изучаемых препаратов для обработки семян и некорневой подкормки улучшило показатели структуры урожая и урожайность семян. Более высокие показатели получили при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом -286,0 кг/га (на 29,3% выше контроля) у сорта Пеликан и 260,6 кг/га (на 26,3% выше контроля) у сорта Присурский.

ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И БИОРЕГУЛЯТОРОВ

В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ДОННИКА ВОЛОСИСТОГО

Формирование агроценоза донника. По годам исследований всхожесть донника практически не менялась и составила в среднем за три года 39,8-42,6%. Сохранность растений к концу вегетации составила - 41,1-43,5%. Применение для обработки семян микроудобрений и биорегулятора повысило всхожесть семян на 1.4-2.8%, сохранность на 1,0-2,4%.

Большое влияние на зимостойкость донника оказывает глубина залегания корневой шейки, на которой формируются почки отрастания, чем она глубже, тем донник более зимостоек. Летний беспокровный посев донника в наших исследованиях обеспечил достаточное количество дней вегетации для формирования мощной корневой системы и необходимой глубины залегания коронки, благодаря чему зимостойкость в годы изучения была высокой. Микроудобрения способствовали увеличению стрессоустойчивости растений в период перезимовки, зимостойкость в среднем за два года увеличилась на 1,9-3,7% по сравнению с контролем.

Таким образом, донник волосистый Солнышко хорошо адаптирован к условиям лесостепи Среднего Поволжья, в год посева формирует мощный агроценоз. отличается высокой сохранностью и зимостойкостью растений. Обработка семян микроудобрениями и биорегулятором оказывает стимулирующее действие на процессы формирование агроценоза и продуктивность растений.

Формирование симбиотического аппарата. Установлено, что использование микроудобрений и биорегулятора для обработки семян донника способствовало в 1-й год жизни более высокой симбиотической активности. Количество клубеньков с 76,7 млн. шт./га в контрольном варианте увеличилось до 114,0-140,3 млн. шт./га, активных - с 50,4 до 77,4-113,1 млн. шт. /га. Лучшие показатели получены при обработке семян

микромаком. В этом варианте сформировались наиболее высокие показатели ОСП -14713 кг • сут./га и АСП - 12129 кг • сут./га.

В 1-й год пользования донник отличается достаточно высокими показателями симбиотической деятельности - 323-393 млн. шт./га клубеньков массой 710-896 кг/га. из них активных - 214-338 млн. шт./га массой 472-770 кг/га (табл. 8).

Таблица 8 - Показатели симбиотической деятельности донника волосистог о _Солнышко, 1-й г.п. (2012-2013 гг.)_

Обработка семян Некорневая подкормка Количество клубеньков, млн. шт./га Масса клубеньков, кг/га

всего активные всего активные

Контроль Контроль 323 214 710 472

Эмистим 338 232 747 513

ГУМИ 2 ОМ 337 238 747 529

Микроэл 342 249 763 555

Экост 1/3 Контроль 364 254 819 570

Эмистим 372 268 841 605

ГУМИ 20М 375 277 850 628

Микроэл 379 286 863 653

ГУ МИ 2 ОМ Контроль 369 274 830 617

Эмистим 376 289 851 652

ГУМИ 20М 378 297 857 673

Микроэл 383. 310 872 707

Микромак Контроль 374 296 841 666

Эмистим 387 315 873 711

ГУМИ 20М 389 326 884 739

Микроэл 393 338 896 770

Применение микроудобрений и биорегуляторов оказало влияние на показатели симбиотической деятельности - обработка семян увеличила количество клубеньков на 12,7-15,8%, активных - 18,7-38,3%, а некорневая подкормка на 4,6-5.9% и 8,416,3% соответственно.

Донник волосистый в 1-й год пользования сформировал ОСП на уровне 1980227094 кг • сут./га, АСП - 13741-22235 кг ■ сут./га. Установлено, что применение для обработки семян и некорневой подкормки биорегуляторов и микроудобрений способствовало росту показателей ОСП и АСП. Более высокие показатели при обработке семян получили при применении микромак, а при некорневой подкормке - микроэл.

Донник волосистый Солнышко отличался наибольшим выносом азота с урожаем - 340,8-479,6 кг/га, при этом из воздуха было фиксировано 225,0-363.8 кг/га. то есть доля биологического азота в общем выносе с урожаем составила 66,0-75,9%. Максимальное количество азота фиксируется при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом или ГУМИ-20М.

Фотосинтетическая деятельность агроценоза. Установлено, что на динамику развития листовой поверхности и ее размер большое влияние оказывают биологические особенности культуры, погодные условия, условия обеспечения микроэлементами и другие факторы. Установлена эффективность применения микроудобрений на агроценозах донника волосистого Солнышко. Площадь листьев повысилась с 73,5

тыс. м2/га до 75,0-85,4 тыс. м2/га, ФП - с 1,91 до 1,95-2,22 млн. м2 • сутки/га и ЧПФ - с 5,51 до 5,61-5,99 г/м2 • сутки (рис. ). Обработка семян препаратом микромак способствовала получению более высоких показателей фотосинтетической деятельности.

