Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность подпокровной люцерны 1 года жизни в зависимости от технологии выращивания в равнинном агроландшафте Центральной зоны Краснодарского края

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность подпокровной люцерны 1 года жизни в зависимости от технологии выращивания в равнинном агроландшафте Центральной зоны Краснодарского края"

На правах рукописи

ПОПОНДОПУЛО АЛЕКСЕЙ СТАНИСЛАВОВИЧ

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОДПОКРОВНОЙ ЛЮЦЕРНЫ 1 ГОДА ЖИЗНИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ В РАВНИННОМ АГРОЛАНДШАФТЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 2014

005550599

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» в 2009-2012 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор МАЛЮГА Николай Григорьевич

Официальные оппоненты: Уджуху Аскер Черимович

доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории прицензионных технологий, ГНУ ВНИИ риса, Россельхозакадемии.

Бушнев Александр Сергеевич

кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией агротехники, ГНУ ВНИИМК, Россельхозакадемии.

Ведущая организация: ГНУ Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко Россельхозакадемии.

Защита состоится «10 » июня 2014 г. в 9 ч. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.038.03 созданного на базе ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. им. Калинина 13, (главный корпус, 1 этаж, к. 106)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. им. Калинина 13 и на сайте - http: // www. kubsau. ru, с авторефератом на официальных сайтах: Высшей аттестационной комиссии — http://vak.ed. gov.ru и ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» - http: // www. kubsau. ru.

Автореферат разослан « 5 » мая 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор (/»''О ЦаценкоЛ.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Люцерна считается одной из лучших кормовых культур на земном шаре, благодаря чему получила широкое распространение в с/х производстве. По урожайности, кормовым достоинствам, содержанию белка, витаминов и других биологически ценных веществ она находится на одном из первых мест среди культивируемых растений. Благоприятное воздействие люцерны на почву сделали ее одним из ценных предшественников для большинства с/х культур. Она улучшает физические, химические и биологические свойства почвы, она является хорошим фитомелиорантом. Однако, фитомелиорирующая роль люцерны напрямую зависит от ее продуктивности. Поэтому изучение технологий выращивания люцерны, направленных на повышение ее продуктивности, является актуальным, особенно в настоящее время, когда деградация пахотных земель идет очень интенсивно.

Разработка этих вопросов легла в основу наших исследований, которые проводились в 2009-2012 гг. на опытной станции Кубанского государственного аграрного университета в стационарном многофакторном опыте.

Цель и задачи исследований - оптимизация технологии выращивания люцерны 1 года жизни нового сорта Фея под покровом ярового ячменя в зависимости от уровня почвенного плодородия, системы удобрения, способов основной обработки почвы и системы защиты растений в равнинном полеводческом агроландшафте для повышения ее продуктивности в 1й и последующие годы жизни и внедрения в производство элементов точного земледелия.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние интенсификации агротехнологий на рост и развитие растений люцерны 1 года жизни сорта Фея;

2. Определить фитосашггарное состояние посевов в зависимости от технологии выращивания;

3. Определить влияние уровня плодородия почвы, норм удобрений, средств защиты растений и способов основной обработки почвы на урожайность зерна ярового ячменя;

4. Изучить действие агротехнологий на урожайность и качество зеленой массы люцерны 1 года жизни и последующих лет пользования;

5. Установить влияние технологии выращивания на содержание макроэлементов в почве и растениях люцерны 1 года жизни;

6. Дать оценку экономической эффективности изучаемых в опыте технологий.

Научная новизна данной работы заключается в том, что впервые на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья юучено комплексное влияние норм удобрений и систем защиты растений на формирование продуктивности люцерны при прямом посеве. В равнинном полеводческом агроландшафте центральной зоны Краснодарского края в многофакторном стационарном опыте изучено влияние различных технологий выращивания на продуктивность нового сорта люцерны Фея под покровом ярового ячменя в зернотравя-нопропашном севообороте.

Практическая ценность работы. Проведенные исследования позволят предложить хозяйствам, расположенным в равнинном агроландшафте центральной зоны Краснодарского

3

края, в зависимости от уровня почвенного плодородия различные технологии выращивания подпокровной люцерны нового сорта Фея, обеспечивающие получение высоких урожаев и наибольшую экономическую эффективность.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- рост, развитие и продуктивность люцерны и ярового ячменя в зависимости от уровня плодородия почвы, нормы удобрений, системы защиты растений и способа основной обработки почвы, в том числе и прямого посева;

- влияние изучаемых технологий выращивания на фитосанитарное состояние посевов, содержание в почве и растениях основных элементов питания;

- влияние изучаемых агротехнологий на урожайность и кормовую ценность зеленой массы люцерны;

- экономическая оценка эффективности выращивания люцерны в зависимости от агротехнологий.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и получили одобрение на заседаниях кафедры растениеводства Кубанского госагроуниверситета (2010-2013 гг.); научных конференциях агрономического факультета Кубанского государственного аграрного университета в 2010-2013 гг. и Всероссийской конференции молодых ученых в 2009 г.

По материалам исследований опубликовано 7 научных статей. В них отражено основное содержание диссертации.

Объем и струетура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы (включающего 190 наименований, в том числе 20 иностранных авторов) и приложений. Работа изложена на 160 страницах компьютерного текста, содержит 9 рисунков, 36 таблиц и 18 приложений.

Автор выражает большую благодарность научному руководителю - заслуженному деятелю науки РФ, доктору с.-х. наук, профессору Н.Г. Малюге, преподавателям и научным сотрудникам кафедры растениеводства за помощь в проведении анализов, учетов и наблюдений, ценные советы и замечания при выполнении и подготовке диссертации к защите.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. В главе рассматривается влияние различных приемов выращивания люцерны в отдельных регионах РФ и в мире. Освещено влияние уровня плодородия и способов основной обработки почвы, удобрений и средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней на урожайность и качество зеленой массы люцерны. Обсуждаются вопросы пополнения макроэлементов в почве (в частности азота) за счет введения в севообороты люцерны. Рассматривается целесообразность применения биологических методов защиты растений, наряду с химическими препаратами.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. Полевые опыты проводились в 2009-2012 гт. на опытной станции Кубанского государственного аграрного университета в стационарном многофакторном опыте в 11-польном зернотравяно-

пропашном севообороте в соответствии с планом гостематики (№ госрегистрации в 20062010гг. - 01.2.00606825; в 2011-2015 гг. - 01.201153620).

Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным сверхмощным слабогумусным легкоглинистым. Содержание гумуса в верхнем слое почвы небольшое -2,7%. Однако, в связи с большой мощностью гумусового горизонта (147 см) валовые запасы его составляют 407 т/га. Верхний слой почвы имеет нейтральную, реже слабокислую реакцию почвенного раствора (рН 6,8-7,0).

Климат зоны - умеренно континентальный, умеренно-влажный и теплый. ГТК 0,9-1,2. Среднегодовая температура воздуха - 10,8°С, среднегодовое количество осадков 643 мм.

По данным метеопоста Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко погодные условия исследуемых лет можно охарактеризовать как благоприятные для формирования продуктивности люцерны. В 2008-2009, 2009-2010 и 2010-2011 с.-х. годах сумма осадков за вегетацию культуры составила соответственно 337, 329, 448 мм, что больше нормы на 24, 16, 135 мм (8, 5,43 %), а годовая сумма осадков равнялась 672, 755 и 855 мм. Годы опыта оказались и более теплыми: в среднем за вегетацию, температура воздуха составила соответственно годам 17,5, 19,4 и 17,5°С. Исключение составил 2011-2012 с.-х. год, в котором за вегетацию осадков выпало меньше нормы на 46 мм (15 %), а за сельхозгод - на 63 мм (11 %). Неблагоприятных явлений для перезимовки трав в течение зимы в годы проведения опытов не наблюдалось. Лишь вторая половина января и февраль 2012 года характеризовались преобладанием морозной погоды. В самые холодные дни минимальная температура на глубине 3 см опускалась до минус 8-11 °С, но больших выпадов и гибели трав в зимний период не наблюдалось.

Наша работа является частью научно-исследовательской работы, проводимой в стационарном многофакторном опыте, заложенном в Кубанском ГАУ в 1991 году.

Стационарный многофакторный опыт представлен следующими факторами: уровень плодородия почвы (фактор А); норма удобрения (фактор В); система защиты растений (фактор С); способ основной обработки почвы (фактор Д).

По данным агрохимических обследований, проведенных научными учреждениями Краснодарского края (КНИИСХ, ВНИИМК, Агрохимический центр «Краснодарский») по содержанию гумуса и основных элементов питания поля заметно различаются между собой практически в каждом хозяйстве. В связи с этим для изучения особенностей формирования урождая полевых культур под влиянием комплекса факторов (норм удобрений, средств защиты растений и способов основной обработки почвы) в опыте на основе существующих нормативных показателей за счет внесения один раз в ротацию 11-польного зернотравяно-пропашного севооборота органических и минеральных удобрений были созданы модели уровней плодородия почвы (фактор А) в первой ротации севооборота в 1991-1993 годах и во второй - в 2004-2006 гг. внесением возрастающих доз полуперепревшего навоза КРС (от 200 до 600 т/га) и фосфора (от 200 до 600 кг/га) под кукурузу на зерно.

Средняя доза удобрений (Вг) составлена на основе рекомендаций по применению удобрений в Северо-Кавказском экономическом регионе и соответствует уровню нынешнего применения удобрений в отдельных хозяйствах центральной зоны Краснодарского края.

Минимальная доза (В|) в два раза меньше и высокая (В3) в два раза больше, чем средняя доза удобрений.

Система зашиты растений (фактор С) от сорняков, вредителей и болезней имеет 4 варианта опыта: Со - без применения средств защиты растений; С1 - биологическая система защиты растений от вредителей и болезней; Сг химическая защита растений от сорняков, Сз -химическая защита растений от сорняков, вредителей и болезней.

