Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка агротехнических приемов выращивания и уборки семян фестулолиума в лесостепи ЦЧР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Разработка агротехнических приемов выращивания и уборки семян фестулолиума в лесостепи ЦЧР"

На правах рукописи

КОНДРАТОВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ И УБОРКИ СЕМЯН ФЕСТУЛОЛИУМА В ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

г 8 НОЯ 2013

Воронеж-2013

005540260

Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства, кормопроизводства и агротехнологий ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» в 2009-2011 гг.

Научный доктор сельскохозяйственных наук, профессор руководитель: кафедры растениеводства, кормопроизводства и агротехнологий

Щедрина Диана Ивановна (Воронежский ГАУ)

Официальные доктор сельскохозяйственных наук, профессор, оппоненты: заведующий кафедрой агрохимии и почвоведения Мязин Николай Георгиевич (Воронежский ГАУ)

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

кафедры растениеводства

Дурнев Геннадий Иванович (Орловский ГАУ)

Ведущая ГНУ Воронежская опытная станция по многолетним организация: травам ВНИИК имени В.Р. Вильямса РАСХН

Защита диссертации состоится «11» декабря 2013 г. в 12 ч. на заседании диссертационного совета Д 220.010.03 при ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» по адресу: 394087, г. Воронеж, ул.Мичурина, 1, ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, ауд. 268. тел./факс: 8(473)253-86-51; E-mail: biolog201 l@rambler.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, с авторефератом - на сайтах: ВАК Министерства образования и науки РФ - www.vak2.ed. gov.ru и ВГАУ - http://www.vsau.ru/science/diss/

Автореферат разослан и размещен на сайтах 9 ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор с.-х. наук

Ващенко Татьяна Григорьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Фестулолиум (Festulolium) -новая в отечественном кормопроизводстве кормовая культура, полученная во ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса с использованием гибридизации в системе родов Lolium (райграс) и Festuca (овсяница). Преимущества этой культуры перед другими мятлико-выми - хорошая отавность, повышенное содержание Сахаров и более высокая зимостойкость (Переправо Н.И., 2002; Михайличенко Б.П., 1999; Зотов A.A., 2004).

В последнее время к фестулолиму возрос интерес как к отличному компоненту травосмесей при создании культурных сенокосов и пастбищ (Кутузова A.A., 2007; Привалова IC.H., 2008).

Широкое применение этой новой культуры в кормопроизводстве сдерживается дефицитом семян, обусловленным несовершенством агротехнологий их производства.

Научных исследований по биологии и технологии возделывания фестулолиума в лесостепи ЦЧР пока очень мало. В этой связи возникла необходимость изучить влияние минеральных удобрений, гербицидов, пленкообразователей на рост, развитие, зимостойкость, семенную урожайность фестулолиума сорта ВИК-90.

Цель исследований: выявить особенности роста и развития фестулолиума в разные годы жизни и разработать агротехнические приемы его выращивания и уборки семян в лесостепи Центрального Черноземья.

Задачи исследований:

Определить перезимовку, продуктивность и возможность возделывания фестулолиума в условиях ЦЧР.

Изучить влияние минеральных удобрений на рост, развитие и формирование генеративных органов фестулолиума разных лет жизни.

Установить оптимальную дозу удобрений, обеспечивающую высокий урожай семян фестулолиума.

Выявить эффективность перспективных гербицидов в борьбе с сорняками в посевах фестулолиума.

Разработать приемы снижения потерь семян фестулолиума в предуборочный период.

Оценить экономическую эффективность разработанных приемов возделывания фестулолиума на семена.

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Центрального Черноземья изучены основные биологические особенности фестулолиума - новой кормовой культуры, разработаны научно обоснованные агроприемы ее выращивания и уборки семян. Результаты работы защищены одним патентом на изобретение: «Способ предуборочной обработки семенных посевов фестулолиума» (№ 2420050, опубликован 11.01.2010).

Практическая значимость работы. Разработаны основные технологические приемы выращивания и уборки семян фестулолиума, включающие внесение оптимальных доз минеральных удобрений, гербицидов, использование пленкообразователей при предуборочной обработке посевов, обоснованное применение которых позволяет снизить энергозатраты и получать в среднем 590-620 кг/га кондиционных семян. Результаты исследований могут использоваться при подготовке рекомендаций по агротехнике возделывания культуры в регионе и семеноводству, а также в учебном процессе при преподавании дисциплин «Кормопроизводство», «Луговодство» в сельскохозяйственных вузах России.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Агроэкологические условия лесостепи ЦЧР соответствуют биологическим требованиям фестулолиума, новой кормовой культуры.

2. Азотное и полное минеральное удобрения [N60, (ЫРК)60] позволяют сформировать посевы с высокой семенной продуктивностью (до 620 кг/га).

3. Гербициды Аврорекс (0,55 л/га), Дикамба (0,1-0,15 л/га), Лонтрел Гранд (0,12 кг/га) способствуют существенному снижению (на 40-73 %) засоренности посевов фестулолиума малолетними, многолетними двудольными сорняками, увеличить урожай семян.

4. Предуборочная обработка семенных посевов фестулолиума пленкообразователями приводит к снижению потерь урожая от естественного осыпания семян на 49-90 %.

5. Разработанные агроприемы выращивания и уборки семян культуры экономически высокоэффективны.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены на научных конференциях профессорско-препода-

вательского состава и аспирантов Воронежского ГАУ в 2010, 2011 и 2012 гг. и на научном кружке при кафедре растениеводства, кормопроизводства и агротехнологий ВГАУ в 2009-2011 гг.

Публикации. По теме исследований опубликовано 7 научных работ, из них 4 - в изданиях из перечня ВАК и получен патент на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 159 страницах, содержит 45 таблиц, 8 рисунков и состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 149 наименований, в том числе 16 - иностранных авторов. Количество приложений - 21, в которых приведены ежегодные результаты исследований.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная часть работы была выполнена в полевых опытах и лабораторных исследованиях кафедры растениеводства, кормопроизводства и агротехнологий Воронежского государственного агроуниверситета на полях УНТЦ «Агротехноло-

гия» в 2009-2012 гг.

Почва опытного участка, на которой проводили исследования, - выщелоченный среднесуглинистый чернозем. Содержание гумуса в пахотном слое почвы - от 4,56 до 5,50 %, рНС0Л - 4,9, степень насыщенности почвы основаниями - 74-86 %. Количество подвижного фосфора (Р205) - 78-129 и обменного калия (К20) - 109-118 мг/кг почвы. Сумма поглощенных оснований - от 21,3 до 22,2 мг/экв. на 100 г почвы.

Различия метеорологических условий в годы проведения исследований позволили объективно оценить результаты опытов.

Более благоприятным для фестулолиума был 2009 г., хотя количество осадков было меньше среднемноголетних. Аномально жарким и сухим был 2010 г., когда температура воздуха на почве в жаркие летние дни доходила до 60 °С, среднемесячные температуры июля и августа были выше 25 °С. Условия вегетационного периода 2011 года характеризовались, как относительно стабильными и благоприятными.

Было проведено три полевых опыта.

Площадь учетной делянки - 20 м2. Удобрения вносили вручную. Срок проведения подкормок посевов: осенью, после отчуждения вегетативной массы; весной - при возобновлении ве-

сенней вегетации. Повторность опыта 4-кратная, раз!мещение опытных делянок рендомизированное. Схемы опытов:

Опыт 1. Семенная продуктивность фестулолиума в зависимости от удобрений в лесостепи ЦЧР.