ЗЧПФ, г/м*суткн

Контроль 222 ФП. млн. м/сутки/'га

I

Микромак листьев, тыс. ¡//га

Рисунок - Фотосинтетическая деятельность агроценоза донника волосистого Солнышко, 1-й г. п. (2012-2013 гг.) Продуктивность агроценоза. Донник волосистый, как и его культурные сородичи - донник белый и желтый при беспокровном посеве уже в первый год формируют существенный урожай зеленой массы - 21,7-26,9 т/га,

В 1-й год пользования сбор сухого вещества в контрольном варианте составил 10,54 т/га, кормовых единиц - 7,81 т/га, переваримого протеина - 1.64 т/га. обменной энергии - 100,8 ГДж/га (табл. 9). Применение микроудобрений и биорегуляторов, как для обработки семян, так и для некорневой подкормки, достоверно повысило продуктивность донника волосистого. Оптимальные условия складывались при обработке семян микромаком и некорневой подкормке ГУМИ 20М или микроэлом - 13,04-13.30 т/га сухого вещества (или на 23,7-26,2% выше контроля), 10.55-10,85 т/га кормовых единиц, 2,24-2,31 т/га переваримого протеина, 130,4-133,5 ГДж/га обменной энергии.

Химический состав и питательность. Проведенный анализ кормовой массы донника волосистого показал, что по содержанию сырого протеина (22,51%, в контроле - 20,18%), сырой клетчатки (28,84%, в контроле - 31,71%), переваримого протеина в 1 корм. ед. (213,2 г, в контроле - 210,4 г) установлено преимущество обработки семян микромаком и некорневой подкормки микроэлом. |

Таким образом, зоотехнический анализ корма новой интродуцируемой культуры донника волосистого Солнышко позволил установить, что данная культура отличается достаточно высокой питательностью и отвечает требованиям кормления животных.

Таблица 9 - Продуктивность донника волосистого Солнышко при обработке семян и некорневой подкормке микроудобрениями и биорегуляторами (2012-2013 гг.)

Обработка семян Некорневая подкормка Сбор сухого вещества, т/га Прибавка Сбор с 1 га

т/га % корм. ед.,т ПП, т ОЭ, ГДж

Контроль контроль 10,54 - - 7,81 1,64 100.8

Эмистим 10,95 0,41 3,9 8,07 1,74 104,5

ГУМИ 20М 11,11 0,57 5,4 8,37 1,77 107,1

Микроэл 11,34 0,80 7,6 8,67 1,83 110,2

Экост 1/3 контроль 11,42 0,88 8,4 8,46 1,86 109,2

Эмистим 11,73 1,19 11,3 8,67 1,94 112,1

ГУМИ 20М 11,97 1,43 13,6 9,04 2,00 115,6

Микроэл 12,20 1,66 15,7 9,31 2,05 118,4

ГУМИ 20М контроль 11,99 1,45 13,7 9,20 1,97 116.7

Эмистим 12,30 1,76 16,7 9,40 2,05 119.4

ГУМИ 20М 12,50 1,96 18,6_ 9,71 2.10 122,4

Микроэл 12,80 2,26 21,5 10,11 2,17 126.4

Микромак контроль 12,43 1,89 17,9 9,91 2,08 123,3

Эмистим 12,82 2,28 21,7 10,21 2,18 127,1

ГУМИ 20М 13,04 2,50 23,7 10,55 2,24 130,4

Микроэл 13,30 2,76 26,2 10,85 2.31 133,5

НСР095 Ф. А Ф. В Взаимодействие 0,05

0,05

-

Примечание: фактор А - обработка семян, фактор В - некорневая подкормка

Урожайность семян. Одна из главных проблем слабого внедрения донника двулетнего в производство - высокая осыпаемость семян. Из-за осыпания при уборке потери составляют от 20...25% до полной потери урожая.

Донник волосистый Солнышко обладает очень ценным хозяйственным признаком - он созревает дружно и не осыпается после созревания в течение 7-10 дней. Благодаря этому качеству посевы донника можно убирать напрямую в фазе полной спелости семян.

Среди изучаемых бобовых трав донник волосистый отличается наибольшей урожайностью семян - 581,5 кг/га в контроле. Обработка семян экостом 1/3 повысила урожайность на 41,6 кг/га или на 7,2%, ГУМИ 20М - 67,2 кг/га и 11,6%, микромаком - 87,7 кг/га и 15,1%. На фоне обработки семян этими препаратами некорневая подкормка в фазу отрастания усилила продукционную деятельность, урожайность семян выросла на 2,5-6,2% на фоне обработки семян экостом 1/3, 2,8-10,6% на фоне обработки семян ГУМИ 20М, 3,2-6,9% на фоне обработки семян микромаком.

