Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ БОРЩЕВИКА СОСНОВСКОГО В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ БОРЩЕВИКА СОСНОВСКОГО В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

^ ^ Яй правах рукописи

Павел Васильевич КАПЦОВ

УДК 633.2(470.3»)

ПРОДУКТИВНОСТЬ БОРЩЕВИКА СОСНОВСКОГО В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1984

С-

/

^»¿У-* б/,,

с/ с

Работа-выполнена на кафедре растениеводства Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева,

Научный руководитель — заслуженный деятель науки РСФСР, академик ВАСХНИЛ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор! П. П1 Вавилов.-)

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РСФСР, академик ВАСХНИЛ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. Г. Андреев; кандидат сельскохозяйственных наук ст. н. сотр. Б. В, Лавров.

Ведущее предприятие — Всесоюзный научно-исследовательский институт кормов именн В. Р. Вильяме^ (ВИК)

Защита диссертации состоится «/£ » 1985 г.

в « часов на заседании Специализированного совета К 120,35.07 в Московской сельскохозяйственной академии именн К. А, Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 49. Сектор щиты диссертаций ТСХА.

„С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

втореферат разослан « 3 » 198$" г.

Ученый секретарь Щщиализированного совета— О

тааюктор биологических наук у ▼ ' V ' е. Е. Крастина.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В решениях 26 съезда:, КПСС п майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС большое внимание уделено увеличению объема производства продукции.; сельского хозяйства за счет повышения урожайности сельскохозяйственных культур л продуктивности животных. Эффективное развитие животноводства неразрывно связано с обеспечением отрасли кормами. В настоящее время хозяйства Нечерноземья все шире используют такой резерв интенсификации кормопроизводства, как возделывание новых- видов кор^ мовых растений, среди которых борщевик сосновского занимает одно из первых мест. Основанием для вовлечения борщевика в сельскохозяйственное производство послужили- его долголетность использования (8—10 лет и более), высокая урожайность (600—1000 ц/га), хорошая поедаем ость и питательность зеленой массы, а также низкая себестоимость корма и др.

Возделывание в опытах позволило разработать основные . элементы агротехники борщевика, которые пока не представляют собой стройной н дифференцированной системы приемов получения высоких и устойчивых урожаев с учетом его биологических особенностей. Решение этих вопросов позволит ускорить продвижение борщевика на поля совхозов и колхозов.

Известно, что внесение расчетных норм удобрений явля-: ется одним из важнейших условий эффективного .использования земли, а также получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Введение в производство вызвало необходимость постановки опытов по получению планируемой урожайности изучаемого вида борщевика (сосновского) .

Цель и задачи исследований. В связи с изложенным основ* ной целью наших исследований являлось: а) изучить возможность получения планируемой урожайности борщевика, б) исследовать особенности формирования урожая борщевика на разных фонах питания, в) выявить его потенциальную продуктивность в условиях центрального района Нечернозем-

ной доны РСФСР (Московская область), г) определить экономическую эффективность изучаемых приемов агротехники.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые для данных условий показана возможность получения планируемой урожайности боршевика на разных фонах питания.

Практическая ценность исследований. Внесение расчетных норм удобрений в сочетании с поливами позволит получать высокие и устойчивые урожаи борщевика, снизить себестоимость единицы получаемой продукции п повысить рентабельность производства.

Реализация результатов исследований в сельскохозяйственное производство. Производственная проверка результатов исследований в учхозе «Михайловское» Московской области показала высокую эффективность расчетных норм удобрении, вносимых на планируемую урожайность борщевика. Автором оказана также практическая помощь в закладке новых плантаций его' в учхозах ТСХА «Михаиловское», «Дружба», в совхозе «Желановский» Тамбовской области н реализации семян этой культуры в количестве 164 ц по 78 адресам СССР.

Апробация работы. Результаты исследований доложены п получили положительную оценку на: Всесоюзном совещании по технологии возделывання новых кормовых культур (Саратов), 1978 г., на научной конференции «Новые пищевые и кормовые растения в народном хозяйстве» (Киев, 1981 г.), а также на совместном заседании кафедр растениеводства, луговодства и земледелия и методики опытного дела ТСХА в 1984 г.

Публикация. Изложенные в диссертационной работе результаты исследований опубликованы в 3-х статьях.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 114 страницах машинописного текста, включает 6 рисунков и 23 таблицы; состоит из введения, обзора литературы, 3 глав экспериментальной части, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы 281 наименования, в том числе 10 иностранных источников и приложения (27 таблиц).

УСЛОВИЯ и МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в течение 1976—1979 гг. на экспериментальной базе учхоза «Михайловское» ТСХА Подольского района Московской области. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая на покровном суглинке, мощность пахотного слоя 20—22 см со следующей характеристикой: содержание гумуса 1,68—2,12%; легко гид-ролизуемого азота 5,2—9,0 мг, подвижного фосфора 9,8— 2

i4,6 мг и обменного калия 14,5—19,8 мг на 100 г почвы; рНсол. — 5,1—6,2.