Схема Вид удобрения (фактор А)

опыта аммиачная селитра азофоска 16:16:16

Контроль (без удобрений)

доза N45 — осенью (NPK)45 - осенью

N6o - осенью (NPK)6o- осенью

внесения удобрений (фактор В) N75 — осенью (NPK)75 - осенью

N90 - осенью (NPK)90 - осенью

N30- Осенью+Изо- весной (NPK)30 — осенью+(~ЫРК)30 - весной

N45-ocenbio+N45- весной (NPK)45 - oceHbio+fNPK)45 - весной

Опыт 2. Эффективность перспективных гербицидов на посевах фестулолиума

Схема опыта включала применение в первый год жизни семенного травостоя трех гербицидов в различных концентрациях: Лонтрел Гранд (0,12; 0,125; 0,13 кг/га), Дикамба (0,1; 0,15; 0,2 л/га), Аврорекс (0,5; 0,55; 0,6 л/га). Обработку гербицидами проводили однократно с использованием ручного ранцевого опрыскивателя Hozelock Professional 4816 объемом 16 литров в фазе кущения. Опыт был заложен в 4 повторностях с рендомизирован-ным размещением делянок. Площадь учетной делянки - 20 м2.

Опыт 3. Разработка приемов предотвращения осыпания семян фестулолиума в период созревания

В предуборочный период на семенном травостое испытывали три пленкообразующих препарата в различных концентрациях: клей Метилан Универсал Премиум (1,4; 1,8; 2,2; 2,6; 3,0; 3,4; 3,8 кг/га), клей Эластик (0,8; 1,0; 1,2 л/га), клей Бифактор (0,8; 1,0; 1,2 л/га). Площадь учетной делянки - 20 м2. Повторность опыта 4-кратная, размещение опытных делянок рендомизированное. Обработку клеящими веществами проводили в период созревания (при влажности семян 60-65 %), используя ручной ранцевый опрыскиватель

Предшественником фестулолиума сорта ВИК-90 в посевах была вико-овсяная смесь на зеленый корм. Подготовка почвы к

посеву - общепринятая для семенных травостоев многолетних трав, разработанная для Центрально Черноземной зоны. После уборки предшественника - лущение стерни на глубину 8-10 см (БДТ-3) с последующей (через две недели) вспашкой с предплужниками на глубину 27-30 см (ПЛН-4-35), весной по мере созревания почвы - ранне-весеннее боронование в два следа (БЗТС-1,0), затем - предпосевная культивация (КПС-4,0), до и послепосевное прикатывание почвы (ЗККШ-бА).

Опытные посевы проводили беспокровно, сеялкой СН-16 на глубину 0,5-1,0 см широкорядным (45 см) способом. Норма высева семян - 6,0 кг/га. Повторность опыта четырехкратная.

Сопутствующие учеты и наблюдения проведены в соответствии с «Методическими указаниями по проведению исследований в семеноводстве многолетних трав» (М., ВИК, 1986); «Методическими указаниями проведения полевых опытов с кормовыми культурами» (М., ВИК, 1997); «Методическим пособием по энергетической оценке технологий производства семян многолетних трав» (М., Россельхозакадемия, 1996).

Агрохимические анализы почвы были проведены перед закладкой опыта по общепринятым методикам: содержание гумуса - определяли по методу И.В. Тюрина, рНС0Л - потенциометриче-ским методом, подвижного фосфора и обменного калия - по Чи-рикову, гидролитической кислотности - по Каппену. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений проводили в течение всего вегетационного периода: начало фазы - при наступлении ее у 10 % растений, полная - 75 %. В год посева отмечали: всходы, кущение, прекращение вегетации, а в годы плодоношения - начало отрастания, кущение растений, колошение, начало и полное цветение, фазы спелости семян - молочная, молочно-восковая, полная с определением влажности семян, фиксировали календарные сроки уборки семенного травостоя.

Учет густоты стояния растений фестулолиума проводили на постоянно закрепленных площадках 0,25 м2 (по три площадки на каждой делянке).

Измерение высоты травостоя и длины генеративных побегов проводили в 25 точках в двух несмежных повторениях.

Потери семян от естественного осыпания определяли путем их сбора на вариантах опыта в специальные пластиковые емкости общей площадью 1 м2, заложенные в междурядьях травостоя.

Учет засоренности проводили количественно-весовым методом, согласно «Методическому руководству по изучению гербицидов, применяемых в растениеводстве» (2009). Для определения эффективности действия гербицидов засоренность определяли до обработки, через 30 и 45 дней после обработки. Массу сорняков взвешивали через 30 и 45 дней после внесения гербицидов с 1 м2 в двух повторениях.

Структуру урожайности семенного фестулолиума (число генеративных побегов, длина соцветий, масса и число семян в них) определяли по пробным снопам, срезанным за 1-2 дня до уборки семян с четырех площадок по 0,25 м2 на каждой делянке опыта в двух несмежных повторениях.

Семенные посевы фестулолиума убирали поделяночно комбайном «Сампо-130» при влажности семян 35-45 %. Фактическую урожайность определяли путем пересчета бункерной массы на 12 % влажность и 100 % чистоту семян.

Посевные качества выращенных семян (лабораторная всхожесть, энергия прорастания, масса 1000 семян) определяли в соответствии с ГОСТ Р 52325-2005.

Определение зимостойкости фестулолиума проводили по результатам учета числа живых растений перед и после зимовки на закрепленных площадках размером 0,25 м .

Математическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985), биоэнергетическую оценку согласно методическим указаниям по расчетам энергетической эффективности агротехнологий с использованием компьютера (Федотов В.А., 2011).

Экономическую эффективность рассчитывали по технологическим картам с использованием типовых норм по ценам 2011 года.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Рост, развитие и семенная продуктивность фестулолиума сорта

ВИК-90 разных лет жизни в зависимости от удобрений

В первый год жизни на рост и развитие растений фестулолиума большое влияние оказывают метеорологические условия вегетационного периода, особенно в критический период - во

время появления всходов. Условия в период проведения исследований оказались благоприятными для прорастания семян фесту-лолиума, в среднем полевая всхожесть гибрида составила 75,8 %.

Более благоприятные условия для появления всходов трав складывались в 2009 и 2010 гг.: полевая всхожесть в среднем по вариантам была на уровне 76,1-81,8 %. В 2011 г. в период посев -всходы наблюдалась засушливая погода, в результате чего полевая всхожесть была самой низкой за все время проведения исследований - 69,5 %.

В 2010 г. во второй половине лета в течение длительного периода (более 24 дней) стояла засушливая погода, с температурой воздуха выше 25 °С. Это негативно сказалось на сохранности растений, особенно первого года жизни. В этот год в среднем гибель растений в процессе вегетации была наибольшей - 15,2 %, тогда как в остальные годы этот показатель не превышал 8,3-9,2 %.

Лучшие условия для перезимовки растений фестулолиума первого года жизни складывались в 2011 г., когда перезимовка его была на уровне 96,3 %. Погодные условия зимы 2009 г. также благоприятствовали успешной перезимовке фестулолиума - 87,2 %.

В год посева фестулолиум развивается медленно, плодоносящих побегов не образует. Генеративные побеги формируются на второй и в последующие годы, как из перезимовавших, так и из появившихся весной побегов.

Через 4-6 дней после появления всходов у фестулолиума разворачивается первый лист, через 5-6 дней - второй. В фазе 3-4 листьев появляется первый боковой побег. Фестулолиум первого года жизни энергично кустится весь летний цикл. Количество хорошо развитых побегов, заложенных в первый год жизни, прямо влияет на успешную перезимовку и величину урожая культуры.

По биологии цветения фестулолиум - перекрестноопыляе-мое растение. Продолжительность цветения в пределах одного растения составляет от 2 до 4 суток, цветение популяции имеет растянутый характер и продолжается до 8-11 суток. На второй год жизни период от весеннего отрастания до полного созревания составил 99-107 суток (табл. 1).

Удобрение способствует удлинению периода вегетации растений, особенно в период кущения-выхода в трубку. На второй год жизни по сравнению с контрольным вариантом в результате под-

кормки аммиачной селитрой вегетационный период растений увеличивался на 3-7 суток, а при внесении азофоски на - 3-8 суток.

Таблица 1 - Влияние удобрений на продолжительность периодов от возобновления вегетации фестулолиума второго года жизни до трубкования, колошения, цветения и созревания семян (2009-2011 гг.)