Изучаемые факторы и их рубрикация представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Схема опыта

Индекс технологии Уровень плодородия (А) Система удобрения (В) Система защиты растений (С)

Опыт 1. Продуктивность люцерны под покровом ярового ячменя в зависимости от технологии выращивания при безотвальной, отвальной и отвальной с глубоким рыхлением основных обработках почвы

ООО (к)- экстенснвная исходный фон плодородия (Ао) без применения удобрений (Во) без применения средств защиты растений (Со)

111- беспестицидная средний фон плодородия (200 т/га навоза + 200 кг/га Р205; А,) минимальная норма (ВО 1 ГОД ЖИЗНИ - Ы2оР5оК50 2 ГОД ЖИЗНИ - МиРиК|5 3 ГОД ЖИЗНИ -МцР^Ки биологическая защита растений от болезней и вредителей (биопрепараты; СО

222-экологически допустимая повышенный фон плодородия(400 т/га навоза +400 кг/га Р205;А2) средняя норма (В2): 1 год жизни - 1 ГОД ЖИЗНИ -ЫадРюоКюо 2 год жизни - ИзоРзоКзо 3 год жизни - МмРзоКзо химическая защита растений от сорняков (Сг)

333-интенсивная высокий фон плодородия (600 т/га навоза + 600 кг/га Р2О5; А3) высокая норма (В3) 1 год жизни - ЫвоРгооКгоо 2 год жизни - ИбоРбоКбо 3 год жизни - КбоРбоКбо химическая защита растений от сорняков, вредителей и болезней (С3)

Опыт 2. Продуктивность люцерны под покровом ярового ячменя в зависимости от технологии выращивания при прямом посеве

ООО (к)-экстенсивная исходный фон плодородия (Ао) без применения удобрений (В0) без применения средств защиты растений (С0)

011-беспестицидная исходный фон плодородия(Ао) минимальная норма (ВО 1 ГОД ЖИЗНИ - ЭДоР5оК50 2 ГОД ЖИЗНИ - ЫиР[5К15 3 год жизни - ЫиРиКн биологическая защита растений от болезней и вредителей (биопрепараты; СО

022-экологически допустимая исходный фон плодородия (Ао) средняя норма (В2): 1 год жизни - 1 ГОД ЖИЗНИ - Ы4оРюоКюо 2 год жизни - ЫзоРзоКзо 3 год жизни - ЫзоРзоКзо химическая защита растений от сорняков (С2)

033-интенсивная исходный фон плодородия (Ао) высокая норма (Вз) 1 год жизни - ЫвоРгооКгоо 2 год жизни - К6оРбоК«о 3 год жизни - ЫбоРбоКбо химическая защита растений от сорняков, вредителей и болезней (С3)

Площадь делянки: общая - 4,2м х 25м = 105 м2, учетная - 2,0м х 17м = 34 м2. Повтор-ность опыта трехкратная. В качестве контроля использовался вариант ООО (экстенсивная технология) при отвальной обработке почвы и при прямом посеве.

В опыте 1 - исследования проводились на фоне трех способов основной обработки почвы (фактор Д):

- безотвальная обработка почвы состояла из трех дисковых лущений послойно на глубину до 10-12 см и рыхления плоскорезом на глубину 30-32 см;

- отвальная обработка почвы включала три дисковых лущения послойно на глубину до 10-12 см и вспашку на глубину 30-32 см;

- отвальная с глубоким рыхлением обработка почвы отличалась от отвальной обработки почвы тем, что перед ней провели рыхление РН-80 на глубину 70 см с расстоянием между смежными проходами 70 см.

В опыте 2 исследования проводились при прямом посеве, он двухфакторный и заложен в 1997 году. В нем изучалось влияние тех же норм удобрения и систем защиты растений на формирование продуктивности люцерны под покровом ярового ячменя, что и в опыте 1, но при прямом посеве и исходном уровне почвенного плодородия.

Кодирование вариантов представляет собой: первая цифра - уровень почвенного плодородия (0 - исходный; 1 - средний; 2 - повышенный; 3 - высокий), вторая - норма удобрения (0 - без удобрений; 1 - минимальная; 2 - средняя; 3 - высокая), третья - система защиты растений (0 - без применения средств защиты растений; 1 - биологическая защита от вредителей и болезней; 2 - химическая защита от сорняков; 3 - химическая защита от сорняков, вредителей и болезней). Базовые технологии условно обозначаются: 000-экстенсивная, 111-беспестицидная, 222-экологически допустимая, 333-интенсивная.

Нами в опыте проводились следующие наблюдения, учеты и анализы: определение элементов структуры урожая ярового ячменя по методике ГСУ - путем отбора снопов в Зх местах по диагонали делянки с площади 1 м2 с двух несмежных повторений; изучение сроков наступления основных фенофаз люцерны, густоты стояния растений (в начале и конце вегетации) - по методике государственного сортоиспытания с.-х. культур; определение высоты и облиственности растений, содержание в них сухих веществ, качество кормов - по методике ВНИИ кормов; содержание NPK в растении люцерны определялось после ускоренного мокрого озоления с последующим определением азота - по методу Кьельдаля, фосфора -калориметрически с хлористым оловом, калия - на пламенном фотометре; содержание основных элементов питания (NPK) в слое почвы 0-20 см при посеве, перед уборкой. Пробы почвы отбирались буром Неговелова в трех местах делянки с 2х несмежных повторений. Содержание аммиачного азота определялось согласно ГОСТа 26489-85, нитратного азота -(ГОСТ 26488-85), подвижного фосфора и обменного калия - ГОСТ 26204-84; учет урожая злаково-бобовой смеси проводили путем отбора снопов с площади 1 м2, которые взвешивали и разбирали на три части: люцерна, ячмень, сорняки и учитывали долю каждого из них; учет количества и массы сорняков проводили до применения гербицида и через 30 дней после его внесения - по методике Всесоюзного института защиты растений; уборка зеленой массы люцерны 2 и 3 года жизни проводилась в фазе цветения комбайном HEGE 212 (Австрия) со

всей учетной площади каждой делянки; статистическая обработка экспериментальных данных методом множественного регрессионного анализа (Адлер и др., 1976 г.) и дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1973 г.); расчет экономического эффекта различных технологий выращивания люцерны проводился по технологическим картам и методике КубГАУ.

Агротехника люцерны в опыте соответствовала рекомендациям для центральной зоны Краснодарского края, за исключением изучавшихся в опыте агроприемов. В опыте использовался сорт люцерны Фея, ярового ячменя Стимул. Предшественник - озимая пшеница.

После уборки озимой пшеницы на всех вариантах опыта проводили 2х кратное лущение (МТЗ 1221+БДТ-З) на глубину 6-8 см. Затем по мере отрастания сорняков почву дисковали еще два раза на глубину 8-10 и 10-12 см.

Посев люцерны проводился: в 2009 г. - 4 апреля; в 2010 г. - 26 марта и в 2011 г. - 31 марта сеялкой Фольконе (Италия), яровой ячмень - сеялкой Грейтпланс (США). Норму высева семян устанавливали из расчета люцерны - 20 кг/га, ярового ячменя - 1,3 млн. вех. семян/га. Способ посева обычный рядовой (сеяли перекрестно). Глубина заделки люцерны - 23 см и ярового ячменя - 5-6 см. После посева почва прикатывалась кольчато-шпоровыми катками.

На вариантах, где предусмотрена химическая система защиты растений от сорняков (С2) в фазу кущения ярового ячменя вносили системный гербицид базагран в дозе 1,5 л/га с расходом рабочего раствора 200 л/га агрегатом MT3-80+RAU.

При прямом посеве применялась такая же система защиты растений от сорняков, только дополнительно осенью трижды вносили гербицид раундап в дозе 4 л/га.

В исследуемые годы на вариантах с применением биологических средств защиты растений (Ci) и на вариантах с химической защитой растений (С3), где предусматривалось применение биопрепаратов и пестицидов от вредителей и болезней препараты не применялись, т.к. количество вредных патогенов не превышало экономический порог вредоносности.

Перед возобновлением весенней вегетации люцерны 2Ш и Зт года жизни проводили подкормку (на вариантах Bi - N15P15K15; В2 - N30P30K30; В3 - ИбоРбоКбо) и двукратное боронование тяжелыми зубовыми боронами.

Уборка урожая злаково-бобовой смеси (люцерна+ячмень) и зеленой массы люцерны 2 и 3 года жизни проводилась с учетной площади делянок комбайном HEGE 212 (Австрия).

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. По мере интенсификации технологии выращивания элементы структуры урожая ярового ячменя увеличивались. Так, высота растений от 111 к 333 повышалась при безотвальной обработке почвы на 4,9-13,5 см (7-20%), при отвальной - на 4,8-15,6 см (7-24 %), при отвальной с глубоким рыхлением - на 5,416,9см (8-26 %), по сравнению с контролем. При прямом посеве на вариантах 011-033 данный показатель был выше на 7,8-23,8 см (16-48 %). В среднем по вариантам опыта высота растений по трем изучаемым обработкам почвы составила 73,1см, что больше на 19 %, чем при прямом посеве (таблица 2).

Интенсификация агротехнологий способствовала получению в среднем по обработкам почвы большей длины колоса на 0,9-3,5 см (6-22 %), большего количества колосков в

Таблица 2 - Влияние технологии выращивания на элементы структуры урожая ярового ячменя

Обработка почвы Индекс технологии 5 о ^ Количество стеблей, штМ2 Длина Количество колосков в колосе, шт. Масса 1000 зерен, г 1 Масса зерна с 1 колоса, г

& Л о. я & о 3 т всего в т.ч. продуктивных колоса, см всего в т.ч. продуктивных

2009-2011 гг.