Наиболее высокие показатели получили при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом - 715,5 кг/га, что на 23,0% выше контрольного варианта.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ

Расчет экономической и энергетической эффективности применения микроудобрений и биорегуляторов в технологии возделывания бобовых трав показал, что затраты на обработку семян и некорневую подкормку препаратами невелики и могут совмещаться с протравливанием семян перед посевом и обработкой инсектицидами от вредителей рано весной (при отрастании).

В сумме за два года при возделывании на семена люцерны сортов Камелия и Дарья наиболее высокую рентабельность и условный чистый доход при наименьшей себестоимости получили при обработке семян микромаком и некорневой подкормке ГУМИ 20М или микроэлом - 22,62-23,11 тыс. руб./га, 151-154% и 71.71-70.85 тыс. руб./т у сорта Камелия, 26,74-27,28 тыс. руб./га, 179-182% и 64,62-63,86 тыс. руб./т у сорта Дарья соответственно.

Возделывание люцерны на зеленый корм обеспечивает более высокий энергетический доход и энергетическую эффективность по сравнению с возделыванием на семена - 51,8-76,1 ГДж/га и 2,15-3,13 ед. у сорта Камелия, 68,6-97,3 ГДж/га и 2,843,98 ед. у сорта Дарья.

При возделывании клевера лугового на семена себестоимость семян сорта Пеликан по вариантам составила 62,93-49,93 тыс. руб./т, сорта Присурский - 65.68-53,76 тыс. руб./т, условный чистый доход - 19,26-28,62 и 17,40-25,08 тыс. руб./га, уровень рентабельности - 138-200 и 128-179% соответственно.

Анализ энергетической эффективности предпосевной обработки и некорневой подкормки клевера лугового микроудобрениями и биорегуляторами показывает, что энергетическая себестоимость 1 т семян снижалась при применении микроудобрений, а минимальной была при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом или ГУМИ 2ОМ - 51,99-52,91 ГДж у сорта Пеликан и 53,95-54,28 ГДж у сорта Присурский. В этих же вариантах получен и максимальный энергетический доход и энергетическая эффективность - 31,46-30,61 ГДж/га и 2,12-2,06 ед. у сорта Пеликан и 28,16-27,66 ГДж/га и 2,00-1,98 ед. у сорта Присурский.

Применение микроудобрений и биорегуляторов при обработке семян и некорневой подкормке донника' волосистого сорта Солнышко оказалось экономически эффективным. При возделывании на семена наиболее выгодным является обработка семян микромаком и некорневая подкормка микроэлом или ГУМИ 20М, уровень рентабельности при этом составил 500-511%, что выше контроля на 88-99%, условный чистый доход - 58,42-59,84 тыс. руб./га при себестоимости 1 т семян 16,37-16,67 тыс. руб. При возделывании на зелёную массу минимальная себестоимость 1 т кормовых единиц была при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом или ГУМИ 20М - 1,06-1,04 тыс. руб., в этих же вариантах получены высокие показатели условного чистого дохода и рентабельности - 53,86-52,09 тыс. руб./га, 479-465% соответственно.

ВЫВОДЫ:

При формировании высокопродуктивных агрофитоценозов многолетних бобовых трав важная роль принадлежит рациональному применению микроудобрений и биорегуляторов. Изучение этих вопросов на черноземе выщелоченном лесостепи Среднего Поволжья позволяет сделать следующие выводы:

1. Применение для обработки семян экоста 1/3, ГУМИ 20М и микромака увеличило всхожесть, сохранность и зимостойкость люцерны сорта Камелия 1-го года жизни на 2,2-4,3%, 2,0-4,7% и 1,4-3,3%, сорта Дарья - 1,8-4,6%, 3,24,8% и 2,0-4,5%, клевера лугового сорта Пеликан - 1,8-4,5%, 3,2-5,1% и 1,3-2,7%, сорта Присурский - 2,0-4.7%, 2,45,1% и 1,7-4,3%, донника волосистого Солнышко - 2,7-5,3%, 3,0-5,6% и 1,9-3,6% соот-" ветственно. Более высокие показатели получили при обработке семян микромаком.

2. На формирование агрофитоценоза бобовых трав 1-го года жизни микроудобрения и биорегулятор оказали существенное влияние. Отмечено увеличение высоты травостоя, количества зимующих почек, массы и объема корней. Обработка семян микромаком способствовала получению более высоких показателей.

3. Обработка семян микромаком и некорневая подкормка микроэлом создают благоприятные условия для симбиотической деятельности многолетних бобовых трав. Масса активных клубеньков люцерны Камелия 1-го года пользования увеличилась по сравнению с контролем на 79,1 и 66,1% (1-й и 2-й укос соответственно), АСП

- 69,3%, сорт Дарья - 79,9 и 61,5%, 70,2%, клевер луговой Пеликан - 76,2 и 75,4%, 72,6%, сорт Присурский - 77,5 . и 72,9%, 72,2%, донник волосистый Солнышко -63,1% (1-й укос), 61,8%) соответственно.