Продолжительность периодов

Вариант от начала весеннего отрастания до:

выхода в трубку начала полной

удобрение коло- цве- спелости

вид доза шения тения семян

Контроль (без удобрений) 32 46 63 99

N45 - осенью 34 49 66 100

Neo - осенью 34 51 68 103

Аммиачная N75— осенью 35 51 69 104

селитра N90- осенью 36 52 71 105

N30 — осенью+Ызо — весной 36 53 71 106

N45 - осенью+Ы45 - весной 37 54 72 107

(NPK)45 - осенью 35 50 69 101

(КРК)бо- осенью 35 51 70 104

(NPK)75 - осенью 36 52 71 105

Азофоска (NPK)90 - осенью 37 53 73 106

16:16:16 (NPK)3o - осенью + (NPK)30 - весной 37 52 72 107

(NPK)45 - осенью + (NPK)45 - весной 38 53 74 107

Азотные подкормки приводят к увеличению высоты растений. На второй год жизни семенных участков в контрольном варианте средняя высота генеративных побегов составила 41,8 см, а при внесении подкормок N45 и N90 она увеличивалась на 7,3 и 18 см.

Увеличение дозы подкормок до 75-90 кг/га д.в. способствовало более интенсивному росту растений на ранних фазах вегетации, в результате чего наблюдалось сильное полегание травостоев, которое отрицательно сказалось на перекрестном опылении цветков, плодообразовании и созревании семян, а также ухудшило условия их уборки. Так, во влажном 2009 году при внесении N45-60 степень полегания составила 16,8-35,2 %, а при N75.90 она достигала 39,0-46,8 %. В 2010 году, отличавшемся небольшим количеством осадков во второй половине вегетации растений,

наблюдалось незначительное полегание травостоя во все годы пользования семенным травостоем. Следует отметить, что в полегшем посеве отмечалась задержка наступления фаз спелости семян на 2-4 суток по сравнению с контролем, а также увеличение количества невыполненных (щуплых) зерновок в соцветиях.

При использовании в качестве удобрения азофоски наименьшая степень полегания семенных травостоев наблюдалась на варианте с внесением (МРК)45, которая составила 14,9 %. На варианте с внесением N90 и (ЪГРК)9о степень полегания травостоя в среднем достигала 33,6 и 34,8 %. Азотные удобрения стимулировали побегообразование фестулолиума. Так, если на контрольном варианте (без внесения удобрений) число вегетативных побегов перед уходом в зиму составило 931 шт./м2, то при осеннем внесении N45.90 - соответственно 1156-1315 шт./м2, т.е. увеличилось на 29,235,1 %. При внесении N30-15 осенью и N30-15 весной насчитывалось 1100-1255 шт./м2, что на 28,8-31,8 % больше, чем на контрольном варианте. Аналогичная закономерность наблюдалась и на семенном травостое с применением азофоски.

Установлено, что фестулолиум отличается высокой зимостойкостью. Степень перезимовки растений во все годы исследований при применении минеральных удобрений на семенных травостоях составляла 84,9-88,9 %. При этом гибель побегов за зимний период была незначительной, не превышала 11,1-15,1 %.

Благоприятные условия для перезимовки фестулолиума сложились в 2010-2011 гг. На всех вариантах гибель растений в этот период была незначительной и не превышала 4-8 %. Лучшая сохранность растений (95,9-97,8 %) была на вариантах с повышенными дозами удобрений, на контрольном же варианте к началу возобновления весенней вегетации сохранилось 92 % растений.

Погодные условия зимы 2009/2010 г. оказались самыми неблагоприятными. Сильные морозы и отсутствие снежного покрова в течение длительного времени привели к значительной гибели растений. Так, если на контрольном варианте перед уходом в зиму насчитывалось 1030 шт./м2 побегов, то после перезимовки их число составило лишь 734 шт./м2. Таким образом, гибель составила 28,7 %. Применение аммиачной селитры и азофоски повышало зимостойкость фестулолиума до 77,0-81,8 %, что на 5,710,5 % больше, чем на контроле.

Травостои фестулолиума имеют, как правило, хорошие кормовые качества и высокую питательность, вполне удовлетворяющие потребности молочного скота в питательных веществах. Содержание сырого протеина составило 11,3-22,0 %, сырого жира - 3,4-5,7 %, а клетчатки было немного - 18,2-25,8 %. Количество растворимых Сахаров при применении удобрений было в пределах 16,1-20,5 %, что на 1,3-5,7 % больше, чем на контроле.

Более питательным был корм на вариантах Ы90 и (ТЧРК)^, где содержание кормовых единиц в 1 кг сухого вещества достигало 0,96, тогда как на других вариантах оно было меньше на 0,02-0,13.

Количество обменной энергии в корме было в пределах от 9,1 до 11,7 Мдж. В зеленой массе содержалось достаточное количество фосфора (2,4-2,9 г) и кальция (4,3-5,8 г).

Число генеративных побегов на 1м2 - важный элемент структуры урожайности семян. На второй год жизни их число на вариантах с внесением аммиачной селитры было 762 до 853 шт./м2, а при подкормке азофоской - от 775 до 868 шт./м2, что было больше по сравнению с контрольным вариантом на 16-26 % (табл. 2).

Таблица 2 - Элементы структуры урожайности семенного фестулолиума второго года жизни в зависимости от удобрений (2009-2011 гг.)

Вариант Длина колоса, см Генеративных побегов, шт./м2 Число в одном колосе, шт.

удобрение колосков семян

вид | доза

Контроль (без удобрений) 16,0 639,3 14,4 48,7

Аммиачная селитра N45 - осенью 17,1 762,2 15,8 57,8

Ыбо - осенью 18,3 853,6 16,7 65,2

N75-осенью 18,4 813,1 17,9 66,7

N90- осенью 19,7 793,6 18,3 67,1

N30 - осенью + N30 - весной 17,2 834,0 15,9 63,7

N45 - осенью + N45 - весной 18,0 815,1 16,6 64,9

Азофоска 16:16:16 (NPK)45 - осенью 18,0 775,1 16,0 61,3

(NPK)60- осенью 18,9 868,0 17,2 67,1

(NPK)75 - осенью 20,0 827,2 18,6 67,1

(NPK)9o - осенью 21,0 805,8 19,2 66,9

(NPK)30 - осенью + (NPK)3o - весной 17,8 844,7 17,1 62,8

(NPK)45 - осенью + (NPK)45 - весной 18,5 822,2 17,6 64,0

HCPq5 для вида удобрений 0,8 37,2 0,3 1,8

НСРо5 для поз удобрений 1,5 24,3 0,5 2,2

Однако увеличение дозы как азотного, так и полного удобрения более 60 кг/га д.в. не увеличивало число генеративных побегов.

Минеральные удобрения способствовали увеличению размера колосьев. Так, если их длина на контрольном варианте составила 16,0 см, то при подкормке аммиачной селитрой - 17,119,7 см, а азофоской - от 18,0 до 21,0 см, т.е. была больше на 11,4-13,2 %. Такая тенденция отмечена во все годы жизни семенного травостоя.

Применение подкормок способствовало увеличению числа колосков в колосе на 1,4-4,8 шт., что обусловлено более интенсивным питанием генеративных органов в период их развития, цветения и плодообразования.

Для формирования высокопродуктивного, слабополегающе-го семенного травостоя фестулолиума оптимальной оказалась норма азотных удобрений 60 кг/га д.в., при применении в осенний период (после отчуждения вегетативной массы в год посева или отавы, то есть в середине сентября).

Фактическая урожайность семян фестулолиума находилась в прямой зависимости от числа генеративных побегов на единице площади и озерненности соцветий (табл. 3).

Таблица 3 - Семенная продуктивность фестулолиума разных лет жизни в зависимости от удобрений, кг/га (2009-2011 гг.)