Безотвальная 000 65,9 167,5 157,3 15,3 21,9 20,6 35,6 0,63

111 70,8 214,2 205,2 16,5 23,2 21,8 37,6 0,73

222 75,4 283,7 275,2 17,4 25,0 23,5 38,4 0,83

333 79,4 362,5 349,0 18,6 26,4 25,1 40,2 0,92

Отвальная 000 (к) 65,1 187,8 180,7 15,8 21,4 20,0 36,0 0,65

111 69,9 241,0 231,5 16,5 23,0 21,8 37,0 0,74

222 74,8 277,3 266,7 17,3 24,6 23,3 38,5 0,82

333 80,7 323,3 314,7 19,2 26,1 25,0 40,2 0,93

Отвальная с глубоким рыхлением 000 65,9 202,2 191,3 15,9 21,9 20,4 36,1 0,67

111 71,3 225,8 218,7 16,7 23,5 22,1 37,0 0,75

222 75,0 264,3 253,8 17,4 25,1 23,8 37,8 0,84

333 82,8 358,2 344,0 19,8 27,1 26,0 39,5 0,96

2009-2010 гг.

Прямой посев 000 (к) 49,2 146,5 139,0 12,0 18,5 17,1 27,3 0,44

011 57,0 205,8 195,5 13,4 21,0 19,2 28,8 0,51

022 66,0 293,0 271,0 14,2 22,8 21,0 31,3 0,58

033 73,0 361,3 351,5 14,7 24,1 22,4 32,6 0,67

колосе на 1,5-4,8 шт. (7-22 %), количества продуктивных колосков в колосе на 1,6-5,1 шт. (825 %), массы зерна с колоса на 0,0У-0,29 г (14-45 %), массы 1000 зерен на 1,3-4,1 г (4-11 %), по сравнению с контролем. При пр:.йом посеве на вариантах 011-033 данные показатели были соответственно выше на 1,4-2,7 см (12-23 %), 2,5-5,6 шт. (14-30 %), 2,1-5,3 шт. (12-31%), 1,5-5,Зг (5-19%), 0,07-0,23 г (16-52 %).

При прямом посеве длина колоса была меньше, чем при интенсивных обработках почвы на 3,6 см (26%), общее количество колосков в колосе - на 2,5шт. (12 %), количество продуктивных колосков в колосе - на 2,9 шт. (15 %), масса 1000 зерен - на 7,8 г (26%), масса зерна с колоса - на 0,24 г (44 %).

Интенсификация агротехнологий приводила к увеличению урожая зерна ярового ячменя в среднем по интенсивным обработкам почвы на варианте 111 - 3,9 ц/га (41 %) по сравнению с контролем. На вариантах 222 и 333 эта разница составила соответственно 9,0ц/га (95%) и 16,7 ц/га или в 2,8 раза. При прямом посеве на варианте 011 разница с контролем составила 67%, варианте 022 - 167 % и варианте 033 - 304 % (таблица 3).

Таблица 3 - Двухфакторный дисперсионный анализ зависимости урожайности зерна ярового ячменя от технологии выращивания

Вариант опыта Урожайность зерна, ц/га (2009-2011 гг.) Среднее по:

Обработка почвы (фактор Д) Индекс технологии (фактор ABC) фактору -Д фактору - ABC

Безотвальная 000 8,1 16,6

111 12,5

222 19,1

333 26,8

Отвальная 000 (к) 9,7 16,8

111 14,2

222 18,5

333 24,7

Отвальная с глубоким рыхлением 000 10,6 17,3 9,5

111 13,6 13,4

222 18,0 18,5

333 27,1 26,2

HCPos 6,5 3,2 3,8

Примечание: фактор Д - способ основной обработки почвы; фактор ABC -технология выращивания (плодородие почвы, удобрение, защита растений).

В среднем по вариантам опыта урожайность зерна ярового ячменя при прямом посеве составила 12,0 ц/га, что на 4,9 ц/га или 41 % меньше, чем при других обработках почвы. Из изучаемых факторов, наибольшее (44,2 %) влияние на урожайность зерна ярового ячменя оказывала система удобрений, несколько меньшее значение имел уровень почвенного плодородия, с долей 29,6 %.

Густота стояния растений люцерны 1 года жизни в среднем по вариантам опыта равнялась 472,6 шт./м2. К концу вегетации она снизилась на 165,8 шт./м2 (54 %). Действие изучаемых технологий было отрицательным в начале вегетации, поскольку покровная культура затеняла и угнетала растения люцерны и на вариантах 111-333 получен наибольший урожай зерна ярового ячменя - 13,4-26,2 ц/га, поэтому густота стояния растений люцерны на вариантах экстенсивной технологии (ООО) составляла в среднем по обработкам почвы 570 шт./м , что на 52-186 шт./м2 (10-48 %) больше, чем на вариантах 111-333, вследствие этого доля влияния факторов А и В (уровня плодородия почвы и система удобрений) имела отрицательное направление с долей влияния соответственно 31,4% и 41,6 %. После уборки покровной культуры, когда растения люцерны испытывают стресс из-за резкой смены микроклимата, зависимость густоты стояния от действия данных факторов изменилась и они оказывали положительное воздействие с долей влияния соответственно 30,1 и 51,1 %.

В среднем по вариантам опыта при прямом посеве густота стояния растений была в начале вегетации 341,8 шт./м2. К концу - она снижалась на 104,8 шт./м2 (44%). Величина данного показателя при прямом посеве в начале вегетации была ниже, чем при интенсивных обработках почвы на 130,8 шт./м2 (38 %), в конце вегетации - на 69,8 шт./м2 (29 %).

Анализ рисунка 1 показывает, что в среднем по обработкам почвы наименьшая высота растений люцерны 1 года жизни, равная 39,7 см была перед первым укосом при интенсивной технологии (333). Максимальная, равная 48,5см была при экстенсивной технологии (000). Это подтверждаются математической обработкой, где доля влияния системы удобрений и уровня почвенного плодородия составила соответственно 58,0 и 26,5 % с отрицательным направлением коэффициента регрессии. Внесение минимальной, средней и высокой доз удобрений (от 111 к 333) способствовало снижению высоты растений перед первым укосом на 2,8-8,8

£

и

IX

X

V I-

и я а га

о и 3 а

Д! - безотвальная; Дг - отвальная; Д3 - отвальная с глубоким рыхлением; До - прямой посев.

Рисунок 1 - Высота растений подпокровного посева люцерны 1 года жизни в зависимости от технологии выращивания, см (2009-2011 гг.)

Высота растений люцерны при прямом посеве была ниже, чем при интенсивных обработках почвы. Так, в среднем по вариантам опыта, этот показатель по трем изучаемым обработкам почвы составил 44,2 см, что больше на 17,5 см (66 %), чем при прямом посеве.

Применение беспестицидной технологии (011) способствовало снижению данного показателя, по сравнению с контролем на 2,5 см (9 %), экологически допустимой технологии (022) - на 5,4см (21%), интенсивной технологии (033) - на 10,5 см или 50 %.

Наибольшая облиственность растений люцерны 1 года жизни в среднем по обработкам почвы перед первым укосом получена при экстенсивной технологии (ООО) и равнялась 57,5 %. По мере интенсификации технологии выращивания величина данного показателя снижалась на 6,7-15,5 %. Большое значение по данным множественного регрессионного анализа принадлежит таким факторам, как система удобрения (33,1 %) и уровень почвенного плодородия (23,2 %).

При прямом посеве облиственность была ниже, чем по интенсивным обработкам почвы. Разница между ними составляла 4,3 %.

Изучаемые технологии выращивания (от 011 к 033) при прямом посеве, по сравнению с контролем уменьшали облиственность на 3,0-16,2 %.

По нашим данным, в течение трех изучаемых лет наиболее распространенными сорняками при интенсивных обработках почвы были: подмаренник цепкий, канатник Теофра-ста, мышей, щирица белая, мак самосейка, портулак огородный и вьюнок полевой. При прямом посеве видовой состав сорняков включал: амброзию полыннолистную, щетинник зеленый, канатник Теофраста, горец птичий, вьюнок полевой, просо куриное, марь белая, мак самосейка, мятлик, подмаренник цепкий.

Наибольшее количество сорняков по люцерне 1 года жизни отмечено на вариантах (000 и 111). Так, перед внесением гербицида базагран количество сорняков в среднем было на 55 шт./м2 или в 2,4 раза меньше, чем на вариантах (222 и 333), где применялись средства защиты растений от сорняков (таблица 4). Общая засоренность посева перед внесением гербицида под люцерну первого года жизни составляла в среднем по вариантам опыта 67шт./м2, через 30 дней после применения гербицида базагран она снизилась до 59 шт./м2 или на 12 %. При этом, необходимо отметить, что на вариантах с применением гербицида общее количество сорняков составило 24 шт./м2, что на 72 шт./м2 (303%) или в 4 раза меньше, чем на вариантах без его применения.

Наибольшая засоренность посева была при безотвальной обработке почвы и составляла в среднем по вариантам опыта перед применением гербицида 93 шт., что на 78-67 % больше, чем при отвальной и отвальной с глубоким рыхлением обработках почвы соответственно. После применения гербицида эта разница составила соответственно 96-98 %.

Математическая обработка данных методом пошаговой множественной регрессии показала, что способы основной обработки почвы оказывали влияние на засоренность посевов с долей 18,4-28,4 %, система защиты растений (28,0-49,4 %).

При прямом посеве отмечены те же закономерности, однако, засоренность посевов была значительно выше. Так, общая численность сорняков перед применением гербицида в среднем по вариантам опыта составляла 186 шт./м2, что на 119 шт./м2 или в 2,8 раза больше,

Таблица 4 - Засоренность подпокровного посева люцерны 1 года жизни в зависимости от технологии выращивания

Обработка почвы Индекс технологии Перед применением гербицида, шт./м2 Через 30 дней после применения гербицида, шт./м2 Сырая масса сорняков перед 1 укосом, г/м2

2009-2011 гг.