4. Доля фиксированного азота в питании растений определяется биологией изучаемых культур и активностью деятельности симбиотического аппарата, которая зависела от применяемых препаратов. Оптимизация продукционного процесса люцерны Камелия повысила количество усвоенного азота в 1-й год пользования на 7,043,0%, сорта Дарья - 6,9-45,8%, клевера лугового Пеликан - 6,9-44,4%), сорта Присурский - 7,1-43,5%, донника волосистого сорта Солнышко - 5,8-40,1%. Люцерной сорта Камелия из воздуха фиксировано 148,8-251,8 кг/га азота, сортом Дарья - 199,6-339,7 кг/га, клевером луговым сорта Пеликан - 105,9-182,8 кг/га азота, сортом Присурский

- 99,4-171,3 кг/га, донником волосистым сорта Солнышко - 257.4-410,7 кг/га. Доля биологического азота в выносе с урожаем составила у люцерны сорта Камелия 63,074,2%, сорта Дарья - 65,3-76,2%, клевера лугового сорта Пеликан - 61,2-73,1%, сорта Присурский - 60,1-72,2%, донника волосистого сорта Солнышко - 67,3-76,7%.

Максимальное количество азота фиксируется при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом или ГУМИ-20М.

5. Лучшие показатели продуктивности фотосинтетического аппарата получены при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом: максимальная площадь ассимилирующей поверхности люцерны Камелия 1-го года пользования составила 72,8 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал -4,09 млн. м" ■ сутки/га, чистая продуктивность фотосинтеза - 2,28 т/м2 • сутки, сорта Дарья - 75,4; 3,98 и 2,63, клевера лугового Пеликан - 68,5; 3,43; 2,44, сорта Присурский - 72,4; 3,15; 2.56, донника волосистого Солнышко - 85,4 тыс. м2/га; 2,22 млн. м2 ■ сутки/га; 6,00 г/м2 ■ сутки соответственно.

6. Эффективным приемом повышения продуктивности многолетних бобовых трав на почвах, слабо обеспеченных микроэлементами, является обработка семян микромаком и некорневая подкормка микроэлом. Прибавка урожая сухого вещества сорта Камелия 1-го года пользования составила 26,2%, переваримого протеина -43,0% и обменной энергии - 31,8%, сорта Дарья - 25,7%, 45,6% и 31,1%, клевера лугового сорта Пеликан - 29,1%, 45,5% и 34,9%, сорта Присурский - 26,8%, 44,4% и 33,7%, донника волосистого сорта Солнышко - 26,2%, 40,9% и 32,4% соответственно.

7. На содержание протеина в кормовой массе бобовых трав практически в равной степени повлияла как обработка семян, так и некорневая подкормка ( + 1,783,34%). Обработка семян препаратами снизила содержание клетчатки, а некорневая подкормка вегетирующих растений не оказала существенного влияния на изменение содержания клетчатки в корме.

8. Анализ структуры урожая семян многолетних бобовых трав показал, что обработка микроудобрениями и биорегуляторами способствовала получению более высокого травостоя, увеличилось количество продуктивных стеблей, количество и масса семян со стебля, масса 1000 семян. Более высокие показатели структуры урожая получили при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом или ГУМИ 20М.

9. Некорневая подкормка посевов и обработка семян микроудобрениями и биорегуляторами обеспечивали устойчивую прибавку урожая семян. Самый высокий эффект дает совместное применение микромака для обработки семян и микроэла для некорневой подкормки, урожайность семян в 1-й год пользования люцерны Камелия составила 211,7 кг/га (на 25,5% выше контроля), сорта Дарья - 234,9 кг/га (на 23,5% выше контроля), клевера лугового Пеликан - 286,0 кг/га (на 29,3% выше контроля), сорта Присурский - 260,6 кг/га (на 26,3% выше контроля), донника волосистого Солнышко - 715,5 кг/га (на 23,0% выше контроля).

Ю.Возделывание бобовых трав на зеленый корм при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом обеспечивает высокий энергетический доход и энергетическую эффективность - 76,1 ГДж/га и 3,13 ед. у люцерны сорта Камелия, 97,3 ГДж/га и 3,98 ед. у сорта Дарья, 62,3 ГДж/га и 2,61 ед. у клевера лугового сорта Пеликан, 59,4 ГДж/га и 2,49 ед. у сорта Присурский, 109,8 ГДж/га и 4,63 ед. у донника волосистого сорта Солнышко.