Вариант Год жизни

удобрение 2-й 3-й 4-й

вид 1 доза

Контроль (без удобрений) 410,7 192,0 154,6

N45 - осенью 489,4 206,4 180,5

N60 — осенью 591,4 253,3 223,4

Аммиачная N75-осенью 540,3 224,5 207,9

селитра N90- осенью 514,3 212,6 200,8

N30 — осенью + N30 — весной 559,7 241,5 208,8

N45 -осенью + N45 - весной 568,3 246,9 213,8

(NPK)45 - осенью 513,4 247,0 197,9

(Тч(РК)бо- осенью 620,5 272,5 240,9

Азофоска (NPK)75 - осенью 565,8 244,0 227,5

16:16:16 (NPK)90 — осенью 538,5 230,1 222,6

(NPK)3o - осенью + (NPK)30 - весной 586,1 260,0 228,0

(NPK)45 - осенью + (NPK)45 - весной 591,7 271,9 230,8

НСР05 для вида удобрений 27,9 14,3 15,7

НСР05 для лоз удобрений 24,1 12,1 12,9

Урожай семян на контрольном варианте (без удобрений) семенного травостоя составил 410,7 кг/га.

На вариантах с внесением азотных удобрений (N30 - N90) в осенние сроки второго года жизни фестулолиума урожайность семян увеличилась по сравнению с контролем на 16,1-30,6 % и достигала от 489,4 до 591,4 кг/га. Еще больше на 19,9-35,5 % по отношению к контролю она была на вариантах с применением азофоски и составила от 513,4 до 620,5 кг/га.

Наименьшая стоимость валовой продукции (49,2 тыс. руб./га) получена на контрольном варианте. Себестоимость производства 1 ц семян фестулолиума значительно варьировала. Наименьшей (4,3 тыс. руб./ц) она была на варианте N60. Уровень рентабельности производства семян на этом варианте был наибольшим и составил 179 %. Довольно высоким (145 %) он был и при внесении (NPK)6o.

Оценка энергетической эффективности изучаемых вариантов показала, что на второй год жизни семенного травостоя целесообразно использовать для подкормки в осенний период аммиачную селитру в дозе N60. На этом варианте оказался наибольший (4,24) коэффициент энергетической эффективности.

Подавление сорняков в семенных посевах фестулолиума

Для определения вредоносного действия сорняков на развитие фестулолиума и целесообразности химических прополок были обследованы семенные посевы этой культуры в первый и второй год жизни. В год создания семенного травостоя фестулолиума в посевах насчитывалось более 16 видов сорняков, относящихся к семи различным семействам: Маревые, Мятликовые, Астровые, Капустные, Вьюнковые, Гераневые, Молочайные. В разные годы доминировали следующие сорняки: многолетние -вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), бодяк полевой (Cirsium arvense (L.) Scop.), осот полевой (Sonchus arvensis L.), пырей ползучий (Agropyron repens L.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg), сурепка обыкновенная (Barbarea vulgaris R. Br.), молочай прутьевидный (Euphorbia virgata Waldst. & Kit.), полынь горькая (Artemisia absinthium L.); яровые - марь белая (Chenopodium album L.), пастушья сумка (Capsella bursapastoris L.), просо куриное (Panicum crus galli L.), ярутка полевая

(Thlaspi arvense L.J, подмаренник цепкий (Galium aparine L.), мышей сизый (Setaria glauca L.)\ малолетние зимующие - ромашка непахучая (Matricaria inodora L.), аистник цикутный (Erodium cicutarium L.).

В результате проводимых наблюдений были выявлены некоторые особенности в развитии сорных растений в течение вегетационного периода. Так, в 2009 году 54,1 % составляли малолетние сорняки с преобладанием (25,9 %) зимующих видов (табл. 4).

Таблица 4 - Видовой состав сорняков в семенном травостое фестулолиума первого года жизни, %

Группы видов сорняков 2009 г. 2010 г. 2011 г.

Одно- и двулетние (малолетние), всего 54,1 60,3 54,4

в т.ч.: яровые ранние 7,7 8,6 5,1

яровые поздние 20,5 29,4 25,1

зимующие 25,9 22,3 24,2

Многолетние, всего 45,9 39,7 45,6

в т.ч.: корнеотпрысковые 36,2 30.6 34,5

корневищные 3,3 1,2 2,2

стержнекорневые 6,4 7,9 8,9

В 2010 году доминировали малолетние виды сорных растений (60,3 %), основную часть которых составляли ромашка непахучая, просо куриное, ярутка полевая, пастушья сумка. Из многолетних видов преобладали осот полевой и вьюнок полевой. В течение вегетации их численность менялась. Количество малолетних сорняков увеличилось на 14,1 %, многолетних - только на 4,1 %. Незначительное увеличение численности сорняков объясняется высокой температурой и небольшим количеством (значительно ниже нормы) осадков, выпавших во второй и третьей декадах мая.

В условиях 2011 года засоренность посевов была представлена на 45,6 % многолетними и 54,4 % малолетними видами сорняков. Из малолетних сорняков доминировали: ярутка полевая, мышей сизый, ромашка непахучая. Из многолетних - вьюнок полевой, бодяк полевой и одуванчик лекарственный.

Наши исследования показали, что применение гербицида Аврорекс в дозе 0,5 л/га уже через 30 суток обеспечивало снижение общего числа сорняков на 56,2 %, в том числе многолетних

видов на 57,6 %. Эффективность этого гербицида против малолетних сорняков в первый период после обработки была не очень большой (61,2 %) из-за присутствия в посевах фестулолиума устойчивых к нему злаковых сорняков: куриного проса, щетинника сизого и пырея ползучего.

Через 45 суток число малолетних сорняков уменьшилось с 75,4 до 30,8 шт., то есть на 59,2 %, а к концу вегетации общее число сорняков в этом варианте составило 49 шт./га, или на

63.4 % меньше, чем в контрольном варианте. При использовании Аврорекса в дозе 0,55 л/га общее число сорняков составило

60.5 шт./м2 через 30 суток, а перед уходом в зиму до 36,1 шт./м2. Общая численность сорняков через 30 суток уменьшилась на 64,3 %, а к концу вегетации - на 73 % по отношению к контролю. Особенно большая гибель наблюдалась у многолетних сорняков - 64,7 % через 30 суток и перед уборкой она достигала 70,0 %. Гибель малолетних сорняков была несколько меньшей, чем многолетних, но все же достаточно большой - 64,1 % через 30 суток и 71,1 % перед уходом в зиму. Общая гибель сорняков составила 64,3-70,6 %. Исследованиями установлено, что применение гербицида Аврорекс в дозе 0,6 л/га обеспечивает наиболее высокий гер-бицидный эффект. Общее уменьшение числа малолетних и многолетних сорняков в посевах достигало 69,0-77,5 %. Максимальная гербицидная эффективность против многолетних видов сорняков составила - 75,3 %.

Гербицид Дикамба в дозе 0,1 л/га уже через 30 суток после внесения уменьшал число всех видов сорняков на 50 %. По мере вегетации гибель сорняков увеличилась и достигала 57,5 % к уборке урожая. В большей степени снижалось число многолетних сорняков - на 46,9 % в первый период учета и на 52,4 % - перед уборкой. Через 30 суток после обработки посевов гербицидом Дикамба в дозе 0,15 л/га численность однолетних и многолетних сорняков снизилась на 66,8 и 61,1 %, что значительно эффективнее дозы 0,1 л/га. При увеличении дозы расхода гербицида Дикамбы до 0,2 л/га общая гибель сорняков увеличивалась и составила через 30 суток после внесения 68,9 %, а к уборке возросла до 74,0 %. Это намного эффективнее дозы 0,15 л/га. Особенно заметно уменьшалась численность малолетних сорняков - на 72,2 % через 30 суток после обработки и на 77,1 % - перед уборкой.

Увеличение дозы расхода Дикамба до 0,2 л/га привело к дальнейшему уменьшению численности осота полевого, одуванчика лекарственного, бодяка полевого. В конце вегетации наблюдалась полная гибель вьюнка полевого.

При снижении числа сорняков одновременно уменьшается и их масса. Применение гербицида Дикамба 0,10 л/га обеспечивало снижение массы сорняков через 30 суток на 50,7 % , через 45 суток - на 57,3 %. В большей степени уменьшилась масса малолетних сорных растений - (на 58,7 % через 30 суток и 60,3 % -через 45 суток). При этом уменьшение массы малолетних и многолетних сорных растений при дозе Дикамбы 0,15 л/га по сравнению с дозой 0,10 л/га составило перед уборкой 65,0 и 67,8 % соответственно. Дикамба при дозе расхода 0,2 л/га снижала массу сорных растений на 71,3 % в первый период учета после опрыскивания, что превышало эффективность гербицида в дозе 0,15 л/га. Масса малолетних сорных растений уменьшилась сильнее, чем многолетних из-за большой гибели осота полевого и одуванчика лекарственного.