Безотвальная 000 80 81 219,4

111 199 217 290,4

222 43 23 85,7

333 48 33 76,3

Отвальная 000 (к) 56 48 131,8

111 86 96 163,0

222 31 17 85,4

333 36 20 99,7

Отвальная с глубоким рыхлением 000 68 43 106,1

111 77 87 146,0

222 33 20 63,4

333 44 29 71,1

2009-2010 гг.

Прямой посев 000 (к) 239 98 329,1

011 255 138 374,7

022 118 66 243,6

033 133 72 260,4

чем по другим обработкам почвы, несмотря на применение осенью гербицида раундап в дозе 4 л/га. Через 30 дней после применения гербицида базагран численность сорняков при прямом посеве составила в среднем по вариантам опыта 93 шт., что в 2 раза меньше, чем перед применением гербицида и на 57 % больше, чем по интенсивным обработкам.

В среднем за 2009-2011 гг. урожайность зеленой массы люцерны I года жизни варьировала от 12,1 до 31,0 ц/ra, при средней в опыте 21,7 ц/га (таблица 5).

Влияние изучаемых агротехнологий на урожайность зеленой массы люцерны показало, что действие уровня плодородия почвы (на 32,3 %), системы удобрений (на 46,9 %) и системы защиты растений (на 13,8 %) отрицательно сказывалось на данном показателе, т.е., чем выше интенсификация, тем ниже урожайность культуры (таблица 6). В среднем по обработкам почвы наименьшей урожайность зеленой массы была при интенсивной технологии (333) и составляла 12,5 ц/га, что на 17,1 ц (58 %) меньше контроля. Разница с контролем по беспестицидной (111) и экологически допустимой (222) технологиям составила соответственно 25,4-19,2 ц/га (14-35 %).

Таблица 5 - Двухфакторный дисперсионный анализ зависимости урожайности зеленой массы люцерны 1 года жизни от технологии выращивания

Вариант опыта

Обработка почвы (фактор Д)

Безотвальная

Отвальная

Отвальная с глубоким рыхлением

Индекс технологии (фактор ABC)

ООО

111

222

333

ООО (к)

111

222

333

ООО

111

222

333

НСР05

Урожайность зеленой массы, ц/га (2009-2011 гг.)

28,8

25,0

19,6

13,2

28,9

25,6

19,0

12,1

31,0

25,5

19,1

12,2

2,9

Среднее по:

фактору -Д

21,6

21,4

22,0

1,4

фактору - ABC

29,6

25,4

19,2

12,5

1,7

Примечание: фактор Д - способ основной обработки почвы; фактор ABC -технология выращивания (плодородие почвы, удобрение, защита растений).

Таблица 6 - Результаты статистической обработки данных по урожаю зеленой массы

_________________________________ОЛЛОЛЛ! 1 гг

Показатель Свободный член уравнения Доли влияния и коэффициенты регрессии по факторам к2

А В С Д

Урожайность зеленой массы, ц/га 28,85 32.3 -1,88 46.9 -2,73 13,8 -0,80 1Á 0,15 0,97

Примечание: А-уровень плодородия почвы; B-система удобрений; С-система защиты растений; Д-способ основной обработки почвы. Над чертой - доля влияния (%), под чертой - коэффициент регрессии.

Урожайность зеленой массы люцерны, при прямом посеве уступала по этому показателю принятым обработкам почвы. Так, в среднем по вариантам опыта урожайность зеленой массы при прямом посеве составила 18,2 ц/га, что на 3,5 ц/га или 19 % меньше, чем при других обработках почвы. В зависимости от интенсификации агротехнологий урожайность зеленой массы также уменьшалась. Так, на варианте 011 разница с контролем составила 16%, варианте 022 - 36 % и варианте 033 - 55 %.

Обратная зависимость отмечена при выращивании люцерны 1 года жизни под покровом ярового ячменя. Интенсификация агротехнологий снижала ее урожайность, и наименьшей она была при интенсивной технологии (333 и 033): при глубоких обработках почвы -12,5 ц/га, при прямом посеве - 11,2 ц/га, что ниже контроля соответственно на 58-55 %.

В зависимости от способа основной обработки почвы (между интенсивными обработками) разница по урожайности зерна ячменя была небольшой 3-4%, а с прямым посевом -

14

41%. Несколько меньшая разница отмечена по урожайности зеленой массы люцерны (между интенсивными обработками почвы 34 %), а с прямым посевом - 19 %.

В среднем за 2009-2010 гг. ур ¡жайность зеленой массы люцерны 2 года жизни в сумме за 4 укоса в среднем по опыту составляла 487,4 ц/га, а урожайность зеленой массы люцерны 3 года жизни (в 2012 г.) в сумме за 2 укоса - 447,3 ц/га (таблица 7). Наименьшей урожайность зеленой массы люцерны 2 года жизни в сумме за 4 укоса была при экстенсивной технологии (000) и в среднем по обработкам почвы составляла 394,3 ц/га. Интенсификация изучаемых агротехнологий (111-333) увеличивала данный показатель на 68,2-167,5 ц/га (1742 %). Такая же закономерность отмечена и по отдельным укосам люцерны. Наибольшим на данный показатель было влияние уровня плодородия почвы (на 29,9 %) и системы удобрений (на 38,3 %).

Урожайность зеленой массы люцерны 2 и 3 года жизни при прямом посеве уступала по этому показателю принятым обработкам почвы. В среднем по вариантам опыта урожайность зеленой массы при прямом посеве в сумме за 4 укоса составила 270,2 ц/га (2 год жизни) и в сумме за 2 укоса 225,0 ц/га (3 год жизни), что соответственно на 217,2 ц/га (80 %) и на 222,4 ц/га (99 %) меньше, чем при других обработках почвы.

В зависимости от интенсификации агротехнологий при прямом посеве также увеличивалась урожайность зеленой массы люцерны 2 и 3 года жизни. По люцерне 2 года жизни в сумме за 4 укоса разница с контролем по вариантам 011-033 составляла 45,3-174,9 ц/га (2596%), по люцерне 3 года жизни в сумме за 2 укоса она равнялась 27,9-114,1 ц/га (17-68 %).

Наименьшее содержание протеина наблюдалось на контроле - 23,8 %, при прямом посеве - 22,7 %. По мере интенсификации технологии выращивания от 111 к 333 данный показатель увеличивался по сравнению с контролем на 0,4-5Д %, а от 011 к 033 - на 1,2-2,6%. Максимальную долю влияния на качественные показатели оказывала система удобрения (46,5-60,6 %), несколько (13,7-26,1 %) меньшее влияние оказывал уровень почвенного плодородия. Аналогичная тенденция отмечена и по содержанию азота, фосфора, калия, кальция и каротина в зеленой массе люцерны в зависимости от изучаемых агротехнологий.

Люцерна обеспечивает высокую продуктивность пашни, и по нашим данным собранный урожай зеленой массы в сумме за 3 года жизни при интенсивных обработках почвы в среднем по опыту составил 946,4 ц/га, что соответствовало получению в среднем 171,3 ц/га КПЕ, при прямом посеве - соответственно 513,3 ц/га и 93,0 ц/га КПЕ.

Наименьший сбор кормопротеиновых единиц (КПЕ) получен по люцерне 1 года жизни и в среднем по интенсивным обработкам почвы составил 3,9 ц/га, при прямом посеве 3,3ц/га, т.е. на 0,6 ц/га (18 %) меньше. Наибольший сбор КПЕ получен во 2 год жизни и соответственно обработкам почвы равнялся 86,5 и 48,9 ц/га. Разница составила 37,6 ц/га (77 %). В Зй год жизни в среднем по опьгту получено 80,9 ц/га КПЕ (интенсивные обработки) и 40,8ц/га (прямой посев), с разницей 40,1 ц/га (98 %). Яровой ячмень соответственно обработкам почвы обеспечивал получение 44,2 и 29,3 ц/га КПЕ, с разницей 14,9 ц/га (51 %).

Таблица 7 - Влияние технологии выращивания на урожайность зеленой массы люцерны, ц с га

Обработка почвы (А) Индекс технологии (В) 1 год жизни, (2009-2011 гг.) 2 год жизни, (2010-2011 гг.) 3 год жизни, (2012 г.) В сумме за три года жизни

1 укос 1 | 2 укос 3 укос ' 4 укос сумма 1 укос 2 укос сумма

Безотвальная ООО 28,8 173,7 120,9 57,0 24,2 375,8 191,3 183,8 375,1 779,7

111 25,0 199,9 140,1 71,0 27,5 438,5 231,6 199,4 431,0 894,5

222 19,6 223,9 160,4 81,7 30,5 496,5 248,1 220,5 468,6 984,7

333 13,3 237,4 172,9 90,9 32,6 533,8 256,5 226,4 482,9 1029,9

Отвальная ООО (к) 28,9 184,9 122,9 65,5 24,2 397,5 199,4 191,9 391,3 817,7

111 25,6 224,5 140,9 74,1 28,5 468,0 234,3 206,7 441,0 934,6

222 19,0 245,6 182,8 84,0 32,6 545,0 253,4 227,6 481,0 1045,0

333 12,1 248,2 191,8 95,5 34,9 570,6 257,4 229,6 487,0 1069,7

Отвальная с глубоким рыхлением ООО 31,0 188,0 127,9 69,1 24,5 409,5 207,6 193,7 401,2 841,7

111 25,5 226,2 148,2 77,8 28,8 481,0 235,1 209,0 444,1 950,6

222 19,1 258,5 164,0 97,8 30,7 551,0 252,0 224,4 476,4 1046,5

333 12,2 258,3 179,5 106,0 37,2 581,0 259,5 229,7 489,2 1082,4

НСРоз А 2,5 6,3 5,1 5,1 2,6 6,3 7,4 10,1 9,1

НСР05 В 2,9 7,3 5,9 5,8 3,0 6,8 8,5 5,9 10,6

НСР05 АВ 5,1 12,5 10,2 10,1 5,2 11,7 14,8 10,1 18,3

Прямой посев ООО (к) 24,9 69,3 51,3 46,4 16,1 183,0 107,1 59,7 166,8 374,7

011 20,9 103,8 54,8 51,4 18,3 228,3 125,0 69,7 194,7 443,9

022 15,9 142,4 78,9 66,7 23,4 311,4 163,9 93,5 257,4 584,7

033 11,2 172,0 83,2 76,4 26,4 357,9 186,3 94,6 280,9 650,0

НСРод 3,4 7,1 9,3 10,2 6,0 17,2 21,0 16,5 28,7

В сумме за три года пользования сбор кормопротеиновых единиц (КПЕ) при интенсивных обработках почвы составил в зависимости от варианта опыта 141,4-199,6 ц/га при среднем значении в опыте 171,3 ц/га. В среднем по опыту при прямом посеве эта величина была меньше - 93,0 ц/ra, т.е. на 78,3ц/га (84 %).