11. В сумме за два года при возделывании на семена наиболее высокую рентабельность и условный чистый доход при наименьшей себестоимости получили при обработке семян микромаком и некорневой подкормке микроэлом люцерны сорта Камелия - 23,11 тыс. руб./га, 154% и 70,85 тыс. руб./т, сорта Дарья - 27,28 тыс. руб./га, 182% и 63,86 тыс. руб./т, клевера лугового сорта Пеликан - 28,62 тыс. руб./га, 200%, 49,93 тыс. руб./т, сорта Присурский - 25,08 тыс. руб./га, 179%, 53,76 тыс. руб./т, донника волосистого сорта Солнышко - 59,84, 511%, 16,37 тыс. руб./т соответственно.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения продуктивности и реализации потенциала симбиотической азотфиксации люцерны изменчивой Камелия и Дарья, клевера лугового Пеликан и Присурский, донника волосистого Солнышко необходимо обрабатывать семена микромаком (2 л/т семян) и проводить некорневую подкормку в фазу массового отрастания микроэлом (0,2 л/га) или ГУМИ 20М (0,25 л/га).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Технология возделывания донника волосистого (Melilotus hirsutus Lipsky) сорта Солнышко на кормовые и семенные цели (Методические рекомендации) //O.A. Тимошкин, О.Ю. Тимошкина, A.C. Авдонин, A.A. Яковлев,- Пенза, 2012. - 36 с.

2. Тимошкин, O.A. Формирование агроценозов многолетних бобовых трав при обработке семян микроудобрениями и регулятором роста //O.A. Тимошкин, О.Ю. Ти-мошкина, A.A. Яковлев / Сб. статей Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии в АПК: теория и практика» /МНИЦ ПГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013,- С. 177-181.

3. Тимошкин, O.A. Применение микроудобрений и биорегулятора в технологии ' возделывания люцерны на семена // O.A. Тимошкин, A.A. Яковлев /Мат. научно-практической конференции «Люцерна в кормопроизводстве», Москва, ВНИИ кормов, апрель 2013 (в печати).

4. Яковлев, A.A. Формирование симбиотического аппарата многолетних бобовых трав при обработке микроудобрениями и биорегулятором / A.A. Яковлев, O.A. Тимошкин // Мат. II Международной научно-практической конференции молодых учёных «Теоретическое и практическое развитие науки в современных социально-экономических условиях», М.: Изд-во «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2013.- С. 66-69.

5. Тимошкин, O.A. Симбиотическая деятельность многолетних бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов / O.A. Тимошкин, О.Ю. Тимош-кина, A.A. Яковлев //Нива Поволжья, 2013. -№3. - С. 64-69.

6. Тимошкин, O.A. Фотосинтетическая деятельность многолетних бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов / O.A. Тимошкин, О.Ю, Тимош-кина, A.A. Яковлев // Достижения науки и техники АПК. - 2013. - №7. - С. 58-60.

7. Тимошкин, O.A. Урожайность семян многолетних бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов / O.A. Тимошкин, О.Ю. Тимошкина, A.A. Яковлев // Кормопроизводство. - 2013. - №8. - С. 18-20.

8. Тимошкин, O.A. Влияние микроудобрений и биорегуляторов на урожайность семян бобовых трав /O.A. Тимошкин, О.Ю. Тимошкина, A.A. Яковлев // X Международный симпозиум «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования», Пущино. - 2013. - Т. 2. - С. 246-249.

9. Тимошкина, О.Ю. Приемы повышения урожайности семян многолетних бобовых трав / О.Ю. Тимошкина, A.A. Яковлев // Сб. тр. IX Международной дистанционной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки». Владикавказ, Горский ГАУ. -2013.-С. 162-164.

Подписано з печать 16.09.13. Объем 1,04 усл. п.л. Тираж ICO экз.

Заказ №188. _

Отпечатано-с готового оригинал-макета а мини-типографии. Свидетельство № S551. 44QGC0, г. Пенза, ул. Московская, 74.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Яковлев, Артем Андреевич, Пенза

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

Государственное научное учреждение ПЕНЗЕНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ЯКОВЛЕВ АРТЁМ АНДРЕЕВИЧ

ПРИЁМЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ БОБОВЫХ ТРАВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

04201365882

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Тимошкин Олег Алексеевич

ПЕНЗА-2013

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ......................................................................4

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА............8

1.1 Народнохозяйственное значение многолетних бобовых

трав........................................................................................................................................................................8

1.2 Регуляторы роста и микроэлементы в технологии

возделывания многолетних трав..............................................................................15

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ... 24

2.1 Место и условия проведения исследований..........................................24

2.2 Материал и методика проведения исследований..........................29

2.3 Характеристика микроудобрений..................................................................31

2.4 Характеристика сортов многолетних бобовых трав..............3 5

2.5 Методика проведения исследований......................................................39

3 ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И БИОРЕГУЛЯТОРОВ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ...........................41

3.1 Формирование агроценоза люцерны..........................................................41

3.2 Формирование симбиотического аппарата......................................44

3.3 Фотосинтетическая деятельность агроценоза..................................55

3.4 Продуктивность агроценоза люцерны..........................................................61