Гербицид Лонтрел Гранд в дозе 0,12 кг/га уменьшал засоренность посева фестулолиума малолетними сорняками через 30 суток после обработки на 26 %. Число многолетних сорняков уменьшилось на 39,9 %. Этот гербицид высокоэффективен в борьбе против осота полевого, одуванчика лекарственного, вьюнка полевого, бодяка полевого. При использовании гербицида Лонтрел Гранд в дозе 0,125 кг/га его эффективность заметно увеличивалась. Общая гибель сорняков через 30 суток достигла 38,1 %, а к концу вегетации - до 47,1 %. Увеличение дозы гербицида Лонтрел Гранд до 0,13 кг/га еще больше повышало его эффективность.

На посевах фестулолиума проявилась более высокая эффективность гербицида Аврорекс. На вариантах с применением этого препарата в год получения семян заметно улучшилась структура элементов урожайности семенного травостоя (табл. 5).

Так, число генеративных побегов в варианте с применением Аврорекса составило в среднем за три года 785-810 шт./м2, а на контроле - 739 шт./м2 . Этот гербицид отличался широким спектром действия и почти полностью уничтожал все присутствующие в травостое сорняки.

Таблица 5 - Влияние гербицидов на структуру семенного травостоя и урожай семян во второй год жизни фестулолиума (2010-2011 гг.)

Гербицид Доза, л/га, кг/га Число, iiit./mz Длина колоса, см Число семян в одном колосе, шт. Урожай семян, кг/га

сорняков генеративных побегов

Контроль 66 739 15,7 60,0 432,7

Аврорекс (д.в. 21г/л карфентразонэтил+ 500 г/л эфира 2,4 Д) 0,50 45 798 16,0 59,5 480,5

0,55 36 810 16,1 57,0 496,4

0,60 32 785 15,8 59,0 472,0

Дикамба (д.в. 480 г/л дикамбы кислоты) 0,10 52 766 16,1 57,5 459,5

0,15 44 774 15,8 60,0 464,8

0,20 38 756 15,7 56,5 449,6

Лонтрел Гранд (д.в. клопиралид 750 г/кг) 0,120 29 741 15,9 59,5 433,3

0,125 24 729 15,8 55,5 428,8

0,130 21 716 15,4 56,5 419,5

HCPos 1,4 27,1 0,14 3,3 19,5

Количество вегетирующих сорняков уменьшилось до 45 %, в результате урожай семян фестулолиума был наибольшим в опыте - 496,4 кг/га. Гербицид Дикамба эффективно действует на сорные растения при норме 0,15 л/га. Обеспечив гибель 67,2 % сорняков, достоверно увеличил урожайность фестулолиума, которая составила 464,8 кг/га. Применение этого препарата целесообразно в дозе 0,15 л/га.

Обработка посевов фестулолиума Лонтрелом Гранд приводила к заметной депрессии растений, особенно в первые дни, причем степень ее угнетения усиливалась по мере увеличения дозы препарата. Однако в последующий период растения нормально развивались. Тем не менее, проявилась при дозе гербицида 0,125 и 0,13 кг/га тенденция уменьшения урожайности культуры по сравнению с контролем, хотя и было несущественным.

Посевные качества семян фестулолиума, полученные с обработанных гербицидами в год посева травостоев, существенно не отличались от контроля. Масса 1000 семян в зависимости от варианта опыта составила 2,98-3,05 г, лабораторная всхожесть достигала 90,5-94,5 %.

Таким образом, для создания высокопродуктивного семенного травостоя фестулолиума мероприятия по уничтожению сорняков следует проводить с использованием гербицидов в год посева культуры. Наиболее эффективным является применение Ав-

рорекса в дозе 0,55 л/га или Дикамбы в дозе 0,15 л/га. Это обеспечивало гибель 69,5-73 % сорняков и получение 464,8496,4 кг/га высококачественных семян фестулолиума.

Приемы уменьшения потерь от осыпания семян фестулолиума в предуборочный период

С целью поиска путей снижения потерь семян фестулолиума в период созревания и при уборке культуры в 2009-2011 гг. нами был заложен опыт по применению пленкообразующих препаратов для предуборочной обработки: Эластик (0,8-1,2 л/га) и Бифактор (0,8-1,2 л/га).

Пленкообразователи применяли при влажности семян фестулолиума 60-65 %. После обработки посевов ростовые процессы у растений не останавливались, проходил дальнейший отток пластических веществ из вегетативных органов в семена и постепенное снижение их влажности.

При обработке на колосе образуется тонкая пленка - полимерная сетка с эффектом диффузии, которая покрывает всю поверхность растения, но не закрывает устьица и не нарушает газообмен, удерживает семена от осыпания и позволяет убирать их прямым комбайнированием при влажности 20-25 % без больших потерь, и при этом значительно уменьшаются затраты на сушку семенного вороха.

В качестве альтернативы применения пленкообразователей Эластик и Бифактор, дополнительно в схему опыта нами был включен для исследований клей Метилан Универсал Премиум в дозировках от 1,4 до 3,8 кг/га. Этот препарат отличается тем, что состоит из модифицированных эфиров крахмала с противогрибковыми добавками.

Предуборочная обработка посевов фестулолиума пленкооб-разователями способствует более полной реализации физиологического потенциала культуры при созревании и позволяет проводить уборку в оптимальные агротехнические сроки (с меньшей влажностью семян) и минимальными потерями (табл. 6).

В результате проведенных исследований установлена высокая эффективность изучаемых препаратов на фестулолиуме. На контрольном варианте урожайность семян составила 214,8 кг/га,

при этом 360,7 кг/га было потеряно в результате естественного осыпания в процессе созревания.

Препараты Эластик и Бифактор, препятствуя осыпанию семян, способствовали сохранению выращенного урожая семян. Фактический сбор семян фестулолиума составил 522,1-563,5 кг/га. Пленко-образователи способствовали сокращению потерь при уборке, которые были в пределах 9,7-16,8 %.

Применение клея Метилан Универсал Премиум в изучаемых дозировках обеспечило достоверные прибавки урожая семян. Наибольший сбор семян (490,1-495,2 кг/га) был получен при дозировках клея 3,0-3,4 кг/га, уменьшивших осыпаемость семян до 14,8-17,6 %.

Таблица 6 - Урожайность и степень осыпаемости семян фестулолиума в зависимости от концентрации пленкообразователей (2009-2011 гг.)

Вариант Урожайность, кг/га Степень осыпаемости

препарат | доза, кг/га, (л/га) биологическая фактическая кг/га %

вода (контроль) 575,6 214,8 360,7

Метилан Универсал Премиум 1,4 584,3 284,1 300,1 51,0^

1,8 589,5 342,4 247,1 42,9

2,2 581,3 382,3 199,0 35,4

2,6 585,5 448,9 136,6 24,1

3,0 578,7 495,2 83,5 14,8

3,4 590,0 490,1 99,8 17,6

3,8 593,4 453,9 139,5 24,1

Эластик 0,8 620,3 522,1 98,3 16,8

1,0 627,2 543,9 83,4 14,0

1,2 630,2 563,9 66,4 11,2

Бифактор 0,8 615,6 524,8 90,8 15,4

1,0 617,4 547,4 70,0 11,9

1,2 619,7 563,5 56,2 9,7

НСРП, 9,8 5,1 3,1 1,8

Применение клеящих препаратов при обработке посевов не оказало негативного влияния на посевные качества семян фестулолиума. На контрольном варианте лабораторная всхожесть составила 92,2 %, тогда как на опытных вариантах этот показатель составлял в среднем 92,2-95,7 %. Масса 1000 семян в среднем по опыту составила 2,88-2,92 г.