В сумме за 3 года жизни продуктивность люцерны в среднем по обработкам почвы наименьшей была при экстенсивной технологии (ООО) - 147,2 ц/га КПЕ. При беспестицидной технологии (111) она увеличивалась до 164,8 ц/га или на 17,6 ц/га (12 %); при экологически допустимой (222) и интенсивной (333) технологиях продуктивность повышалась соответственно до 180,1-193,2 ц/га, т.е. на 32,9-46,0 ц/га (22-31 %).

Аналогичная тенденция отмечена и при прямом посеве. Повышение продуктивности люцерны от 011 к 033 равнялось 12,6-49,9 ц/га КПЕ (19-74 %) по сравнению с контролем.

Такая же зависимость от изучаемых агротехнологий сохранялась и по яровому ячменю, люцерне 2 и 3 годов жизни. Однако, по люцерне 1 года жизни по мере интенсификации средств химизации земледелия происходило уменьшение содержания КПЕ. Так, наибольший сбор КПЕ получен на варианте 000 и в среднем по интенсивным обработкам почвы составил 5,3 ц/га КПЕ, при прямом посеве 4,5 ц/га КПЕ. На вариантах 111-333 и 011-033 соответственно обработкам почвы величина данного показателя была ниже на 13-57 % и 16-56 %.

Перед посевом содержание минерального азота в пахотном слое почвы 0-20 см (рисунок 2) по сравнению с контролем увеличивалось в зависимости от интенсификации технологии выращивания при прямом посеве (от 011 к 033) на 0,86-7,61 мг/кг (6-55 %); перед уборкой-на 1,56-5,18 мг/кг (17-55 %).

25

в перед посевом ________ перед уборкой

1 .О ................................... -

ООО (к) 011 022 033

ДО

Рисунок 2 - Содержание минерального азота (N-N11^' + N-N03") в пахотном слое почвы (0-20 см) под люцерной 1-го года жизни при прямом посеве в зависимости от технологии выращивания, мг/кг (2009-2010 гг.)

При прямом посеве данный показатель уступал интенсивным обработкам почвы. Перед посевом разница между ними составляла 1,68 мг (10 %), перед уборкой - 3,4 мг/кг (29%).

Величина данного показателя по интенсивным обработкам почвы перед посевом в слое почвы 0-20 см в среднем по вариантам опыта равнялось 18,49 мг/кг. Перед уборкой снизилось на 3,3 мг/кг или 22 % (рисунок 3).

S *

" i

« »

1 •

I I

О. с

а

1 L

Д1 - безотвальная; Дг - отвальная; Д3 - отвальная с глубоким рыхлением.

Рисунок 3 - Содержание минерального азота в пахотном слое почвы (0-20 см) под люцерной 1 -го года жизни в зависимости от технологии выращивания, мг/кг (2009-2011 гг.)

Доля влияния изучаемых элементов агротехнологий на содержание минерального азотав почве перед посевом равнялась соответственно 8,8-15,0%, перед уборкой - 19,1-53,7%.

Наименьшее содержание минерального азота перед посевом в пахотном слое почвы было на вариантах экстенсивной технологии (000) и в среднем по обработкам почвы составляло 15,64 мг/кг. На вариантах 111, 222 и 333 оно было выше на 1,67-6,89 мг/кг (11-44 %). Перед уборкой разница по данным вариантам составила 1,53-7,65 мг/кг (13-64 %).

Наибольшее влияние на величину содержания фосфора и калия в почве оказывали соответственно уровень почвенного плодородия (14,5-42,7 % и 23,2-16,5 %) и система удобрения (22,3-54,2 % и 44,1-39,9 %). Наименьшее содержание данных элементов перед посевом в слое почвы 0-20 см было на вариантах (ООО). На вариантах 111, 222 и 333 оно было выше на 5-19 %( фосфор) и 5-38 % (калий). Перед уборкой разница составила соответственно 17,7-61,0мг/кг (7-25 %) и 23,0-60,5 мг/кг (14-37 %).

ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ АГРОТЕХНО-ЛОГИЙ. Интенсификация агротехнологий от ООО к 333 в среднем по опыту способствовала снижению чистого дохода на 2172 руб./га (20 %). Однако, при этом, себестоимость 1 ц продукции была наибольшей при интенсивной технологии, и в среднем по вариантам опыта превышала экстенсивную технологию в 2,5 раза, а норма рентабельности была наименьшей -в 4 раза. Это произошло вследствие увеличения производственных затрат по мере интенсификации земледелия. Так, данный показатель (ПЗ) в среднем за 3 года жизни по интенсивной технологии в среднем по обработкам почвы составлял 13595,3 руб./га, что в 3,2 раза больше, чем при экстенсивных технологиях.

Сравнивая экономические показатели между интенсивными обработками почвы и при прямом посеве, можно отметить, что в среднем по вариантам опыта наибольшие производственные затраты (на 8 %) получены при выращивании люцерны в среднем за 3 года жизни по интенсивным обработкам почвы. Однако, себестоимость 1 ц продукции при интенсивных обработках почвы была ниже на 18,5 руб./ц (72 %) %, а величина чистого дохода была выше на 7691,8 руб./га или в 3,6 раза и норма рентабельности на 110,4 %.

При прямом посеве, несмотря на то, что по мере интенсификации агротехнологий от 000 к 033 увеличивалась урожайность зеленой массы люцерны в среднем за три года жизни на 89 ц/га (71 %), величина чистого дохода и норма рентабельности снижались соответственно на 488 руб./га (20 %) и 50 %. Это связано с тем, что наибольшие производственные затраты (12108 руб./га) получены при интенсивной технологии (033), что больше контроля на 7918 руб. или в 2,9 раза. Вместе с тем, себестоимость 1 ц зеленой массы люцерны увеличивалась на 22,3 руб. или в 1,7 раза, по сравнению с контролем.

ВЫВОДЫ

1. Повышение плодородия почвы и норм удобрений (от 111 к 333) при традиционных способах основной обработки почвы обеспечивало увеличение всех элементов структуры урожая ярового ячменя. Так, разница с контролем по данным вариантам опыта по густоте продуктивного стеблестоя составила 42,1-159,5 шт./м2 (24-90 %), по массе зерна с колоса -0,09-0,29 г (14-45 %). При прямом посеве разница с контролем на вариантах 011-033 по данным показателям составила соответственно: 56,5-212,5 шт./м2 (41-153 %) и 0,07-0,23 г (1652%). Аналогичная зависимость отмечена и по остальным элементам структуры урожая.

Наибольшими элементы структуры урожая ярового ячменя получены при интенсивных способах обработки почвы, по сравнению с прямым посевом. Так, разница по густоте

продуктивного стеблестоя и массе зерна с колоса равнялась соответственно 9,7шт./м2 (4 %) и 0,24 г (44 %). Такая же зависимость получена и по другим элементам структуры.

Влияние уровня плодородия почвы и системы удобрения на данные показатели было наибольшим и составило в среднем по элементам соответственно 29,8 % и 45,1 %. Влияние системы защиты растений и способов основной обработки почвы было ниже, с долей соответственно 12,8 % и 5,7 %.

2. Урожайность зерна ярового ячменя при традиционных способах обработки почвы в среднем по опыту составила 16,9 ц/га, что больше на 4,9 ц/га (41%), чем при прямом посеве. Интенсификация агротехнологий увеличивала этот показатель по сравнению с контролем соответственно на 3,9-16,7 ц/га (41-176 %) и 3,4-15,5и/га (67-304 %). Влияние факторов было следующим: система удобрения (44,2 %), уровень почвенного плодородия (29,6%), система защиты растений (16,3 %), способ основной обработки почвы (3,6 %),

3. Рассматриваемые в опыте агротехнологии люцерны сорта Фея значительно не влияли на сроки наступления фенофаз и на длину межфазных периодов, а в большей степени они зависели от погодных условий.

4. Плотность агроценоза люцерны в среднем по интенсивным обработкам почвы в начале вегетации в среднем по вариантам опыта в 1 год жизни составляла 472,6 шт./м2. К концу вегетации она снизилась на 165,8шт./м2 (54%). При прямом посеве в начале вегетации она была 341,8 шт./м2, а к концу снизилась на 44 %. Разница между обработками почвы в начале вегетации равнялась 130,8 шт. (38 %), в конце вегетации - 69,8 шт./м2 (29 %) в пользу интенсивных обработок почвы.

5. При традиционных обработках почвы высота растений люцерны, облиственность и содержание сухих веществ в растении в среднем по вариантам опыта были выше, чем при прямом посеве соответственно на: 17,5 см (66%), 4,3 % и 4,0 %.