3.5 Химический состав и питательность............................................................65

3.6 Урожайность семян и ее структура....................................................................67

4 ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И БИОРЕГУЛЯТОРОВ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО......................70

4.1 Формирование агроценоза клевера..............................................................70

4.2 Формирование симбиотического аппарата......................................72

4.3 Фотосинтетическая деятельность агроценоза..................................80

4.4 Продуктивность агроценоза клевера................................................................85

4.5 Химический состав и питательность............................................................88

4.6 Урожайность семян и ее структура,

89

5 ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ И БИОРЕГУЛЯТОРОВ В

ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ДОННИКА

ВОЛОСИСТОГО..........................................................................................................................................91

5.1 Формирование агроценоза донника................................................................91

5.2 Формирование симбиотического аппарата........................................93

5.3 Фотосинтетическая деятельность агроценоза....................................97

5.4 Продуктивность агроценоза донника................................................................100

5.5 Химический состав и питательность............................................................101

5.6 Урожайность семян и ее структура....................................................................103

6 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ..........................................................................105

ВЫВОДЫ..............................................................................................................................................................122

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ....................................................................................125

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..............................................126

ПРИЛОЖЕНИЯ..........................................................................................................................................148

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Развитие животноводства и повышение его продуктивности сдерживается недостатком кормов и несбалансированностью их по белку, что является причиной значительного перерасхода кормов и повышенными затратами на единицу животноводческой продукции. Основным источником кормового белка для животноводства остаются растительные корма. В связи с этим важнейшим условием ликвидации дефицита белка и доведения содержания сырого протеина до 13-14 %, а обменной энергии до 10-11 МДж на 1 кг сухого вещества является повышение качества кормов.

В создании прочной кормовой базы одно из ведущих мест принадлежит многолетним бобовым травам, в частности, люцерне, клеверу луговому и доннику двулетнему. Из них можно получать зеленый корм, силос, сено, травяную муку, гранулы и брикеты, сенаж в упаковке. Кроме получения высококачественного корма, бобовые травы обладают высокой средообразующей функцией и повышают плодородие почвы. Они позволяют без применения дорогостоящих минеральных удобрений обеспечивать стабильную урожайность последующих за ними культур.

Несмотря на многие положительные качества, посевы бобовых трав в Пензенской области практически не расширяются. Основная причина - дефицит семян, вызванный низкой и нестабильной семенной продуктивностью люцерны и клевера. Вызвано это несколькими причинами, важнейшие из которых -нехватка большинства микроэлементов: низкое содержание цинка имеют 98,0% пахотных почв Пензенской области, марганца - 67,0%, молибдена - 39,7% (Государственный центр агрохимической службы «Пензенский», 2012 г.) в почвах лесостепи Среднего Поволжья и возросшая нагрузка абиотических стрессоров, что не позволяет в полной мере реализовать потенциал бобовых трав.

Основной путь решения проблемы обеспечения растений недостающими микроэлементами и повышения способности растений защищаться от стрессовых факторов внешней среды и патогенов - использование соответствующих

микроудобрений и регуляторов роста растений. В связи с этим, поиск новых форм микроудобрений, наиболее эффективных биорегуляторов и оптимальных способов их использования является актуальной проблемой современного растениеводства.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключалась в теоретическом и экспериментальном обосновании предпосевной обработки семян и некорневой подкормки микроудобрениями и биорегуляторами для оптимизации продукционного процесса и формирования урожайности многолетних бобовых трав в условиях лесостепи Поволжья.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

- изучить особенности роста и развития многолетних бобовых трав в зависимости от применяемых микроудобрений и биорегуляторов;

- установить влияние обработки семян и некорневой подкормки микроудобрениями и биорегуляторами на симбиотическую и фотосинтетическую деятельность агроценозов многолетних бобовых трав;

- выявить влияние изучаемых агроприёмов на урожайность зеленой массы многолетних бобовых трав и её качество;

- изучить влияние изучаемых агроприёмов на урожайность семян многолетних бобовых трав и ее структуру;

- дать экономическую и агроэнергетическую оценку эффективности приемов технологии возделывания многолетних бобовых трав.

Научная новизна. В результате проведённых исследований научно обоснована и экспериментально подтверждена эффективность использования предпосевной обработки семян и некорневой подкормки люцерны Камелия и Дарья, клевера лугового Пеликан и Присурский и донника волосистого Солнышко микроудобрениями и биорегуляторами для оптимизации их продукционного процесса и формирования урожайности с учетом агроклиматических условий лесостепи Среднего Поволжья.

Изучено влияние микроудобрений и биорегуляторов на процесс биологической азотфиксации и обогащение почвы биологическим азотом. Установлено влияние микроудобрений и биорегуляторов на формирование урожайности семян, зелёной массы и ее качество. Показана энергетическая и экономическая эффективность предпосевной обработки и некорневой подкормки микроудобрениями и биорегуляторами в технологии возделывания люцерны, клевера лугового и донника волосистого.