В опыте применялись нормы удобрений, рассчитанные на получение урожайности борщевика 100 и 200 ц/га абсолютно сухого вещества (АСВ). При расчетах, по обобщенным предварительно полученным нашим и литературным данным (Г. В, Чубарова, 1973; В. Н. Филатов, Б. В. Лавров, 1976), учитывалось, что на формирование 1 ц АСВ борщевик потребляет N, Ра05 к КаО соответственно 2,8; 0,8 и 3,2 кг. Коэффициенты использования питательных веществ из почвы приняты: N —45; ■ P2Os—И; КгО—41%, нз удобрений N — 90; Р»05 —40; К20 —84%, из навоза: N — 30, P2Os— 40; КгО — 60%. Содержание элементов питания в навозе со* ставило: N — 0,50; P2Os —0,67; КгО—1,10%.

Схема опыта располагала следующими вариантами:

1) Без-удобрений (контроль).

2) NPK на 100 ц/га АСВ.

3) NPK на 200 ц/ra АСВ.

4) Навоз 100 т/га {фон 1). :

5) Фон 1+NPK на 100 ц/га АСВ.

6) Фон 1+NPK на 200 ц/га АСВ.

7) Навоз 200 т/га (фон 2),

8) Фон 2 + NPK на 100 ц/га АСВ.

9) Фон 2+NPK на 200 ц/га АСВ.

Трехфакторный полевой опыт заложен в 3-кратной повтор-ности методом расщепленных делянок. Размещение вариантов в повторениях рендомпзированное. Площадь делянок первого порядка (орошенне) — 1968 м2, второго (удобрения на планируемую урожайность) —566 ма, третьего (фон питания) — 189 м2. Учетная площадь делянки 51 м2.

Агротехника борщевика в опыте соответствовала существующим рекомендациям для данной зоны (П. П. Вавилов, 1969; П. Ф. Медведев, 1970; Г, В. Чубарова, 1970).

Для поддержания влажности почвы в слое 0—40 см в пределах не ниже 70% от HB в зависимости от погодных условий поливы проводились: в 1977 г. в период формирования второго укоса с оросительной нормой 765 м3/га, в 1979 г, — при формировании обоих укосов с оросительной нормой 990 м3/га.

В опыте проводили фенологические наблюдения; опреде* ляли изреженность посевов, линейный рост растений, накопление сырой и сухой массы, ассимиляционную поверхность, чистую продуктивность фотосинтеза, фотоеннтетическую мощность посевов, структуру урожая, основные показатели биохимического состава надземной массы и агрохимической характеристики почвы, массу корней н содержание запасных веществ в них, влажность почвы. Учеты, наблюдения и иссле-

до&ания в опыте выполнены по общепринятым методикам. Сырой протеин рассчитывал» умножением содержания общего азота на коэффициент 6,25.

Урожайность учитывали поделяночно путем сплошной уборки, а математическую обработку полученных данных провели методом дисперсионного анализа (Б. А. Доспехов, 1972).

Метеорологические условия в годы проведения опыта были разнообразными, особенно по количеству и распределению осадков за вегетационный период, Погодные условия 1976 года отличались пониженными температурами воздуха на 2— 3°С и обилием осадков (151% ог нормы), выпавших за май— август. Аналогичная картина наблюдаласЕ. и в первой половине вегетационного периода 1977 года, тогда как вторая характеризовалась недостаткам осадков, особенно и начале формировании огавы. В 1978 году превышение нормы осадков в мае, нюне и июле соответственно на 62, 29 и 13% при пониженных среднесуточных температурах воздуха (на 1,5— 2,2°С) благоприятствовали росту и развитию растений борщевика в период формирования первого и второго укосов.

Засушливые условия вегетационного периода 1979 года и особенно его первой половины, когда за май-нюнь выпало лишь 29 и 33% осадков ог нормы, напротив, сократили продолжительность межфазных периодов и отрицательно сказались на формировании урожая.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Развитие корневой системы.

Изучение развития корневой системы борщевика первого года жизни выявило, что до 97% корневой массы сосредоточено в 40-см. слое почвы (табл. 1). Исследования показали также, что при благоприятных погодных условиях на фоне без удобрений борщевик формирует корневую систему, равную по массе надземной части. При обеспечении растений элементами питания масса корней уступала надземной « 2 раза.

Особенно интенсивное нарастание корневой системы происходило на втором году жизни растений, когда ее масса в конце вегетации достигала наибольшей своей величины и возросла по отношению к первому году в 2,2—2,3 раза (табл. 1). При этом основная масса корней борщевика на удобренном фоне располагалась в пахотном слое (83,6%), тогда как без внесения удобрений распределение ее по профилю почвы было более равномерным. В обоих же вариантах на глубину до 1 м проникают лишь отдельные корни, которые от общей массы составляют не более 0,7%. Подобная картина наблюдалась и в последующие годы жизни растений с той

Таблица i

Влияние удобрений на развитие корневой системы растений борщевика сосновского 1—1 годов жизни {1976—1979 гг.)

Сухая масса, г Распределение мзсси хошюй (в

Год надземная ча(пь • по слоям почвы, см

жизни корик 0—20 20—40 40-60 60-80 80 -100

1-й 34 88 60.1 17.1 2,8

,148 75 85.it 11,1 3,0

18) 193 74.3 16,3 5.1 2.6 1,7

318 172 83,6 11.» 3.2 1,1 0,4

3-й 160 128 76.0 13,2 5.7 3.4 1.7

324 102 81,4 И,У 3,6 1.» 1.3 .