Материально-денежные затраты на возделывание фестулолиума (контрольный вариант) составили 29,3 тыс. руб./га. В опы-

тах этот показатель составлял 29,9-31,8 тыс. руб./га. Себестоимость 1 ц семян на вариантах с препаратами Эластик и Бифактор была наименьшей - 5,4-5,9 тыс. руб, а уровень рентабельности самый высокий 104-123 %. Из-за больших потерь семян на контрольном варианте был получен самый низкий коэффициент энергетической эффективности - 0,76, тогда как на опытных вариантах с применением клея Метилан Универсал Премиум он был в пределах 1,12-1,76, а на вариантах с препаратами Эластик и Бифактор в пределах - 2,06-2,16.

ВЫВОДЫ

На основании проведенных в 2009-2011 гг. исследований зимостойкости, роста, развития и семенной продуктивности фес-тулолиума в зависимости от удобрений, применения гербицидов и клеящих препаратов в период уборки семян в условиях лесостепи ЦЧР можно сделать следующие выводы:

1. Агроклиматические условия лесостепи Центрального Черноземья благоприятны для возделывания фестулолиума ВИК-90 на семена. Перезимовка растений составляла 84,9-88,9 %. Удобрения, в том числе азотные улучшали зимостойкость растений фестулолиума на 3,2-7,2 %.

2. В год посева фестулолиум отличается замедленным ростом и развитием, плодоносящих побегов не образует. Удобрения удлиняют вегетацию растений второго года жизни на 3-8 суток, особенно в период кущения-выхода в трубку. В целом период от весеннего отрастания до полного созревания во второй год жизни составлял 99-107, на третий и четвертый год жизни - 95-103 суток.

3. Зеленая масса фестулолиума - высокопитательный корм хорошего качества, вполне удовлетворяющий потребности молочного скота. Он содержит в 1 кг сухого вещества около 0,96 корм, ед., 11,322,0 % сырого протеина, 3,4-5,7 % сырого жира, мало 18,2-25,8 % сырой клетчатки, 16,1-20,5 % растворимых Сахаров, от 9,1 до 11,7 МДж обменной энергии, 2,4-2,9 г фосфора и 4,3-5,8 г кальция.

4. Осеннее внесение аммиачной селитры или азофоски по 60 кг/га д.в. обеспечивает формирование высокопродуктивного семенного травостоя фестулолиума. Урожай семян на этих вариантах составлял на втором году жизни от 591,4 до 620,5 кг/га. В последующие годы жизни семенная продуктивность фестулолиума уменыпа-

ется в 2,3-2,7 раза. Эффективно также и дробное внесение минерального азота по 30 кг д.в. под осеннее и весеннее кущение растений, позволяющее получить прибавку урожая семян 31,4-37,2 %.

5. Применение гербицида Аврорекс в дозе 0,55 л/га на посевах фестулолиума обеспечивает гибель 73,0 % сорняков. Масса сорной растительности уменьшается на 67,3 %. Урожай семян фестулолиума превышал контрольный вариант на 63,7 кг/га, обеспечив наибольшую экономическую эффективность (условно чистый доход составил 29,2 тыс. руб./га, себестоимость 1 ц семян не превышала 6,1 тыс. руб., рентабельность - 97 %).

6. Применение пленкообразующих препаратов в предуборочный период позволяет уменьшить потери от естественного осыпания семян фестулолиума на 49-90 %. Более высокий фактический урожай (сбор) семян был получен при обработке посева клеем Бифактор, он составил в среднем за три года от 524,8 до 563,5 кг/га

Применение клея Метилан Универсал Премиум также обусловило достоверную прибавку урожая за счет уменьшения потерь от осыпания. При этом был получен урожай семян - 490,1495,2 кг/га на вариантах с дозой клея 3,0-3,4 кг/га, где степень осыпаемости семян уменьшалась до 14,8-17,6 %.

7. В экономическом отношении более целесообразным оказалось возделывание фестулолиума при одноразовом внесении в подкормку аммиачной селитры в дозе 60 кг/га д.в. При этом достигается получение наибольшего условного чистого дохода -45,5 тыс. руб./га при уровене рентабельности 179 %. Экономически более эффективной оказалась предуборочная обработка посева пленкообразователем Бифактор (себестоимость 1 ц семян - 5,5 тыс. руб., рентабельность производства 118 %). При использовании клея Метилан Универсал Премиум себестоимость семян составила 6,28,8 тыс. руб./ц при уровне рентабельности 14-93 %.

8. Более высокая энергетическая эффективность возделывания фестулолиума на семена оказала при внесении в подкормку аммиачной селитры в дозе 60 кг/га д.в. При этом получен максимальный выход энергии с урожаем (19,98 ГДж/га на второй год жизни) при коэффициенте энергетической эффективности - 4,24. Энергетическая оценка предлагаемых приемов возделывания фестулолиума показала, что менее затратным из них является использование в семеноводстве препарата Бифактор.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании проведенных исследований по разработке основных технологических приемов производства семян фестуло-лиума рекомендуется использовать для внедрения следующие агротехнические приемы его возделывания и уборки:

1. Для получения высокопродуктивного семенного травостоя с наименьшей степенью его полегания целесообразно использовать минеральный азот в дозе 45-60 кг/га д.в., внося его в осенний период (в середине сентября после отчуждения вегетативной массы).

2. На посевах третьего и четвертого годов жизни подкормку семенных посевов аммиачной селитрой необходимо проводить в осенние сроки в дозе 60 кг/га д.в. Семенной участок фестулолиу-ма целесообразно использовать для выращивания семян три года подряд, начиная со второго года жизни.

3. Для уничтожения сорняков в посевах фестулолиума первого года жизни необходимо обрабатывать гербицидом Аврорекс (доза 0,55 л/га) или Дикамба (доза 0,15 л/га).

4. В предуборочный период для предотвращения естественного осыпания семян необходимо обрабатывать семенные травостои пленкообразующим препаратом Бифактор в дозе 1,2 л/га при влажности семян 60-65 %.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

1. Щедрина, Д.И. Особенности роста и развития фестулолиума в разные годы жизни в условиях Центрального Черноземья [Текст] / Д.И. Щедрина, В.Н. Образцов, О.В. Дмитриева, В.В. Кондратов // Аграрный вестник Урала -2011.-№3,-С. 15-17.

2. Образцов, В.Н. Действие минеральных удобрений на семенную продуктивность фестулолиума в лесостепи ЦЧР [Текст] / В.Н. Образцов, Д.И. Щедрина, В.В. Кондратов // Вестник ВГАУ. - 2012. - №4 (35). - С. 44-49.

3. Образцов, В.Н. Семенная продуктивность фестулолиума в зависимости от приемов возделывания в лесостепи Центрального Черноземья [Текст] / В.Н. Образцов, Д.И. Щедрина, В.В. Кондратов // Кормопроизводство. - 2013. -№7.-С. 28-30.

4. Образцов, В.Н. Применение пленкообразователей на семенных посевах фестулолиума в лесостепи Центрального Черноземья [Текст] / В.Н. Образцов, Д.И. Щедрина, В .В. Кондратов // Кормопроизводство. - 2013. - №4. - С. 21-23

Патент:

5. Патент на изобретение: «Способ предуборочной обработки семенных посевов фестулолиума» (№ 2420050, опубликован 11.01.2010).

В аналитических сборниках и материалах конференции

1. Образцов, В.Н. Действие минеральных удобрений на семенную продуктивность фестулолиума в лесостепи ЦЧР [Текст] / В.Н. Образцов, В.В. Кондратов // Совершенствование технологий производства зерновых, кормовых и технических культур в ЦЧР: сборник научных трудов, посвященный 75-летию профессора В.А. Федотова. - Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2011. - С. 209-212.

2. Образцов, В.Н. Пути снижения потерь семян фестулолиума в предуборочный период [Текст] / В.Н. Образцов, Д.И. Щедрина, C.B. Кадыров, В.В. Кондратов // Совершенствование технологий производства зерновых, кормовых и технических культур в ЦЧР: сборник научных трудов, посвященный 75-летию профессора В.А. Федотова. - Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2011. - С. 222-226.