Основные положения, выносимые на защиту:

• закономерности роста и развития люцерны изменчивой сортов Камелия и Дарья, клевера лугового сортов Пеликан и Присурский, донника волосистого сорта Солнышко в зависимости от способов применения микроудобрений и биорегуляторов;

• фотосинтетическая и симбиотическая деятельность многолетних бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов;

• роль микроудобрений и биорегуляторов в повышении продуктивности и качества продукции;

• экономическая и энергетическая оценка приемов технологии возделывания многолетних бобовых трав.

Практическая значимость работы. Внедрение разработанных приемов возделывания многолетних бобовых трав на черноземах выщелоченных лесостепи Среднего Поволжья обеспечит получение 8,9-10,5 т/га сухого вещества и 212-235 кг/га семян люцерны изменчивой сортов Камелия и Дарья, 8,1-8,3 т/га сухого вещества и 206-221 кг/га семян клевера лугового сортов Пеликан и Присурский, 13,3 т/га сухого вещества и 670 кг/га семян донника волосистого сорта Солнышко.

Применение микромака для обработки семян и микроэла для некорневой подкормки в фазу отрастания растений обеспечивает повышение сбора переваримого протеина на 40,9-45,6%, урожайности семян - 23,0-29,3%.

Результаты исследований автора вошли в региональные методические рекомендации: Технология возделывания донника волосистого (Melilotus hirsutus Lipsky) сорта Солнышко на кормовые и семенные цели (Пенза, 2012).

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на ежегодных отчётах ГНУ Пензенский НИИСХ (2011-2013 гг.); региональной конференции: «Инновационные технологии в АПК: теория и практика» (Пенза, 2013); международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2013); международных научно-практических конференциях «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2013) и «Теоретическое и практическое развитие науки в современных социально-экономических условиях» (Москва, 2013); научно-практической конференции «Люцерна в кормопроизводстве» (Москва, 2013).

Разработки внедрены в хозяйствах Пензенской области.

Публикация в печати. По материалам диссертации автором опубликовано 9 научных работ, из них 3 статьи в изданиях по перечню ВАК РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 147 страницах компьютерного текста, содержит 49 таблиц, 5 рисунков и 77 приложений. Список литературы включает 237 источников, в том числе 11 на иностранных языках.

Выражаю глубокую благодарность и признательность O.A. Тимошкину, научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук за неоценимую помощь в процессе планирования и работы над диссертацией.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1 Народнохозяйственное значение многолетних бобовых трав

Кормопроизводство России, занимающее более Ул сельскохозяйственных угодий и более Ул части территории Российской Федерации, является одним из основных стабилизирующих факторов, с помощью которого можно обеспечить не только продуктивность, но и устойчивость агроландшафтов.

Кормовые агроэкосистемы (природные кормовые угодья, многолетние травы на пашне) многофункциональны. Они дают разнообразные корма для животных, повышают плодородие почв, обогащают их гумусом и азотом, улучшают структуру почвы, снижают кислотность почвы, предотвращают эрозию почв, нормализуют водный режим агроэкосистем, повышают устойчивость и рентабельность сельского хозяйства, улучшают экологическую обстановку, оздоравливают окружающую среду, повышают её эстетические свойства (Трофимов И.А. и др., 2008; Савченко И.В., 2010).

Фундаментальные работы П.А. Костычева (1895, 1951), И.Н. Клингена (1896), П.Н. Константинова (1932), Д.Н. Прянишникова (1939, 1945), Ф.И. Филатова (1946, 1951, 1966), В.Р. Вильямса (1950), П.А. Лубенец (1956), М.Ф. Лу-пашку (1965, 1988), С.П. Смелова (1966), И.С. Шатилова (1969), П.А. Сергеева и др. (1973), М.И. Тарковского (1974), П.П. Вавилова, A.A. Кондратьева (1975), Ю.К. Новосёлова (1976), П.П. Вавилова, Х.А. Райг (1982), Ю.К. Новосёлова, A.C. Шпакова, Г.Д. Харькова (1997), В.Б. Беляка (1998а, 19986, 2008), В.Г. Васина (1999, 2003), С.Н. Надежкин (1999, 2002), А.Н. Кшникаткиной (2000), Зубарева Ю.Н. (2002, 2003), Епифанова B.C. (2004), Моисеева A.A., Ахметова Ш.И. (2008), Варламова В.А. (2008), Дридигера В.К. (2010) и др., раскрывают роль многолетних трав в укреплении кормовой базы, восстановлении структуры почвы, накоплении в ней биологического азота, построении правильных севооборотов с участием многолетних бобовых и злаковых трав, улучшении естественных кормовых угодий, рассолении засоленных почв.