4-й 68 112 80.6 11.3 4.6 2 1 1,4

220 68 81,9 9.1 4,5 2,8 1,7

Примечание. В числителе — без удобрений (контроль), в знаменателе— с удобрениями.

разницей, что изменялись лишь абсолютные показатели массы корней.

На 3-м и 4-м годах жизни в результате отмирания в-гнездах отдельных растений, вступивших в репродуктивное развитие, отмечено снижение массы корней по отношению ко второму году соответственно на 33,7 и 42,0, 40,7 н 60,5% для контроля и варианта с удобрениями. Причем в удобренных вариантах, где условия ускоряют вступление растений борщевика в генеративный период, наблюдается более интенсивное уменьшение массы корней.

Внесение удобрений на втором и в последующие годы жизни борщевика создавало весьма благоприятные условия для корневого питания растений, что позволило ему удовлетворяться наличием менее развитой корневой системы по массе (на 10,9—39,3%), но обладающей повышенным коэффициентом продуктивности. В результате его величина (отношение надземной массы к массе корней) в варианте с удобрениями была выше, чем на неудобренном фоне в 2,0—5,3 раза. Таким образом, исследованиями выявлена высокая отзывчивость корневой системы борщевика на внесение удобрений.

Особенности роста и развития растений.

Борщевик сосновского в первый год жизни характеризуется медленным ростом надземной массы и обычно не образует хозяйственного урожая. В связи с этим в 1976 году исследо-

пання проводились лишь на разительно отличающихся вариантах: с минеральным н повышенным (навоз 200 т/га) органо-минеральным фонамн питания. Поскольку варианты навоз 100 н 200 т/га использовались лишь в качестве фоновых, то в целях краткости изложения материала в автореферате они опущены как имеющие подчиненное значение.

Исследования показали, что в опытных вариантах настуи-леипе фенофаз у растений борщевика происходило одновременно.

Формирование урожая борщевика, как и большинства других полевых культур, зависело от размеров листовой поверхности, ее фотосинтетической активности и продуктивной работы. Обилие осадков ц действие удобрений ускорили формирование листовой поверхности, которая к концу вегетации первого года жизни в вариантах с урожайностью 100 и 200 ц/га АСВ была больше, чем на контроле в 1,7 и 1,4; 1,9 и 1,6 раза, а величина фотосинтетического потенциала соответственно в 1,5 и 1,3; 1,8 и 1,6 раза (табл. 2). Это позволило боршевнку накопить 47,4—61,8 ц/га сухой массы, что превышало контроль на 23—60%. Выявлено также, что между вариантами с планируемой урожайностью 100 и 200 ц/га АСВ по обсуждаемым показателям значительных различий не отмечено, хотя в последних они несколько выше.

Во 2-й, 3-й и 4-й годы опыта площадь листьев в вариантах с внесением удобрений на 100 ц/га АСВ к моменту первого укоса превышала контроль в 1,4—1,8; 1,7—2,2; 1,9—2,1, а второго— в 1,1—1,7; 4,0—4,2; 2,5—3,5 раза. Внесение удобрений на получение 200 ц/га АСВ не оказало существенного влияния на размеры ассимиляционной поверхности, которая была равна или даже уступала вариантам с планируемой урожайностью 100 ц/га АСВ. Неблагоприятные погодные условия первой половины вегетации 1979 года наложили отпечаток на рост и развитие борщевика, в результате чего площадь листьев к моменту первого укоса не превышала 67,3 тыс. м2/га, при этом сократилась также продолжительность активной их деятельности, что в конечном итоге отразилось на урожайности.

Способствуя увеличению площади листьев, удобрения повышали фотосннтетическую мощность посевов (ФМП). Выявлено, что ФМП в значительной степени зависела как от позраста растений, так и погодных условий. Если в 1977 году н вариантах с удобрениями ФМП составляла 5,06—6,43 млн. м2 * ■> дней/га и превышала контроль в 1,4—1,8 раза, то в 1978 году ФМП растений 3-го года жнзни (когда отмечено максимальное их развитие) достигала 7,18—8,87 млн. м2 • дней/га и была больше, чем на контроле в 2,1—2,6 раза. В засуш-6

Т а б л и и а 2

Фотоснитетическая деятельность растений борщевика «киевского 1—4 юш жизни

Показатели .Максимальная площадь листьев, тис. м3/гл Фоюсинтетическая мощность посевов, «ли. ч2-дней/га Биологическая урожайность сухой масш, ц/га

Варнаиг опыта ' 976 г. 977 г. 978 г. ¡979 г. 1970 г, | 1977 г. 1978 г. 1979 г. 1Э76 г.| 1977 г. 1978 г. 1979 г.