Структура урожая люцерны 1 года жизни при традиционных обработках почвы по мере интенсификации агротехнологий уменьшалась на 2,8-8,8см или 6-22 % (высота растений), 6,7-15,5 % (облиственность растений), 1,7-4,9 % (содержание сухих веществ). При прямом посеве эта разница составила соответственно: 2,5-10,5 см (9-50%), 3,0-16,2 % и 0,4-2,9%.

Регрессионный анализ показал, что в большей степени величина данных показателей зависела от уровня почвенного плодородия (26,3 %) и системы удобрений (46,1 %). Меньшим было влияние системы защиты растений (4,6 %) и способа основной обработки почвы (6,4 %).

6. Численность сорняков перед применением средств зашиты растений в среднем по опыту равнялась 66,6 шт./м2, через 30 дней после применения гербицида она уменьшилась на 12 %. На вариантах с химической защитой растений засоренность посева составила 23,6 шт./м2, что в 4 раза меньше, чем на вариантах без средств защиты растений. Среди интенсивных обработок почвы наиболее засоренной перед применением "гербицида была безотвальная обработка (92,5 шт./м2), что на 78 % и 67% больше, чем при отвальной и отвальной с глубоким рыхлением обработках почвы соответственно. После применения гербицида, соответственно обработкам почвы разница составила 96-98 %. При прямом посеве перед примене-

нием гербицида количество сорняков было выше, чем по интенсивным обработкам почвы в 2,8 раза, после применения гербицида в 1,6 раза.

7. В развитии и распространении болезней и вредителей на посевах люцерны 1 года жизни большое значение имеют условия выращивания. Применение удобрений повышало устойчивость люцерны к болезням, однако, также способствовало большему заселению растений вредителями.

8. Урожайность зеленой массы люцерны 1 года жизни в среднем по традиционным обработкам почвы равнялась 21,7 ц/га, что больше на 3,5 ц/га (19%), чем при прямом посеве. Интенсификация агротехнологий от 111 к 333 и от 011 к 033 снижала данный показатель соответственно на: 4,2-17,1 ц/га (17-137 %) и 4,0-13,7 ц/га (19-122 %).

Влияние изучаемых агротехнологий было отрицательным и располагалось в следующем порядке: система удобрения (46,9 %), уровень почвенного плодородия (32,3 %), система защиты растений (13,8 %), способ основной обработки почвы (1,6 %).

9. Последовательное повышение плодородия почвы и доз удобрений от 111 к 333 при традиционных обработках почвы увеличивало содержание протеина в зеленой массе люцерны 1 года жизни, по сравнению с контролем на 0,7-3,8%, кальция - на 1,4-2,7 г/кг (618%), каротина - на 5,7-16,1 мг/кг (16-44%). Такая же зависимость получена и по другим показателям качества. При прямом посеве разница с контролем по вариантам 011-033 составила соответственно: 1,2-2,6 %; 1,4-4,4 г/кг (5-17 %); 0,3-6,1 мг/кг (1-19 %).

10. Урожайность зеленой массы люцерны 2 года жизни в сумме за 4 укоса при интенсивных обработках почвы в среднем по вариантам опыта равнялась 487,4 ц/га, что на 217,2ц/га (80 %) больше, чем при прямом посеве. По сравнению с контролем на вариантах 111-333 она была выше на 68,2-167,5 ц/га (17-42%). На вариантах 011-033 - на 45,3-174,9 ц/га (25-96 %). Роль системы удобрения (38,3 %) на повышение урожая была наибольшей, а далее следовали уровень плодородия почвы (29,9 %), способ основной обработки почвы (14,5 %), система защиты растений (11,5 %).

11. Урожайность зеленой массы люцерны 3 года жизни в сумме за 2 укоса при интенсивных обработках почвы в среднем по вариантам опыта равнялась 447,4 ц/га, что на 222,4 ц/га (99 %) больше, чем при прямом посеве. По сравнению с контролем на вариантах 111 -333 она была выше на 49,5-97,1 ц/га (13-25%). На вариантах 011-033 - на 27,9-114,1 ц/га (1768%). Наибольшее влияние на увеличение урожая оказывала система удобрения, с долей 36,0%, далее следовали уровень плодородия почвы (30,6 %), способ основной обработки почвы (9,8 %), система защиты растений (5,9 %).

12. Содержание кормопротеиновых единиц (КПЕ) в зеленой массе люцерны 1 года жизни в среднем по вариантам опыта при интенсивных обработках почвы было больше, чем при прямом посеве на 0,6 ц/га (18 %); на 2 год жизни - 37,6 ц (77 %); на 3 год жизни - 40,1 ц (98 %); в зерне ярового ячменя - 14,9 ц/га (51 %). В сумме за 3 года жизни разница равнялась 78,3 ц/га (84 %).

Интенсификация агротехнологий от 111 к 333 увеличивала содержание КПЕ в зеленой массе люцерны в сумме за 3 года жизни по сравнению с контролем на 17,6-46,0 ц/га (1231 %), при прямом посеве-от 011 к 033 на 12,6-49,9 ц/га (19-74 %).

13. Содержание минерального азота в почве под люцерной 1 года жизни в среднем по вариантам опыта при интенсивных обработках почвы перед посевом было больше, чем при прямом посеве на 1,68 мг/кг (10 %), перед уборкой - на 3,4 мг/кг (29 %).

Интенсификация агротехнологий от 111 к 333 увеличивала данный показатель перед посевом по сравнению с контролем на 1,67-6,89 мг/кг (11-44 %), при прямом посеве - от 011 к 033 на 0,86-7,61 мг (6-55 %). Аналогичная зависимость отмечена и перед уборкой.

14. Содержание подвижного фосфора в почве под люцерной 1 года жизни в среднем по вариантам опыта при интенсивных обработках почвы перед посевом было больше, чем при прямом посеве на 4,3 мг/кг (2 %), перед уборкой - на 21,8 мг/кг (9 %}.

Интенсификация агротехнологий от 111 к 333 увеличивала данный показатель перед посевом по сравнению с контролем на 12,2-50,3 мг/кг (5-19 %), при прямом посеве - от 011 к 033 на 16,3-88,8 мг (7-37 %). Аналогичная зависимость отмечена и перед уборкой.

15. Содержание обменного калия в почве под люцерной 1 года жизни в среднем по вариантам опыта при интенсивных обработках почвы перед посевом было больше, чем при прямом посеве на 12,5 мг/кг (6 %), перед уборкой - на 31,0 мг/кг (19 %).

Интенсификация агротехнологий от 111 к 333 увеличивала данный показатель перед посевом, по сравнению с контролем на 9,3-69,1 мг/кг (5-38 %), при прямом посеве - от 011 к 033 на 20,0-70,0 мг (12-42 %). Аналогичная зависимость отмечена и перед уборкой.

16. Наибольшее влияние на содержание макроэлементов в почве перед посевом оказывали уровень почвенного плодородия, с долей 8,8-23,2 % и система удобрения (15,042,7%). Меньшим было влияние способа основной обработки почвы (0,03-26,5 %) и системы защиты растений (1,2-7,9 %). Перед уборкой доля влияния указанных факторов составляла соответственно: 16,5-22,3%; 39,9-54,2 %; 3,9-18,1 % и 4,1-12,6 %.

17. С точки зрения экономики целесообразно выращивать люцерну по беспесгицид-ной (111) и экологически допустимой технологиям (222), используя отвальную обработку почвы. Это позволяет получить в среднем за три года жизни чистый доход 11502-11732 руб./га при уровне рентабельности 172-129 %.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Учитывая, что в настоящее время в условиях производства многие товаропроизводители заменили отвальную на безотвальную и поверхностную обработку почвы, а также рекомендуют прямой посев при выращивании всех культур, в том числе и люцерны, на основании полученных нами в длительном стационарном опыте данных рекомендовать:

В равнинном агропандшафте центральной зоны Краснодарского края на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья внедрять в производство ресурсосберегающие (беспестицидные) и экологически допустимые технологии выращивания люцерны сорта Фея:

1. При выращивании люцерны 1 года жизни под покровом ярового ячменя в хозяйствах, имеющих повышенный уровень почвенного плодородия, на фоне отвальной обработки почвы на 30-32 см применять экологически допустимую технологию выращивания, базирующуюся на средней дозе минеральных удобрений (N^oPiooKioo) с применением химической системы защиты растений от сорняков, что обеспечивает получение чистого дохода в размере 11732 руб./га, норму рентабельности 129 % при урожайности зерна ярового ячменя 18,5 ц/га, а зеленой массы люцерны в среднем за три года жизни - 348 ц/га.

2. Для хозяйств со средним уровнем почвенного плодородия при выращивании люцерны рекомендовать при отвальной обработке почвы на 30-32 см беспестицидную технологию, базирующуюся на минимальной дозе удобрений (N20PJ0K50), с использованием биологических средств защиты растений от болезней и вредителей, что обеспечивает получение чистого дохода с 1 га (11502 руб.) и нормы рентабельности (172 %) при урожае зерна ярового ячменя 14,2 ц/га, а зеленой массы люцерны в среднем за три года жизни - 321 ц/га.

3. Применять прямой посев при выращивании люцерны I года жизни в равнинном аг-ролалдшафте центральной зоны Краснодарского края не рекомендуется, так как снижается продуктивность покровной культуры на 41 % и люцерны на 18 % в сравнении с отвальной обработкой почвы, значительно (в 4,1 раза) повышается засоренность посевов, что влечет за собой большие производственные затраты за счет дополнительного применения гербицидов.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Попондопуло A.C. Влияние приемов выращивания на урожайность, кормопротеи-новую ценность и качество зеленой массы люцерны на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / Н.Г. Малюга, И.С. Сысенко, С.А. Иосифов, A.C. Попондопуло // Тр. / КубГАУ. - Вып. 5(32). - Краснодар, 2011. - С. 122-127. - 0,88 п.л. (лично автором 0,22 п.л.).