Многолетние травы - универсальный источник сырья для производства всех видов грубых, сочных и обезвоженных кормов, отвечающих физиологическим потребностям большинства сельскохозяйственных животных. Это природный каркас сельскохозяйственного агроландшафта, обеспечивающий сохранение и расширенное воспроизводство почвенного плодородия. Накапливая в первые 3 года использования 8-10 т/га сухой массы пожнивных и корневых остатков, многолетние травы обеспечивают бездефицитный баланс гумуса, сохранение и восстановление структуры почвы, улучшение теплового, водного, воздушного и пищевого режимов для 3-5 последующих культур в полевых и почвозащитных севооборотах (Бенц В.А., Кашеваров Н.И., Демарчук Г.А., 2001).

Кормовые травы во всех севооборотах - основа регулирования и стабилизации биохимических циклов основных элементов питания растений, реутилизации нитратов, кальция и прочих элементов, мигрировавших в глубокие слои почвы при возделывании зерновых и пропашных культур. Особенно важна в этом роль бобовых трав - носителя мощнейшего биологического фактора — симбиотической азотфиксации, процесса перевода рассеянного в атмосфере азота в энергию почвы. Многолетние бобовые травы при благоприятных условиях могут накопить в почве за вегетацию 200-600 кг/га биологического азота. Поэтому они являются лучшим предшественником для других культур в севооборотах (Прянишников Д. Н., 1938, 1953; Мишустин E.H., 1985; Азаров Б.Ф., 1995; Трепачёв Е.П., 1999; Бенц В.А., Кашеваров Н.И., Демарчук Г.А., 2001; Парахин Н.В., 2001; Надежкин С.Н., 2002; Снеговой B.C. и др., 2003; Епифанов B.C., 2004; Жученко A.A., 2008, 2009; Моисеев A.A., Ахметов Ш.И., 2008). Эти данные существенно превышают результаты, полученные для естественных условий в стационарных полевых опытах, где количество фиксированного азота составляет 120-220 кг/га. Это усредненные показатели, а для отдельных регионов они могут быть существенно ниже или выше. Так, в ЦентральноЧерноземной зоне России величина фиксации атмосферного азота у люцерны может достигать 430 кг/га, у клевера - 260 кг/га (Азаров Б.Ф., 1995). В условиях

Орловской области количество фиксированного азота посевами люцерны колебалось от 31 до 294 кг/га, козлятника - от 12 до 399 кг/га (Петрова С.Н., Пара-хин Н.В., 2000). Многолетние бобовые травы за счет симбиотической фиксации атмосферного азота накапливают в корнях до 158-218 кг/га минерального азота, а в надземной массе - 313-361 кг/га (Епифанов B.C., Савельев Г.Д., Епифанова И.В., 2001). В условиях Республики Мордовия, по данным А.П. Еряшева (2002), в среднем за 5 лет исследований, наземной массой козлятника было накоплено 107 кг/га биологического азота, люцерны - в 4,1 раза меньше (26 кг/га). В лесостепи Среднего Поволжья при создании благоприятных условий для бобово-ризобиального симбиоза козлятник фиксирует из воздуха 201 кг/га азота в год (Кшникаткина А.Н, Тимошкин O.A., 2006). По данным Моисеева A.A. (2006) клевер двухгодичного пользования оставляет в почве до 132 кг/га, козлятник и люцерна трёхлетнего пользования - до 283-289 кг/га симбиотического связанного азота в составе поукосных остатков и корневой массы. В лесостепи юга Нечерноземья люцерна в условиях естественного увлажнения способна фиксировать в надземной биомассе атмосферного азота до 175 кг/га, при орошении -до 234 кг/га; клевер луговой - до 73 и 138 кг/га соответственно (Моисеев A.A. Ахметов Ш.И., 2008).

Многие ученые отмечают высокое кормовое достоинство бобовых трав. Так, по содержанию протеина люцерновое сено превосходит сено однолетних трав в 1,5-2,0 раза, а клетчатки содержит на 4-6% меньше. По содержанию кальция оно превосходит другие виды сена в 2 раза. В сравнении с сеном из суданской травой фосфора в ней в 2,3 раза больше (Лубенец П.А., 1956).

По данным Н. Разина (1973), люцерновое сено по выходу кормовых единиц превосходило другие корма, в том числе по содержанию переваримого протеина в 1 корм. ед. - 237 г.

По содержанию переваримого протеина в 1 кг зеленой массы люцерна (41 г/кг корма) превосходит другие кормовые культуры, содержит много каротина - 50 мг/кг, у клевера лугового - 27 г/кг и 40 мг/кг, у донника белого - 29 г/кг и

40 мг/кг соответственно (A.A. Шутьков, 1975).

По данным А.Г. Ларионова (1982), в условиях Поволжья максимальный урожай полноценного корма обеспечивает интенсивная бобовая трава — люцерна синегибридная (11,1 т/га сухого вещества (СВ), 14,4 т/га корм, ед., 23,8% сырого протеина). Оценка питательности сена костреца безостого и люцерны в рационе крупного рогатого скота позволила установить, что по содержанию сырого протеина