Подписано в печать 7.11.2013. Формат 60x84 Уі6 Бумага кн.-журн. Печать офсетная. П.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 8748.

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Типография ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Кондратов, Владимир Владимирович, Воронеж

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I»

На правах рукописи

0420145268?

Кондратов Владимир Владимирович

РАЗРАБОТКА АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ И УБОРКИ СЕМЯН ФЕСТУЛОЛИУМА В ЛЕСОСТЕПИ ЦЧР

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный работник высшей школы РФ

Д.И. Щедрина

Воронеж 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.............................................................................. 5

ГЛАВА 1. Значение, изучение агроприемов возделывания фестулолиу-ма в Центральном Черноземье (обзор литературы).......................... 8

1.1. Значение фестулолиума и история его создания................. 8

1.2. Метеорологические условия ЦЧР и их соответствие биологическим требованиям фестулолиума.......................................... 15

1.3. Способы повышения семенной продуктивности у многолетних злаковых трав..................................................................... 20

1.3.1. Влияние агроприемов на семенную продуктивность... 20

1.3.2. Влияние удобрений на семенную продуктивность злаковых трав..............................................................................22

1.4. Гербициды и влияние их на урожай семян злаковых трав... 28

1.5. Агротехнические приемы, уменьшающие осыпание семян

сельскохозяйственных культур................................................... 33

ГЛАВА 2. Условия и методика исследований.............. ..................... 38

2.1. Почвенно-климатические условия лесостепной зоны ЦЧР и места проведения исследований...................................................38

2.2. Агрометеорологические условия в годы проведения опытов 41

2.3. Схемы опытов и агротехнические условия их проведения... 52

2.4. Характеристика гербицидов и клеящих препаратов..... ....... 56

2.5. Методика проведения сопутствующих учетов и наблюдений

в исследовании........................................................................ 57

ГЛАВА 3. Рост, развитие и семенная продуктивность сорта фестулолиума ВИК-90 второго года жизни в зависимости от удобрений........... 60

3.1. Особенности роста и развития фестулолиума в год посева... 60

3.2. Рост и развитие фестулолиума во второй год жизни..... .......63

3.3. Зимостойкость фестулолиума второго года жизни...... ........ 67

3.4. Химический состав, питательная ценность и урожай зеленой

массы фестулолиума во второй год жизни.................................... 70

3.5. Структура семенного травостоя и урожай семян фестулолиума в зависимости от удобрений................................................ 74

3.6. Экономическая эффективность производства семян фестулолиума в зависимости от удобрений во втором году жизни................79

3.7. Энергетическая оценка производства семян фестулолиума в

зависимости от удобрений.......................................................... 81

ГЛАВА 4. Развитие и продуктивность растений фестулолиума в посевах третьего и четвертого годов жизни.......................................... 84

4.1. Рост и развитие растений в посевах фестулолиума третьего

и четвертого годов жизни......................................................... 84

4.2. Химический состав, питательная ценность и урожайность кормовой массы фестулолиума в разные годы жизни.........................87

4.3. Структура семенного травостоя и урожай семян фестулолиума в зависимости от действия удобрений.................................. 93

4.4. Экономическая эффективность производства семян в разно-удобренных посевах фестулолиума третьего и четвертого годов жизни. 98

4.5. Энергетическая оценка производства семян в разновозрастных посевах фестулолиума в зависимости от удобрений.................... 101

ГЛАВА 5. Подавление сорняков в семенных посевах фестулолиума.... 103

5.1. Динамика численности и видовой состав сорняков в семенных посевах фестулолиума.......................................................... 103

5.2. Эффективность применения гербицидов на семенных посевах фестулолиума..................................................................... 106

5.3. Чувствительность сорняков к действию гербицидов......... 112

5.4. Структура семенного травостоя и урожай семян фестулолиума в зависимости от действия гербицидов.................................. 121

5.5. Экономическая эффективность производства семян фесту-лолиума в зависимости от действия гербицидов.............................. 123

5.6. Энергетическая оценка производства семян фестулолиума в

зависимости от действия гербицидов........................................... 126

ГЛАВА 6. Разработка приемов уменьшения потерь от осыпания семян фестулолиума в предуборочный период........................................ 128

6.1. Влияние применения пленкообразователей на степень их осыпаемости в предуборочный период и на урожайность семян фестулолиума ................................................................................ 128

6.2. Экономическая эффективность производства семян фестулолиума в зависимости от применения пленкообразователей............... 133

6.3. Энергетическая оценка производства семян фестулолиума в

зависимости от применения пленкообразователей........................... 135

Выводы.................................................................................. 138

Предложения производству.........................................................141

Список использованной литературы..............................................142

Приложения............................................................................ 160

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Фестулолиум (Festulolium) - новая в отечественном кормопроизводстве кормовая культура, полученная во ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса с использованием гибридизации в системе родов Lolium (райграс) и Festuca (овсяница). Преимущества этой культуры перед другими мятликовыми - хорошая отавность, повышенное содержание Сахаров и более высокая зимостойкость (Переправо Н.И., 2002; Михайличенко Б.П., 1999; Зотов A.A., 2004).

В последнее время к фестулолиуму возрос интерес как к отличному компоненту травосмесей при создании культурных сенокосов и пастбищ (Кутузова A.A., 2007; Привалова К.Н., 2008).

Широкое применение этой новой культуры в кормопроизводстве сдерживается дефицитом семян, обусловленным несовершенством агро-технологий их производства.

Научных исследований по биологии и технологии возделывания фестулолиума в лесостепи ЦЧР пока очень мало. В этой связи возникла необходимость изучить влияние минеральных удобрений, гербицидов, пленкообразователей на рост, развитие, зимостойкость, семенную урожайность фестулолиума сорта ВИК-90.

Цель исследований: выявить особенности роста и развития фестулолиума в разные годы жизни и разработать агротехнические приемы его выращивания и уборки семян в лесостепи Центрального Черноземья.

Задачи исследований:

Определить перезимовку, продуктивность и возможность возделывания фестулолиума в условиях ЦЧР.

Изучить влияние минеральных удобрений на рост, развитие и формирование генеративных органов фестулолиума разных лет жизни.

Установить оптимальную дозу удобрений, обеспечивающую высокий урожай семян фестулолиума.

Выявить эффективность перспективных гербицидов в борьбе с сорняками в посевах фестулолиума.

Разработать приемы снижения потерь семян фестулолиума в предуборочный период.

Оценить экономическую эффективность разработанных приемов возделывания фестулолиума на семена.

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Центрального Черноземья изучены основные биологические особенности фестулолиума - новой кормовой культуры, разработаны научно обоснованные агро-приемы ее выращивания и уборки семян. Результаты работы защищены одним патентом на изобретение: «Способ предуборочной обработки семенных посевов фестулолиума» (№ 2420050, опубликован 11.01.2010).

Практическая значимость работы. Разработаны основные технологические приемы выращивания и уборки семян фестулолиума, включающие внесение оптимальных доз минеральных удобрений, гербицидов, использование пленкообразователей при предуборочной обработке посевов, обоснованное применение которых позволяет снизить энергозатраты и получать в среднем 590-620 кг/га кондиционных семян. Результаты исследований могут использоваться при подготовке рекомендаций по агротехнике возделывания культуры в регионе и семеноводству, а также в учебном процессе при преподавании дисциплин «Кормопроизводство», «Луговодство» в сельскохозяйственных вузах России.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Агроэкологические условия лесостепи ЦЧР соответствуют биологическим требованиям фестулолиума, новой кормовой культуры.

2. Азотное и полное минеральное удобрения [N60, (ЫРК)60] позволяют сформировать посевы с высокой семенной продуктивностью (до 620 кг/га).

3. Гербициды Аврорекс (0,55 л/га), Дикамба (0,1-0,15 л/га), Лон-трел Гранд (0,12 кг/га) способствуют существенному снижению (на 4073 %) засоренности посевов фестулолиума малолетними, многолетними двудольными сорняками, позволяют увеличить урожай семян.

4. Предуборочная обработка семенных посевов фестулолиума пленкообразователями приводит к снижению потерь урожая от естественного осыпания семян на 49-90 %.