2. Попондопуло A.C. Влияние способов основной обработки почвы на засоренность подпокровного посева люцерны 1 года жизни в условиях центральной зоны Кубани / Н.Г. Малюга, И.С. Сысенко, С.А. Иосифов, A.C. Попондопуло // Тр. / КубГАУ. - Вып. 5(32). -Краснодар, 2011. - С. 150-155.-0,75 п.л. (лично автором 0,19 п.л.).

3. Попондопуло A.C. Продуктивность подпокровного посева люцерны первого года жизни в зависимости от приемов выращивания на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / С.В. Гаркуша, И.С. Сысенко, A.C. Попондопуло, С.А. Фролов, Г.Ф. Петрик // Тр. / КубГАУ. -Вып. 2(35). - Краснодар, 2012. - С. 314-318. - 0,63 п.л. (лично автором 0,13 п.л.).

4. Попондопуло A.C. Биоэнергетическая эффективность возделывания люцерны разных лет жизни в центральной зоне Краснодарского края / A.C. Попондопуло // Политемати-

23

ческий сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2013. - № 09(093). С. 972 - 983. - IDA [article ID]: 0931309066. - Режим доступа: http: //ej.kubagro. ru /2013/09/pdf/66. pdf, - (лично автором 1,50 п.л.).

5. Попондопуло A.C. Продуктивность зеленой массы люцерны разных лет жизни на черноземе выщелоченном в условиях Кубани/В.П. Василько, И.С. Сысенко, С.И. Новосе-лецкий, A.C. Попондопуло // Политематический сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2013. -№ 09(093). С. 951 -971. - IDA [article ID]: 0931309065.

- Режим доступа: http: //ej.kubagro. ru /2013/09/pdf765. pdf, - 2,63 п.л. (лично автором 0,66

П.Л.).

6. Попондопуло A.C. Влияние различных агротехнологий на содержание основных элементов питания в почве под люцерной 1 года жизни на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / В.П. Василько, И.С. Сысенко, С.И. Новоселецкий, A.C. Попондопуло // Полигематический сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2013. - № 09(093). С. 984 - 997. - IDA [article ID]: 0931309067. - Режим доступа: http: //ej.kubagro. ru /2013/09/pdf/67. pdf, - 1,75 п.л. (лично автором 0,44 п.л.).

II. Статьи в профессиональных журналах и научных сборниках, доклады на конференциях. научно-методические работы:

7. Попондопуло A.C. Влияние обработки почв на накопление минерального азота в почве под посевом люцерны сорта «Фея» / A.A. Соснина, Е.В. Лавриненко, A.C. Попондопуло // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : материалы III Всерос. науч.-практ. конф. мол. ученых / КубГАУ. - Краснодар, 2009. - С. 75-76. - 0,13 п.л. (лично автором

- 0,04 п.л.).

Подписано к печати 10.04:2014г. Бумага офсетная Печ. л.1 Тираж 120 экз.

Формат 60x84 1/16 Офсетная печать Заказ № 270

Отпечатано в типографии ФГБОУ ВПО Кубанский ГАУ 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Попондопуло, Алексей Станиславович, Краснодар

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

и^СИ 430355

На правах рукописи

Попондопуло Алексей Станиславович

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОДПОКРОВНОЙ ЛЮЦЕРНЫ 1 ГОДА ЖИЗНИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ В РАВНИННОМ АГРОЛАНДШАФТЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель -доктор сельскохозяйственных наук, профессор МАЛЮГА Н.Г.

Краснодар, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 9

1.1. Влияние способов обработки почвы и удобрений

на урожайность и качество люцерны 9

1.2. Влияние средств защиты растений на продуктивность люцерны 19

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 30

2.1. Почвенно-климатические условия 30

2.2. Схема и методика исследований 32

2.3. Агротехника в опыте 35

2.4. Погодные условия в годы проведения опыта 38

3. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЙ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОКРОВНОЙ КУЛЬТУРЫ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ И НОВОГО СОРТА ЛЮЦЕРНЫ ФЕЯ (РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ) 43

3.1. Влияние изучаемых агротехнологий на структуру урожая и урожайность покровной культуры ярового ячменя сорта Стимул 43

3.2. Влияние изучаемых агротехнологий на биометрические показатели растений люцерны 1 года жизни 51

3.3. Фитосанитарное состояние посевов люцерны 1 года

жизни в зависимости от изучаемых агротехнологий 63

3.3.1. Сорняки 63

3.3.2. Болезни и вредители 67

3.4. Урожайность и качество зеленой массы люцерны 1 года жизни

в зависимости от изучаемых агротехнологий 77

3.5. Урожайность люцерны 2 и 3 года жизни в зависимости

от изучаемых агротехнологий 86

3.6. Динамика содержания макроэлементов в почве

в зависимости от технологии выращивания 92 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИЗУЧАЕМЫХ

АГРОТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЛЮЦЕРНЫ 103

ВЫВОДЫ 106

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 111

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 112

ПРИЛОЖЕНИЯ 129

ВВЕДЕНИЕ

Эффективность рационального использования земельных ресурсов оценивается отношением части пахотной земли, что обрабатывается (пахотная земля+многолетние насаждения), к общей площади сельхозугодий. В США этот показатель составляет 20,3 %, в Канаде - 4,6 ,в Нидерландах - 24,3,в Германии - 32,0,во Франции - 34,7 %, что свидетельствует об оптимизации землепользования, поскольку 40-50 % земель в общем земельном фонде занимают природоохранные угодья, то есть леса и луга. В целом отношение пахотной земли к общей площади сельхозугодий, согласно госстатистики России, составляет 56,1%, что свидетельствует о достаточно оптимизированной структуре землепользования. Однако, переход земельных отношений на капразвитие на протяжении последних лет не привел к снижению антропогенной нагрузки на почву. Появление эрозии связано с недостаточно эффективными почвенно-водоохранными технологиями землепользования. Поэтому одним из перспективных направлений повышения плодородия почв и в целом экономического развития территорий в данное время признано консервирование земель путем их залужения многолетними бобовыми травами. Увеличение площади таких земель лишь на 10 млн. га привлечет в земледелие России до 1,5 млн. тонн биологического азота, что позволит укрепить кормовую базу страны и сэкономить до 24 млрд. руб. на приобретение аммиачной селитры. Учитывая, что для производства 1 тонны аммиачной селитры расходуется энергия, эквивалентная 0,5 тонн нефти, ее экономия будет составлять 2,5 млн. тонн / 27 /. Вместе с тем, оптимизация структуры посевных площадей на основе бобовых трав и повышение их продуктивности на пашне до 21-22 ц/га снизит дефицит гумуса в почве на 20-25 %, а поступление биологического азота в почву возрастет примерно с 210 до 420-430 тыс. тонн. При этом, расширение площадей многолетних трав до 7580 % от общей их площади позволяет увеличить урожайность с 110-120 до 170180 ц/га зеленой массы, а себестоимость кормов снизится в 1,5-1,6 раза при оптимальном обеспечении протеином / 142 /.

Сбалансированное сельское хозяйство предусматривает решение трех важнейших задач: 1) получение конкурентоспособной продукции, то есть обеспечение высокой продуктивности пашни в сочетании с применением энерго-

сберегающих технологий; 2) сохранение и воспроизводство плодородия почвы; 3) охрана окружающей среды. Реализация этих задач требует внедрения научно-обоснованных экологизированных севооборотов, базовым элементом которых служат фитомелиоранты и, прежде всего люцерна / 87 /.

Люцерна (Medicago L.) по-арабски называется alfa-alfa, т.е. первая-первая. Это древнейшая культура, которую стали выращивать много тысячелетий назад, предположительно в одно время с пшеницей, то есть более 10 тыс. лет назад / 123 /. Ее используют на сено, сенаж, травяную муку, а также на зеленую подкормку. Для животных она дает корм богатый белком, витаминами, углеводами и микроэлементами. В начале фазы цветения в зеленой массе содержится 19-21 % сырого белка, полноценного по фракционному и аминокислотному составу. Переваримость его (78 %) выше, чем переваримость других бобовых (68-75 %), мятликовых трав (52-61%) и зерна мятликовых культур (6774 %) / 115, 123, 162 /. Выход переваримого протеина с 1 га равен: кормовых корнеплодов — 2,52 ц; кукурузы на силос и зеленый корм - 2,7; однолетних злаковых трав - 2,2; люцерны - 8,6 ц, поэтому кормление животных ее продукцией снижает потребление иных кормов, что позволяет их экономить / 40 /.

Люцерна усиливает биологическую активность, улучшает физические и физико-химические свойства почвы, повышает ее плодородие и тем самым увеличивает урожай последующих культур. Она оставляет после себя корневых и пожнивных остатков в 20 раз больше, чем свекла, а по сравнению с кукурузой и подсолнечником - в 5 и более раз, а с горохом, пшеницей и ячменем разница составляет 2-3 раза / 87 /.

Велика роль люцерны, и как культуры фиксирующей азот, поскольку он по сравнению с азотом удобрений, не портит природу и легче потребляется другими культурами. В этом отношении люцерна превосходит клевер и эспарцет. Так, 1 гектар люцерны после 3 года жизни оставляет в почве до 350 кг/га азота, в то время как клевер - 90-100 кг, а эспарцет - 200-250 кг / 18, 165 /. Вместе с тем, выращивание люцерны позволяет значительно уменьшить траты, связанные с внесением дорогостоящих азотных удобрений, которые при изготовлении тоже приносят существенный вред экологии. Как указывал Д.Н. Прянишников, каждый миллион гектаров люцерны и клевера, обогащает почву та-

ким количеством доступного растениям азота, для производства которого нужно было бы построить несколько мощных азотнотуковых заводов / 162 /.

Ей принадлежит важная роль в предотвращении засоления орошаемых земель. Она своей корневой системой извлекает влагу из глубоких слоев почвы, а также соли кальция, марганца и других соединений, поэтому снижается уровень грунтовых вод / 74, 83 /. Вместе с тем, она является дезинфикатором почв, и как указывал В.Р. Вильяме, что после выращивания Зх летней культуры бобовых в почве совершенно исчезает вредная микрофлора и начинает усиленно развиваться полезная, что повышает плодородие почвы / 162 /.

Люцерну можно выращивать под покровом злаковых культур, и в чистом виде. И в связи с этим, выращивание ее в 1й год жизни подпокровно вызывает негативные последствия в ее росте и развитии, т. к. при этом она менее обеспечена светом, водой и элементами питания, что становится причиной более низкой густоты стояния растений, и в итоге снижения урожая зеленой массы. В связи с этим, к способу посева люцерны надо подходить обоснованно, с учетом агротехнических и экономических факторов, т. к. в 1й год жизни, особенно в 1й укос она развивается медленно, может заглушаться сорняками и дает слабый урожай, поэтому лучше высевать ее под покров ранних яровых культур, в т. ч. пшеницы и ячменя, тем, чтобы повысить продуктивность пашни / 83 /.

Из всего вышесказанного следует, что люцерна положительный предшественник для большинства культур, обогащает почву азотом, улучшает ее структуру и плодородие, однако ее мало исследуют, не достаточно используя ее биологические, агротехнические возможности и кормовые достоинства. В последние годы в РФ посевы трав сократились, а большинство хозяйств поставили ее в выводных полях, что уменьшает ее полезное действие на почвенный покров и уменьшает эффективность севооборотов. Если в Соединенных Штатах ее площадь равняется 10,6 млн. га,в Аргентине - 7,5 млн. га, то в России всего 4,2 млн. га, что свидетельствует о недостаточном использовании этой культуры и о том, что у нас урожайность многолетних трав в 2-3 раза ниже ее потенциальных возможностей. В Краснодарском крае эта культура занимает площадь 280-300 тыс. га или более 30 % посевов всех кормовых культур / 16 /.

Обследование почв в настоящем и зависимость изменения почвенного покрова в результате агроиспользования не выявляют положительной динами-

ки. Интенсификация сельского хозяйства не улучшила почвы, а наоборот привела к усилению процессов минерализации органического вещества, что особенно заметно в последние годы. Так, в черноземах содержание гумуса снизилось на 30%/ 163 /.

На основании изложенного можно сказать, что необходимо пересматривать систему земледелия и переходить на биологизированое земледелие, которое опирается на усиление роли биологического азота, использовании наряду с навозом, зеленых удобрений и сидератов. А в этом смысле люцерна является наиболее оптимальной культурой, которой в севообороте надо создать все условия для получения высоких урожаев и азотфиксации.

Научно-исследовательская работа такой тематики осуществлялась нами в длительном стационарном опыте в 2009-2012 гг. на опытной станции Кубанского ГАУ.

Цель и задачи исследований — оптимизация технологии выращивания люцерны 1 года жизни нового сорта Фея под покровом ярового ячменя в зависимости от уровня почвенного плодородия, системы удобрения, способов основной обработки почвы и системы защиты растений в равнинном полеводческом агроландшафте для повышения ее продуктивности в 1й и последующие годы жизни и внедрения в производство элементов точного земледелия.

Для осуществления поставленной цели были определены задачи:

1. Изучить влияние интенсификации агротехнологий на рост и развитие растений люцерны 1 года жизни сорта Фея;

2. Определить фитосанитарное состояние посевов в зависимости от технологии выращивания;

3. Определить влияние уровня плодородия почвы, норм удобрений, средств защиты растений и способов основной обработки почвы на урожайность зерна ярового ячменя;

4. Изучить действие агротехнологий на урожайность и качество зеленой массы люцерны 1 года жизни и последующих лет пользования;

5. Установить влияние технологии выращивания на содержание макроэлементов в почве и растениях люцерны 1 года жизни;

6. Дать оценку экономической эффективности изучаемых в опыте технологий.

Научная новизна данной работы заключается в том, что впервые на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья изучено комплексное влияние норм удобрений и систем защиты растений на формирование продуктивности люцерны при прямом посеве. В равнинном полеводческом агроландшафте центральной зоны Краснодарского края в многофакторном стационарном опыте изучено влияние различных технологий выращивания на продуктивность нового сорта люцерны Фея под покровом ярового ячменя в зернотравянопро-пашном севообороте.

Практическая ценность работы. Проведенные исследования позволят предложить хозяйствам, расположенным в равнинном агроландшафте центральной зоны Краснодарского края в зависимости от уровня почвенного плодородия различные технологии выращивания подпокровной люцерны нового сорта Фея, обеспечивающие получение высоких урожаев и наибольшую экономическую эффективность.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- рост, развитие и продуктивность люцерны и ярового ячменя в зависимости от уровня плодородия почвы, нормы удобрений, системы защиты растений и способа основной обработки почвы, в том числе и прямого посева;

- влияние изучаемых технологий выращивания на фитосанитарное состояние посевов, содержание в почве и растениях основных элементов питания;

- влияние изучаемых агротехнологий на урожайность и кормовую ценность зеленой массы люцерны;

- экономическая оценка эффективности выращивания люцерны в зависимости от агротехнологий.

За помощь при проведении данной научно-исследовательской работы, то есть советы и замечания Попондопуло A.C. благодарен руководителю - доктору с.-х. наук, профессору Н.Г. Малюге, а также профессорско-преподавательскому составу кафедры растениеводства.

1. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Влияние способов обработки почвы и удобрений на урожайность и качество люцерны

Качественная и своевременная обработка почвы - необходимое агроусло-вие высокой продуктивности посевов люцерны. Этим достигаются хороший пищевой, водный, тепловой и воздушный режимы почвы, а также обеспечивается борьба с сорняками, болезнями и вредителями.

Люцерна требовательна к качеству обработки почвы по нескольким причинам:

- осеннюю и предпосевную обработку почвы проводят 1 раз в 3-5 лет, и поскольку недостатки нельзя устранить, то они отрицательно влияют на качество полива и уборки, на густоту и долголетие посевов;

- корневая система проникает на 3-5 м, а активная масса корней располагается в слое почвы 40-50 см;

- требуется ровное и твердое ложе для посева семян и получения равномерных всходов, так как люцерна имеет мелкие и твердокаменные семена, поэтому весьма требовательна к чистоте полей, в особенности в первый период жизни / 24, 64 /.

При возделывании люцерны на корм практикуют как покровные, так и беспокровные посевы. Поэтому система обработки почвы должна включать приемы, обеспечивающие создание оптимальных условий произрастания как самой люцерны, так и покровной культуры. Совместное выращивание двух культур, различающихся биологическими особенностями развития и темпами нарастания вегетативной массы, корней, требует создания необходимых запасов питательных веществ и влаги на протяжении вегетации. Система обработки почвы зависит от предшественника, срока и способа посева люцерны, засоренности полей / 162 /.

По мнению ряда авторов, занимавшихся вопросами обработки почвы под люцерну в различных регионах России показано, что по-разному на продуктив-

ность культуры влияет плоскорезная обработка почвы, поскольку неодинаковые погодные, почвенные и климатические условия дают свою специфику. Более положительный результат она дает в зоне степи и в сухие годы, т.к. накапливается больше снега и количество влаги весной больше. Помимо почвозащитной роли, определена эффективность данной обработки черноземных почв с точки зрения экономики для засушливых районов Украины, Северного Кавказа, Поволжья и Юга Урала / 79, 93, 114 /. Например, в южной степи Украины на темно-каштановых почвах семенная продуктивность люцерны при плоскорезной обработке на 20-22 см равнялась 6,1 ц/га, что на 5 % больше, чем при отвальной вспашке / 24 /. Такие же результаты получены в Донском зональном НИИСХ, где на черноземе обыкновенном ОПХ «Семикаракорское» применение безотвальной вспашки на 25-27 см увеличивало урожай подпокровного посева люцерны: зерно ярового ячменя -3,6 т/га и зеленая масса люцерны - 30,3 т/га, что на соответственно 3 % и 10 % больше, чем при отвальной вспашке на такую же глубину / 160 /.

Вместе с тем, большинство ученых считают, что при плоскорезной и безотвальной обработках черноземных почв по сравнению со вспашкой значительно снижается урожайность культуры, так как усиливается засоренность посевов, поражаемость вредителями и болезнями / 5, 14, 64, 84, 97, 117, 140, 144, 148, 157, 166 /.

Есть мнение, что на дерново-подзолистых почвах пахать под люцерну лучше на 23-30 см, при этом не рекомендуется выворачивать подзолистый слой, т.к. он очень кислотный. При этом эффективным является рыхление подпахотного слоя на глубину 35-40 см с одновременным внесением извести, что повышает урожайность на 10-15 %. Такой же эффект можно получить и на солонцеватых почвах / 148 /.

По данным Лющинского В.В., при вспашке на 22-28 см урожай сена люцерны равнялся 71,4 ц/га, на 40 и 60 см соответственно - 78,4-89,8 ц/га. На полях, где вносились удобрения тенденция такая же, но урожай выше на 2030% / 84 /. Исследованиями Таджикского НИИ почвоведения урожай сена

люцерны при вспашке на глубину 25 см составил 130,5 ц/га, на 35 и 45 см соответственно 151,7-157,3 ц/га / 5 /.

Исследования Краснодарского НИИСХ установили, что при вспашке на 27-30 см урожай сена люцерны получен на 8,1 ц/га больше, по сравнению с лущением на глубину 8-12 см. Вместе с тем, если увеличить глубину обработки на 12-15 см он возрастал на 10-15 % / 97 /.

Аналогичные результаты получены в