07,0 64,4 70,4 32.1 2,87 1,55 2,16 0,72 38,5 45,4 59,0 15.8

ьез удоореиик (контроль; 12,9 29,3 29,8 2,00 1,25 0,92 29,4 13,0 13,0

КРК 111,2 92.8 151,5 61,1 4,21 2,19 4,01 1,06 51,2 49.0 81,4 42,4

аз ч 83,0 117,1 74,7 2,87 3,50 2,19 47,8 47,7 11,8

< я Навоз 100 т/га+КРК 114,0 129.1 СОЛ 2,58 5.35 1,46 06.5 05,5 36,9

80,2 120,0 81,0 2,79 3,52 2,05 52,8 47,2 41,4

о о Навоз 200 т/га+КРК 90,3 N5.2 120.3 07.3 3,82 2,74 4.32 1,63 47,1 58,3 100.0 46,6

я X 124,2 122,0 103,9 3,33 356 2,31 07,1 52,4 52,2

КРК 128,2 123,9 150,5 57.0 5,21 2,91 4.32 1,51 01,8 62.2 94,9 39,0

а и 85,4 99,3 77,1 2,79 2.80 1,76 47,0 40,0 30,7

< те Навоз 100 т/га+КРК 102,0 141,9 57,4 2.47 4.3 ( 1,44 41,9 82,0 83,8

85,4 114,0 76,7 2,82 3,36 2,08 51,7 49,2 46,8

о я Ж Навоз 200 т/+КРК 108,4 102.2 112.0 07,2 4,52 2,81 5,23 1,30 С0,3 51.5 41.3 45,0

124,0 101,3 79,9 3,Ь9 2.09 1,84 55,1 32,8 40,7

1 1 1

Примечание. В числителе —данные за 1-й укос, в знаменателе — за II укос.

ливых условиях 1979 года величина ФМП растений 4-го года жизни снизилась до 2,02—1,15 млн. мг*днсй/га.

Продуктивность фотосинтеза в годы опыта в значительной степени изменялась в зависимости от периода развития растений. При этом отмечалась известная связь: с увеличением листовой поверхности чистая продуктивность фотосинтеза снижалась. Так, в 1977 н 1978 годах в период формирования первого укоса в удобренных вариантах, где площадь листьев превышала оптимальные размеры (для кормовых культур 60—80 тыс. мг/га) в 1,3—1,8 раза, величина чистой продуктивности фотосинтеза уменьшилась по отношению к контролю на 2,8—14,2 и 13,6—35,6%, а в неблагоприятном 1979 году она увеличилась на 14,7—59,4%. Таким образом, чрезмерное увеличение площади листьев ведет к взанмозатенению их, что ведет к снижению показателя чистой продуктивности фотосинтеза.

Характер формирования урожая борщевика в вариантах опыта определялся отмеченными особенностями фотоеннтети-ческой деятельности растений. Во все годы исследований удобрения способствовали более интенсивному накоплению сухого вещества. Уже к концу вегетации растений на первом году жизни биологическая урожайность сухой массы борщевика достигала 54,2—61,8 ц/га н превышала контроль в 1,4— 1,6 раза. В последующие годы в вариантах с внесением удобрений на 100 и 200 ц/га АСВ в период формирования первого укоса растения борщевика накопили сухого вещества выше, чем на контроле в 1,3—2,7 и 1,1—3,6 раза, а второго укоса соответственно в 1,9—3,6 и 1,8—3,0 раза.

Урожайность сельскохозяйственных культур является наиболее существенным критерием в оценке того или иного изучаемого агроггрнема. Благоприятно складывающиеся водный и пищевой режимы почвы способствовали получению хозяйственного урожая боршевнка уже на нервом году жизни, когда его величина в вариантах с удобрениями составляла 527—725 ц/га сырой и 41,4—57,2 иУга сухой массы, что больше, чем на контроле на 20—6G и 6—17% соответственно (табл. 3). Неодинаковые погодные условия на 2—4-м годах жизни растений оказали заметное влияние на величину урожайности, вследствие чего она варьировала в широких пределах. Так, .в 1977 году борщевик продуктивно используй влагу, накопленную в осенне-зимний период, сформировал при первом укосе 553—898 ц/га сырой массы. Урожайность второго укоса зависела от количества осадков, выпавших в летний период и уступала первому укосу в 1,7—3,6 раза. В весьма благоприятном для роста растений 1978 году, когда они достигали полного развития (3-й год жизни), получен наивысший урожай сырой массы за все время эксперимента.

Урожайность борщевика сосновского годов жзнИу ц/гд__ Таблица 3

Вариант опита 1 г, ж. (J976) 2 г. ж. (1977) 3 г. ж. (1978) 4 г. ж. (1979) В среднем за 3 года (2-4 г. ж.)

всего в т, ч. за 1-й укос всего п т. ч. за 1-ft укос всего в т. ч, за 1-й укос

Без удобрений (контроль) 434 39,0 730 570 48.4 620 480 251 125 534

64,9 56,4 40,9 36,9 205 52,7

ш я i § к NPK Навоз 100 т/ra+NPK Навоз 2С0 T/ra+NPK 595 889 582 1759 1295 585 267 1078

50,8 . 527 61,3 1065 33,6 729 109,0 1707 75,4 1190 74,3 546 67,7 528 66,2 40,3 229 81,5 1106

41,4 598 79,8 1236 18,2 872 102,1 1679 64,2 1176 31,5 278 83,2 1148

46,7 78,1 46,2 129,6 91,3 38,8 91,3

На 200 ц/га АСВ NPK Навоз 100 т/ra+NPK Навоз 200 т/ra+NPK 710 884 64,1 1088 553 34,5 735 1602 1132 492 245 993

52,3 725 112,7 1691 76,8 1216 59,1 456 32,7 210 28,9 228 78,6 1078

55,6 717 68,5 1214 35,4 829 112.0 1602 76,5 1I0G 55,6 486 78,7 1101

57,2 77,4 47,2 121,4 80,5 54,6 28,5 84,5

Для фактора В НСР<» (планир. урожайность) Для фактора С НСР» (фон питания) 72 157 65 147 85 117 49 X X

3,3 10,5 76 ' 5,7 69 21,8 70 7.4 55 10,7 48 7,1 27

4,5 3,3 5,0 8,8 3,6 5.3 5,1

Примечание, В числителе — сырая масса,'в знаменателе—сухая масса.

В вариантах с расчетным« дозами удобрений на 100 н 200 ц/ra ЛСВ урожайность надземной массы борщевика была больше, чем на контроле (620 н|га) и 2,7—2,8 и 2,6—2,7 раза. Небольшой запас почвенной влаги и дефицит атмосферных осадков (30% от нормы) в период формирования первого укоса в 1979 году отрицательно сказались на величине его урожайности, которая не превышала 278 ц/га, что значительно ниже, чем в предшествующие годи.

Урожайность сухого вещества, как и сырой массы, по годам исследований колебалась в широких пределах. Так, на втором году жнэнн в вариантах с внесением удобрений на 100 ц/га ЛСВ получена урожайность, равная 61,3—79,8% от планируемой. Наибольшую урожайность сухой массы растения борщевика сформировали на 3-м году жизни, которая превышала расчетную на 2,1—29,6%. Внесение повышенных норм удобрений (на 200 ц/га ЛСВ) в рассматриваемые годы планируемого результата не дало, так как полученная урожайность сухой массы составила лишь 32,0—38,7 и 56,0— 60,7% от расчетной. Однако н в этом случае предпочтительнее выглядит вариант с органо-минеральиым фоном питания. Неблагоприятно складывающиеся погодные условия 1979 года отрицательно повлияли на сбор сухой массы борщевика, в результате чего величина урожайности в вариантах 100 и 200 ц/га ЛСВ составила лишь 66,2—74,3 и 27,3—29,6% от планируемой.

Таким образом, в среднем за 3 года хозяйственного использования посевоп в вариантах с внесением удобрений на 100 ц/ra ЛСВ обеспечило получение сухой массы 81,5—91,3% от расчетной. Повышенные нормы удобрений под урожай 200 ц/га АСВ не способствовали увеличению урожайности сухого вещества; здесь, напротив, даже отмечено ее снижение— всего 42,3%.

Поддержание влажности почпы в период формирования второго укоса на уровне не ниже 70% от HB способствовало увеличению площади листовой поверхности и ее активной жизнедеятельности более длительное время. На поливном фоне площадь листьев в вариантах с внесением удобрений на планируемую урожайность 100 ц/га ЛСВ была больше, чем при естественном увлажнении в 1977 и 1979 годах на 20—68 и 14—80%, а на 200 ц/га ЛСВ соответственно на 22—32 и 20—35% (табл. 2,4). При этом величина ассимиляционной поверхности в вариантах на 200 ц/га АСВ уступала таковой п вариантах на 100 ц/га ЛСВ на 2—40%. Отмечено также, что площадь листьев при втором укосе на поливном фоне была на уровне первого укоса, В результате фотосинтетическая мощность посевов в удобренных вариантах на поливном 10

фоне была выше по сравнению с фоном без орошения в 1,1— 1,5 раза и составляла от суммарной 55—61 %;

Наибольшие показатели чистой продуктивности фотосинтеза отмечены в начале отрастания борщевика. По мере роста растений н увеличения листовой поверхности их величина снижалась. Внесение расчетных норм удобрений увеличивало продуктивность фотосинтеза и лишь в 1979 году в варианте на 200 ц/га ЛСВ ее величина была на уровне контроля или даже несколько (на 8,2—9,1 %) уступала ему.

В прямой зависимости от размеров листовой поверхности и чистой продуктивности фотосинтеза находилось и накопление сухого вещества. Увеличению темпов накопления сухого вещества растениями борщевика способствовало также орошение отавы. Ко второму укосу в вариантах с планируемой урожайностью 100 -л 200 ц/га ЛСВ п среднем за 2 года расте-

Таблица 4

Влияние орошения на фотосинтетическую деятельность растений борщевика 2-го и 4-го годов жизни в период формирования второго укоса

Показатели .Максимальная площадь листьев, тыс. мг/га Фотоснн-1 тетическаи мощность посевов, млн. м1* ■дней/га Биологическая урожайность сухого вещества, ц/га

Вариант опыта ^ч. 1977 1979 1977 1979 1977 1979

Контроль (без удобрений) 54,6 31.3 1.71 1.16 34,4 15,2

КРК 115,5 134,6 3,72 2,93 69,8 62,2

Навоз 100 т/га+ИРК 144,5 95,9 3,72 2,52 67,9 46,9

Навоз 200 т/га+№К 148,5 И 8,5 3,86 3,20 80,4 50.5

го МРК 112,7 95,9 4,07 2,55 69,3 50,5

оу Навоз 100 т/га+МРК 110,9 92,9 4,01 2,57 68,2 42,2

Нааоз 200 т/га+МРК 151,4 108.0 4,35 2,60 79,6 44,6

ния борщевика накопили су.хой массы в 1,1—1,5 и 1,3—1,4 раза больше, чем на фоне с естественным увлажнением. При внесении же удобрений на 200 ц/га АСВ биологический урожай сухой массы был меньше на 4—12% по сравнению с вариантами на 100 ц/га ЛСВ.

Согласно литературным данным (С. С. Харкевич н др.? 1964; П. П. Вавилов и др., 1978 н др.), в годы с равномерным

распределением осадков в течение вегетационного периода урожайность сырой массы второго укоса борщевика от суммарной составляет 20—30%, Подобная тенденция отмечена и в наших исследованиях. Однако с применением орошения

Таблица 5

Влияние орошения на урожайность 2-го укоса борщевика сосновского, ц/га

1977 год 1979 год При байка к неполивному фону, в среднем за 2 года, в %

Вариант опыта всего в т. ч. 2-й укос всего 8 Г. Ч.

2-Я укос всего а т. ч. 2-й укос

контроль (без удобрений) 865 290 381 187 27,1 66.4

66,4 26,0 47,5 21,9 11,9 49,3

ш ЫРК 1209 491 973 568 48,0 69.9

о <; 87.8 37,5 107,5 57,0 44,0 42,9

2 Навоз 100 т/га+КРК 1415 593 866 506 41,6 66,7

=г 91,3 45,2 91,2 50,4 23,6 41,0

Навоз 200 т/га+ЫРК 1325 532 865 459 24.4 61.6

А 85,7 40,4 88,8 42,8 20,8 40,5

е> и МРК N08 606 632 307 48,2 57.8

89,4 41,2 72 2 33,7 31,2 33,6

2 Навоз 100 т/га+ЫРК 1305 564 634 324 25.6 26,9

* 87,2 41,7 71,0 34,3 27,6 36,1

о о Навоз 200 т/га+ХРК 1503 605 771 401 33.8 56.2

Ж 102,0 46,2 81,9 41,0 39,4 54.6

Для фактора Л (орошение) НСР05 267 77 55 15

16,3 6,7 12,3 7,6

Для фактора В (уровень урожайности) НСРМ 157 87 117 70

10.5 8.2 10,7 5,0

Для фактора С (фол питания) НСРо5 76 34 48 28

3,3 1,9 5,3 2,7

Примечание. В числителе — сырая масса, в знаменателе — . сухое вещество. .

доля отавы в общем урожае сырой массы возросла от 34% на контроле до 40—58% в вариантах с расчетными дозами удобрений (табл. 5). Близкие результаты получены и по сухому веществу. В варианте с планируемой урожайностью 100 и/га ЛСВ сбор сырой и сухой массы в момент уборки второго укоса превышал контроль в 2.1—2,3 и 1,7—2,0 раза, а на 200 ц/га АСВ — соответственно в 1,9—2,1 и 1,6—1,8 раза (табл. 5). Улучшение водного режима почвы приводило к более эффективному использованию удобрений растениями борщевика. В результате в среднем за 2 года на поливном фоне в вариантах с планируемой урожайностью сбор сырой л сухой массы при втором укосе был выше, чем на фоне с естественным увлажнением на 27—70 н 34—55%.

В общем урожае наибольшая прибавка от полива (48 н 44%) отмечена на минеральном фойе питания, тогда как на органическом ее величина не превышала 42 н 39%.

Таблица 6

Кормовая ценность зеленой массы борщевика сосновского в среднем за 1977—1Э78 гг. >

Вариант опыта § Ь* 3 а 5 < к 3 я 2 -а ^ 2 * к 5 4 Й а Сбор, ц/га N РаСЬ КгО

« £ * о Й-о 3 О. V с И 8 я 11 О г( а о

Контроль (без удобрений) 8,35 35.50 4.80 41.7 19.2 1.82 0.88 3,49

0,71 53,24 2.08 2.01 1,19 3.70

1 о о "К яи ¡Еч? ХРК Навоз 100 т/га+ +»РК Навоз 200 т/га+ -ЬЫРК 7.98 42,68 14.84 66.2 3.19 0.81 3,30

7,70 6,20 49.76 35.88 6.90 13.32 31,6 55.1 3,30 3.45 3,12 3.59 0,84 1.0( 4,01 4.76

7.72 6.88 4В,65 37.76 7,30 17.44 37,3 70.6 0,90 1.0! 4,53 4.27

8,05 45.48 7,46 36,6 2,32 0,77 4.36

га % о о ечд «и ЫРК Навоз 100 т/га+ +ИРК Навоз 200 т/га+ + ЫРК 6.68 36,73 13.21 55,8 3.64 0.04 4.45 4,84 4.98

7.02 6.10 44.83 42,18 44.84 32,98 7,55 13.41 33,7 53,0 3,46 4.11 0,84 1.34

7,32 6.26 6,20 14.27 33,« 64.2 3.18 3.65 0,82 0.88 5.25 5.21

7,17 49,66 8.56 37,2 3,56 0,82 5,72

Примечание. В числителе — 1-1*1 укос, в знаменателе — 2-й укос.

Таким образом, выявлено, что в центральном районе Нечерноземной зоны РСФСР полив борщевика в период формирования второго укоса является действенным фактором повышения урожайности.

Абсолютное содержание сухого вещества в растениях борщевика в вариантах с* внесением расчетных норм удобрений несколько снижалось как при первом, так и при втором укосах (табл. 6). Удобрения оказали также влияние на структуру урожая и его качество. Если в структуре урожая первого укоса удобрения" способствовали увеличению доли листовых пластинок на 1—20%' (кроме варианта ианоз 200 т/га + NPK на 200 ц/га АСВ, где она была меньше на 8%) по отношению к контролю, то в структуре второго укоса отмечена обратная картина. Наряду с увеличением урожайности в вариантах с .внесением- удобрений на 100 и 200 ц/га АСВ листовые пластинки составляли лишь 84—93% от контроля.

. Минеральные удобрения н их сочетание с органическими удобрениями в вариантах с планируемой урожайностью 100 и 200 н/га АСВ способствовали также повышению сбора сырого протеина прн первом укосе по отношению к контролю в 2,8—3,6 и 2,8—3,0 раза, а при втором — в 3,3—3,6 и 3,0— * 4,1 раза. Обеспеченность 1 кормовой единицы сырым протеином прн I н II укосах в-этих вариантах превышала контроль в 1,9—2,2 и 1,7—2,1 раза соответственно.

Вынос элементов минерального питания посевами борщевика в годы опыта зависел как от их содержания в растениях, так и от величины урожая. В среднем за 2 года в вариантах с планируемой урожайностью 100 и 200 ц/ra АСВ при . первом укосе вынесено азота, фосфора и -калия в 2,5—3,3; 1,4—2,0; 1,5—2,1 раза больше, чем на контроле, а прн вто- . ром — соответственно в 2,5—3,4; 1,2—1,5 и 1,2—3,0 раза {табл.7),

На формирование 100 ц сырой массы при первом укосе . в вариантах с расчетными нормами удобрений на 100 и 200 ц/га ЛСВ относительно контроля азота затрачивалось больше на 44—72 н 41—67%, а при втором укосе —на 9—32 и 22— 43%'. Потребление фосфора находилось на уровне контроля _ или уступало ему на 8—10%, хотя в варианте навоз 100 т/га + + NPK на 200 ц/га АСВ оно даже несколько превышало контроль. Содержание калия лишь на минеральном фоне снизилось по отношению к контролю на 6—12%, а в остальных соответствовало ему или превышало на 4—27%.

Следовательно, под влиянием удобрений содержание элементов питания в растениях борщевика возрастает, причем в большей степени азота; затем калня и фосфора. Фоны питания по своему влиянию' на изменение этого показателя И .

Таблица 7

Вынос элементов минерального питания урожаем борщевика сосновского с 1 гектара, кг

Вариант опыта В среднем за 2 гола (1077—1Э78 гг.) На 100 ц зелено» массы

N Р.-Оз КзО N Р;05 к*о

Контроль (без удобрений) 77.6 37,4 148,1 72.5 15.0 7.2 28.6 34,У

3<Л9 1 23.4 19,2 11,3

На 100 п/га АСВ .ЧРК Навоз 100 т/га+КРК Навоз 200 т/га+МРК 216.0 106,1 194,2 35.0 26,9 58,2 222,8 25,0 6.6 26,8

129,1 267,5 25,4 21.6 6.4 6.5 30,8 29,7

258.8 34,1 73.0 ¡72,5 307.6 21,0 25.6 6,9 7.2 34,9 30,4

08,4 32,6 184,7 21.0 7,0 39,5

о о СЧд «О Гч; ЫРК Навоз 100 т/га+ХРК Навоз 200 т/га+МРК 209.2 54.2 255.1 24.5 6.3 29.9

118,8 222 6 28,8 72,4 166,4 269,2 147,0 315.8 24,1 25.1 5,8 8,2 33,8 30,3 38,8 30.2

100.8 221,6 28,2 53.4 23,4 21 2 6,0 5,1

135,1 31,3 217,4 27,5 М 44,2

Примечание, В числителе— 1-й укос, в знаменателе —2-й укос.

между собой мало отличались, Экономический анализ показал, что внесение расчетных доз удобрений на 100 и 200 ц/га ЛСВ обеспечило практически одинаковый выход с 1 га кормо-протеиновых единиц. На поливном фоне его величина возрастала до 26% в сравнении с вариантами естественного увлажнения.

Себестоимость I ц кормовых единиц была наименьшей в вариантах минерального фона питания. С внесением удобрении на 100 ц/га ЛСВ этот показатель на фоне с естественным увлажнением был меньше, чем в вариантах на 200 ц/га ЛСВ на 22—28%, а с орошением —на 24—Ю%. В вариантах с планируемой урожайностью 100 и 200 ц/га АСВ на полипном фоне себестоимость 1 ц кормовых единиц снизилась по отношению к неполивному фону на 4—17 и 2—7%. Наибольший чистый доход 626—776 руб./га и уровень рентабельности 121—163% отмечен на поливном фоне в вариантах с планируемой урожайностью 100 ц/га ЛСВ.

Таким образом, орошение борщевика сосновского в условиях центрального района Нечерноземной зоны РСФСР является экономически выгодным. При этом наилучшие результаты получены в вариантах с расчетными дозами удобрений на 100 ц/га АСВ.

Выводы

1. Благодаря высокопродуктивному долголетию, хорошей поедаемости и ряду других хозяйственно-полезных признаков борщевик сосновского является хорошим дополнением к традиционным кормовым культурам для многих регионов страны. Во второй и последующие годы жизни урожайность его в условиях центрального района Нечерноземной зоны РСФСР составляет от 450 до 1760 ц/га,

2. Вследствие замедленного развития надземных органов растений в начальный период роста борщевик сосновского на первом году жизни обычно не дает хозяйственного урожая. Но в благоприятные по погодным условиям годы и при должной агротехнике сборы сырой массы его могут достигать более 700 ц/га.

3. Корневая система борщевика своего максимального развития достигает, как правило, на втором году жизни растений. При внесении удобрений и поддержании оптимальной влажности она оказывается менее развитой по массе и сильнее «прижатой» к поверхности почвы, но обладающей повышенным коэффициентом продуктивности.

4. Внесенные на планируемую урожайность удобрения ускоряют нарастание ассимиляционной поверхности и способствуют более продолжительному периоду работы листьев борщевика. На фоне с регулируемым водным режимом действие удобрений на улучшение этих показателей усиливается, приближая площадь листьев второго укоса к первому.

5. При внесении удобрений на планируемую урожайность 100 ц/га АСВ плантации борщевика по фотосинтетической мощности не уступают вариантам с расчетными нормами на 200 ц/га АСВ. Наибольшая фотосинтетическая мощность посевов отмечена у растений третьего года жизни, а в варианте минерального фона питания с планируемой урожайностью 100 ц/га АСВ ее величина достигала более 9,0 млн. м2* * дней/га.

6. В вариантах с расчетными нормами удобрений на 100 ц/га АСВ на поливном фоне в среднем за 3 года получена урожайность на уровне планируемой, на фоне естественного увлажнения — составила 85% к расчетной. Внесение повышенных норм удобрений (на 200 ц/га АСВ) как на фойе с естественным увлажнением, так и при регулируемом водном

режиме, не приводило к дальнейшему увеличению урожайности.

7. Урожайность абсолютно сухой массы борщевика на поливном фоне при втором укосе лишь несколько уступает первому, а в засушливые голы (при влажности почвы ниже 70% от HB) даже несколько превышала его, В вариантах с естественным увлажнением доля второго укоса чаше всего составляет около 30%, а в благоприятные годы достигает более 50% от суммарного.

8. Внесение удобрений способствует повышению качества урожая боршевика. В вариантах с применением расчетных норм удобрений сборы сырого протеина увеличились в сравнении с контролем в 2,8—2,6, а обеспеченность кормовой единицы сырым протеином — в 1,8—2,2 раза.

9. На формирование 100 ц зеленой массы борщевика при первом укосе в вариантах с планируемой урожайностью потребляется: азота (N) —21,2—25,9, фосфора {Р2О5) —5,1 — 8,2; калия (КгО) —26,8—30,4 кг, а при втором укосе — 21,0— 27,5; 5,8—7,0 и 30,8—44,2 кг соответственно.

>10. Применение расчетных норм удобрений под борщевик сосновского экономически выгодно. При естественном увлажнении почвы внесение их на планируемую урожайность 100 ц/ra АСВ снижает себестоимость 1 ц к. ед. по отношению к контролю (без удобрений) на 0,52—0,81 руб. н увеличивает чистый доход с 1 га на 149—217 руб. Применение поливов усиливает действие удобрений, увеличив абсолютные значения этих показателей до 0,94—1,69 и 215—365 руб. соответственно.

Рекомендации производству

Для получения высоких и устойчивых урожаев борщевика сосновского как нового ценного кормового растения применение удобрений является обязательным приемом его агротехники. Вследствие раннего весеннего отрастания и высокой энергии роста эта культура интенсивно потребляет питательные вещества почвы и удобрений, повышая продуктивность посевов в 2 раза и более.

В условиях центрального района Нечерноземной зоны РСФСР рационально сочетание органических (навоз до 200 т/га) и ежегодно вносимых минеральных удобрений в расчете на получение урожая сухой массы на уровне 100 ц/га. В засушливые годы или отдельные периоды их вегетаиии целесообразно поддержание влажности в 40-саитнметровом слое почвы не ниже 70% от НВ.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. К а пцо в П. В.," Вавилов П, П., До цен ко А. И„ Д оаек-ко Р. Л. Урожай борщевика сосно век ого при применении расчетных доз удобрений. — В сб.: Теория и практика программирования урожаев сельскохозяйственных культур. М., 1978, с. 105—107.

2. К а п ц о в П. В., В а в и л о в П. П., Д о ц е н к о А. И, К вопросу об орошении борщевика сосно вел ого в условиях Московской области. В сб.: Тез. Всесоюзного совещания по технологии возделывания новых кормовых культур. Часть I. Саратов, 1978, с. 180—182.

3. К а п ц о в П. В., Д о ц е н к о А, И. Влиянне удобрений иа продуктивность борщевика сосиовского при орошении в условиях Московской области. В сб.: Новые пищевые и кормовые растения в народном хозяйстве. Часть II. Киев: Наукова Думка, 1981, с. 161—162.

Л 112774 10/ХН—84 г.

Объем РД п, л. Заказ 3250.

Тираж 100

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

Бесплатно