5. Разработанные агроприемы выращивания и уборки семян культуры экономически высокоэффективны.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Воронежского ГАУ в 2010, 2011 и 2012 гг. и на научном кружке при кафедре растениеводства, кормопроизводства и агро-технологий ВГАУ в 2009-2011 гг.

Публикации. По теме исследований опубликовано 7 научных работ, из них 4 - в изданиях из перечня ВАК и получен патент на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 159 страницах, содержит 45 таблиц, 8 рисунков и состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 149 наименований, в том числе 16 - иностранных авторов. Количество приложений - 21, в которых приведены ежегодные результаты исследований.

ГЛАВА 1. ЗНАЧЕНИЕ, ИЗУЧЕНИЕ АГРОПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ФЕСТУЛОЛИУМА В ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЕМЬЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Значение фестулолиума и история его создания

Райграс пастбищный, как наиболее распространенный в кормопроизводстве России представитель рода Lolium, имеет недостатки (относительно низкая зимостойкость в северных регионах, короткий срок использования, или долголетия, по сравнению с другими видами злаковых трав, сильная полегаемость), сдерживающие более широкое распространение этой культуры. Используемые в хозяйствах Нечерноземной зоны России такие традиционные виды злаковых трав как кострец безостый, овсяница луговая, ежа сборная, тимофеевка луговая при высоких показателях долголетия имеют определенные недостатки - сравнительно невысокое содержание углеводов, экстенсивные темпы отрастания после очередных циклов отчуждения, летнюю депрессию, неравномерное распределение биомассы по укосам. Создание и внедрение новых сортов кормовых трав с улучшенными хозяйственно-полезными признаками, полученными на основе использования различных методов селекции, в том числе отдаленной гибридизации, а также интродукция и адаптация новых видов трав являются одними из перспективных направлений развития и повышения эффективности лугопастбищного хозяйства России. В связи с этим во ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса была развернута программа трансгрессивной селекции по получению гибридов в системе родов Lolium и Festuca, с целью выведения новых сортов с более ценными признаками. С помощью гибридизации возможно исправить ряд имеющихся недостатков путем передачи признаков от одного вида к другому. Например: зимостойкость овсяницы луговой - к райграсу пастбищному и многоукосному; долголетие и устойчивость к неблагоприятным условиям овсяницы тро-

стниковой - видам райграса; качество корма райграса - овсянице луговой и тростниковой и т. д. (Золотарев В.Н., 2009).

Фестулолиум (xFestulolium F. Aschers, et Graebn.) - первая искусственно созданная кормовая культура. Это многолетняя злаковая трава, полученная во ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса путём использования гибридизации родов Lolium (райграс) и Festuca (овсяница). Фестулолиум сохранил морфологическую структуру и кормовые качества райграса, а также приобрёл повышенную зимостойкость, унаследованную у овсяницы (Переправо Н.И., 2002).

Райграс (плевел) многоукосный, или райграс многоцветковый (2п = 14); до классификации 1949 г. - райграс итальянский — Lolium multiflo-rum Lam. Ssp. Italicum (A. Bn) Vokant. Райграс многоукосный впервые введен в культуру в XIII в. в Италии, где продолжительное время среди трав являлся самым распространенным кормовым растением, широко возделывался на лугах Ломбардской низменности. По этой причине эта культура имеет второе распространенное название: райграс итальянский. Райграс многоукосный представляет интерес в районах с мягкой зимой и умеренным влажным летом. После введения в культуру он быстро распространился на европейском континенте от южных средиземноморских до северных Скандинавских стран (Золотарев В.Н., 2009; Катков В.А., 1989).

Райграс пастбищный впервые введен в культуру в начале 17 века в Англии. Позже в 18 веке, широкое распространение получил в других странах Западной Европы с высокоразвитым животноводством — Голландии, Дании, Бельгии (Шутова З.П., 1983; Цвелев H.H., 1987; Михай-личенко Б.П., 1978). В настоящее время райграс пастбищный распространен на северо-западе России. С 1987 г. райграс пастбищный стал применяться при создании культурных пастбищ в Центральном Черноземье. Но в отдельные годы, когда температура воздуха зимой была ни-

же - 16-18 UC при небольшом снежном покрове райграс пастбищный не перезимовывал (Щедрина Д.И., 2009). Поэтому одним из важных положительных свойств фестулолиума явилось его повышенная зимостойкость, которую он получил от овсяницы луговой. В ЦЧР овсяница луговая распространена на природных угодьях и при создании культурных орошаемых пастбищ (Ненароков М.И., 2004; Дорохов А.И., 1976). Она отличается высокой урожайностью, долголетием, зимостойкостью и выносливостью к многократному скашиванию и стравливанию.

Овсяннице-райграсовый гибрид фестулолиум является в настоящее время ценной кормовой культурой, которая при стравливании на культурных пастбищах и при уборке на корм в ранние фазы вегетации отличается высоким содержанием обменной энергии, протеина, жира и минеральных веществ (Образцов В.Н., 2008; Фокин И.В., 2008).

В 1 кг сухого вещества фестулолиума содержится 0,82 кормовых единиц, 12-18% сырого протеина, имеются все незаменимые аминокислоты. Водорастворимые углеводы его вегетативных органов представлены преимущественно фруктозами (Зотов A.A., 2003). Энергетическая ценность правильно приготовленного корма составляет 10,1-10,7 Мдж обменной энергии в 1 кг сухого вещества. Он успешно может быть использован в рационе крупного рогатого скота. Фестулолиум (сорт ВИК-90) за период вегетации формирует богатую вегетативную массу и быстро отрастает после скашивания. Урожай его за два укоса составляет 37-45 т/га (Фокин И.И., 2008). Г.Ф. Кулешов (2001), ставит его на первое место среди низовых злаков по высокому качеству получаемого сена. Хорошая об-лиственность этой культуры обусловливает высокую питательность корма. Так, в 100 кг сена содержится 55,2 к. ед. и 4,4 кг перевариемого протеина, белка - 5,3 %, жира - 2,0 %, клетчатки -29,9 %, БЭВ - 44,5 % (Ку-лешев Г.Ф., 2001; Кондрацкая И.П., 2007).

В исследованиях A.A. Кутузовой (2007) отмечается высокая эффективность культурных пастбищ на основе фестулолиума сорта ВИК-90. Фестулолиум в травосмеси с клевером ползучим и луговым обеспечивает получение 72 ц/га сухого вещества, сбор протеина до 12,7 ц/га. Для получения раннего зеленого корма, в системе пастбищного конвейера целесообразно использовать фестулолиум (Привалова К.Н., 2007). По мнению A.A. Зотова (2007), важным критерием продуктивного долголетия многолетних трав является индекс их ценотической активности, то есть отношение участия сеяного вида в травостое к доле его семян в травосмеси. По этому показателю отличался сорт фестулолиума ВИК-90, который характеризовался более высокой активностью (0,81) и самым низким её снижением на четвертый год жизни по сравнению с первым (0,09 против 0,14 - 0,16 у других сортов).

Ценным хозяйственным признаком фестулолиума является хорошая отавность. По этому показателю он превосходит многие виды многолетних злаковых и бобовых трав. При частом стравливании урожайность и выживаемость фестулолиума в травостоях более высокая, чем при сенокошении, поскольку он не выносит затенения высокорослыми растениями (Переправо Н.И., 2000; Михайличенко Б.П., 1999).

Корма, приготовленные из фестулолиума, обладают высоким коэффициентом усвояемости и переваримости. Так, в исследованиях И.Ф. Фокина (2008) количество сырого протеина в силосе было 18,2 %. При скармливании такого силоса суточные удои коров были 29,0 кг с содержанием жира в молоке - 3,8 %, сухого вещества 12,5 %, белка - 3,04 %.

В настоящее время площади, занятые многолетним райграсом, в Европе составляют около 40% (Ковалец Г.И., 2006). С выведением новых сортов фестулолиума в России он займет достойное место в современном лугопастбищном хозяйстве. Сейчас в России выведены сорта фестулолиума: