Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка и оценка эффективности технологии возделывания фасоли в предгорной зоне Кабардино-Балкарии

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Разработка и оценка эффективности технологии возделывания фасоли в предгорной зоне Кабардино-Балкарии"

На правах рукописи

ШОГЕНОВ РУСЛАН МУШАГИДОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ФАСОЛИ В ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЕ КАБАРДИНО-БАЛКАРИИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

3 НАР 2015

МАХАЧКАЛА - 2015

005559921

Работа выполнена на кафедре «Земледелие» ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова» в 20092011 гг.

Научный Кашукоев Мурат Владимирович, доктор

руководитель: сельскохозяйственных наук, профессор / ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В.М. Кокова», кафедра земледелия, заведующий

Официальные Делаев Усман Амхатович, доктор сельскохозяйственных оппоненты: наук, профессор / ФГБОУ ВПО «Чеченский

государственный университет », кафедра технологии производства и переработки с/х продукции, профессор

Хохоева Наталья Тимофеевна, кандидат сельскохозяйственных наук; старший научный сотрудник / ФГБН Северо-Кавказский НИИ горного и предгорного с/х, лаборатория технологии возделывания кормовых культур на склоновых землях, старший научный сотрудник

Ведущая ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный

организация: университет»

Защита диссертации состоится 26 марта 2015 г. на заседании

объединенного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.026.01 при ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный аграрный университет имени М.М. Джамбулатова» (ФГБОУ ВПО «Даг ГАУ») по адресу: 367032, РД, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 180, зал заседаний ученого совета, тел./факс: (88722) 68-24-64.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «ДагГАУ имени М.М. Джамбулатова»

Автореферат размещен на сайтах Министерства образования и науки РФ htt://vak2.ed.gov.ru и Даг ГАУ http://dissovetcx.blogspot.ru/ «16» января 2015 г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 367032, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 180, ФГБОУ ВПО «Даг ГАУ имени М.М. Джамбулатова», ученому секретарю диссертационного совета Д 220.026.01 (isrigova@mail.ru1

Автореферат разослан 20 ^<ггТ

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук профессор

Of

■ I Т.А. Исригова

ВВЕДЕНИЕ

Бобовые культуры в земледелии играют важную роль. В производстве известны многие виды из разных родов и семейства бобовых, их распространение определяется климатическими условиями. Одно из ведущих мест по площади посева и урожайности занимает фасоль обыкновенная (Phaseolus vulgaris Sali), которая имеет кустовые и вьющиеся формы.

Ценность семян фасоли заключается в том, что их используют как в свежем виде, так и в консервированном. Семена содержат 28-30% белка, хорошо развиваются и усваиваются, имеют отличные вкусовые качества. Зеленые бобы фасоли содержат до 16% белка на сухую массу, Сахаров до 2% на сырую массу. Урожайность фасоли в среднем по годам составляет 1,5-2,0 т/га. Основные районы возделывания в РФ - южные, теплые регионы, так как фасоль теплолюбивая культура. Учитывая большой спрос к семенам фасоли, как пищевой продукт, пока сельскохозяйственные предприятия не полностью удовлетворяют потребность населения в фасоли. Желательно дальнейшее увеличение площади посева под фасоли и повышение ее продуктивности за счет разработки технологии возделывания.

Актуальность темы. Разработка и совершенствование технологии возделывания зерновых бобовых культур, обеспечивающие существенное повышение продуктивности и качества семян (зерна), будут способствовать решению проблемы производства растительного белка.

У зерновых бобовых культур содержание белка в урожае зависит от условий выращивания, насколько почва обеспечена влагой и элементами питания. Многое определяет структура почвы и ее механический состав, прохождение фиксации атмосферного воздуха.

Фасоль одна из основных зерновых бобовых культур, представляющая собой ценное пищевое растение. Площади посева и урожай семян этой культуры в республике пока незначительны. Однако, учитывая ее потенциальные возможности, создав оптимальные условия растениям в период вегетации, можно получить до 4,0-4,5 т/га высококачественных семян. Этому способствуют биологические особенности этой культуры и почвенно-климатические условия Кабардино-Балкарии.

В связи с этим разработка и совершенствование технологических приемов возделывания фасоли представляют большой теоретический и практический интерес и являются весьма актуальными. Актуальность темы возрастает еще тем, что при изучении различных приемов технологии выявляются способность и степень использования растениями фасоли азота воздуха. Появляется возможность получения высоких урожаев семян без применения минерального азота, т.е. с минимальными затратами, что экономически очень выгодно.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований было разработка и усовершенствование технологических приемов выращивания фасоли

3

в предгорной зоне Кабардино-Балкарии, для повышения урожайности на 18-22% и улучшения качества семян.

Для успешного решения цели были поставлены следующие задачи:

- изучить симбиотическую и фотосинтетическую деятельность растений фасоли в зависимости от приемов возделывания;

- определить влияние активности симбиоза на формирование элементов продуктивности, урожая и качество семян;

- изучить роль микроэлементов в повышении симбиотической азотфиксации, эффективность их применения на посевах фасоли для получения высоких урожаев семян;

- выявить соотношение симбиотического и автотрофного типов питания азотом растения фасоли и зависимость количества фиксированного азота воздуха клубеньковыми бактериями от активности симбиоза;

- изучить видовой состав сорняков на посевах фасоли и влияние различных гербицидов на степень засоренности; , .

- изучить влияние гербицидов на рост и развитие растений фасоли, величину урожая и качество семян;

- определить коррелятивную зависимость между показателями элементов продуктивности и приемами технологии возделывания фасоли;

- определить экономическую эффективность разработанной технологии выращивания фасоли в зоне неустойчивого увлажнения Кабардино-Балкарии.

Научная новизна. Впервые в зоне неустойчивого увлажнения Кабардино-Балкарии установлена зависимость эффективности симбиоза растений и формирование фотосинтетического аппарата от технологии возделывания. Выявлены влияния микроэлементов на формирование элементов продуктивности фасоли, наиболее эффективны гербициды, существенно снижающие засоренность посевов и повышающие урожайность и качество семян.

Предложенные приемы технологии возделывания фасоли способствовали снижению затрат на производство единицы продукции (на 24-27%), путем создания оптимальных условий для фиксации азота воздуха клубеньковым бактериям, т.е. преобладает симбиотрофный тип питания растений фасоли азотом.

Основные положения выносимые на защиту:

- реакция растений фасоли на комплекс азоттехнических приемов в формировании фотосинтетического и симбиотического аппаратов;

- зависимость реализации потенциальной симбиотической активности и продуктивности растений от обеспеченности почвы фосфором, использования микроэлементов и штаммов ризобий;

- влияние различных приемов технологии на уровень симбиотрофного и автотрофного азотного питания фасоли;

- эффективность различных гербицидов и их влияние на степень засоренности посевов фасоли;

- продуктивность и экономическая эффективность рекомендуемой технологии возделывания фасоли в предгорной зоне Кабардино-Балкарии.

Практическая значимость. На основании экспериментальных данных обоснована технология возделывания фасоли, обеспечивающая получение стабильно высокого урожая семян без применения минерального азота. Разработанная технология производства семян фасоли позволяет повысить продуктивность посевов на 18-22%, значительно уменьшить расходы на производство единицы продукции. Это позволит получить до 800 и более кг белка с гектара. Результаты исследований внедрены в сельскохозяйственные предприятия предгорной зоны Кабардино-Балкарии.

Личный вклад автора заключается в разработке целей и задач исследований, закладке опытов, определении методик, обработке, анализе и обосновании полученных данных, написании диссертации, обобщении материалов, полученных в результате экспериментов, внедрении в производство полученных результатов.

Достоверность результатов подтверждается расчетами полученных экспериментами материалов, путем проведения опытов; статистической обработкой экспериментов и положительными результатами производственной проверки.

Рассчитана экономическая эффективность использованных приемов технологий возделывания фасоли, которые были внедрены в производство в различные сельскохозяйственные предприятия Кабардино-Балкарии.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были заложены и обсуждены на научно-практич+еских конференциях КБГСХА, в различных научных журналах, на заседаниях кафедры и совета факультета.

Объем работы. Материалы диссертации изложены на 132 страницах

компьютерного текста, включает 12 таблиц, 12 рисунков, _ таблиц в

приложении. Состоит из 4 глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 174 наименования.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

Основной целью исследований было разработка и усовершенствование технологических приемов выращивания фасоли в предгорной зоне Кабардино-Балкарии, для повышения урожайности на 18-22% и улучшения качества семян.

В задачи исследовании входило: изучить симбиотическую и фотосинтетическую деятельность растений фасоли в зависимости от приемов возделывания; определить влияние активности симбиоза на формирование элементов продуктивности, урожая и качество семян; изучить роль микроэлементов в повышении симбиотической азотфиксации, эффективность их применения на посевах фасоли для получения высоких урожаев семян; выявить соотношение симбиотического и автотрофного типов питания азотом растения фасоли и зависимость количества фиксированного азота воздуха клубеньковыми бактериями от активности симбиоза; изучить видовой состав сорняков на посевах фасоли и влияние различных гербицидов на степень засоренности; изучить влияние гербицидов на рост и развитие растений фасоли, величину урожая и качество семян; определить коррелятивную зависимость между показателями элементов продуктивности и приемами технологии возделывания фасоли; определить экономическую эффективность разработанной технологии выращивания фасоли в зоне неустойчивого увлажнения Кабардино-Балкарии.

Исследования проводились в зоне неустойчивого увлажнения на Учебно-опытном поле Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова в 2009-2011 годы.

В республике существуют три зоны, которые отличаются по своим природно-климатическим условиям: степную (зона недостаточного увлажнения), предгорную (зона неустойчивого увлажнения) и горную.

Зона неустойчивого увлажнения отличается от степной и горной зон более умеренным климатом. Количество осадков и температура в этой зоне благоприятны для всех сельскохозяйственных культур. По многолетним данным сумма осадков равна 500-550 в год, а температура - 2800-3200°С, гидротермический коэффициент в среднем составляет 1,1-1,8.

Зональными почвами, в основном, являются черноземы выщелоченные. Содержание в них вторичных глинных материалов обеспечивают достаточно высокую поглотительную способность, влажность и ряд других положительных свойств (табл. 1).

Показатели таблицы 1 свидетельствуют о том, что почвы опытных участков имеют низкое содержание подвижного фосфора и бора, повышенное содержание обменного калия и низкое содержание молибдена.

Черноземы выщелоченные обладают наличием необходимого количества питательных веществ, содержание гумуса составляет %, фосфора - низкое, а калия — высокое.

Таблица 1. Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы _опытного участка__1_

Тип почвы Пахотный слой, см Гумус, % рНсол. N, _. мг/кг почвы по Корнфильду Р205 мг/кг почвы по Чирикову К20, мг/кг почвы по Чирикову

Выщелоченный чернозем 28 3,7 6,8 87-92 13-15 312-322

В черноземах выщелоченных опытных участков содержание валового азота в пахотном слое составляет 0,16-0,29 %. Содержание валового азота в метровом слое составляет 27-31 т/га.

Наличие фосфорных соединений составляет 0,12-0,24 %. По мере углубления вниз его содержание постепенно снижается до 0,11%; а на глубине ВС - 0,12 %. Это показывает, что в верхних слоях почвы содержание фосфора недостаточно для сельскохозяйственных культур, чтобы их обеспечить в фосфорном питании.

В верхнем слое почвы (25 см) содержится около 1,60-1,65 %. В подпахотном слое его количество снижается до 1,50 %. В метровом слое почвы содержание калия составляет около 200-240 т/га.

Наличие гидролизуемого азота в черноземах выщелоченных также меняется: в пахотном слое от 55 до 112 мг/кг, при продвижении к нижним слоям заметно убывает. Наличие доступных фосфатов находится в пределах 100-136 мг/га, обменного калия от 83 до 143 мг/га (Керефов, К.Н. и др., 1969).

Черноземы выщелоченные имеют реакцию почвенного раствора: рНсол 5,3-5,5 и актуальную рНвод 6,5-6,7 (слабокислую и близкую к нейтральной). Почвы не требуют известкования, поскольку реакция их вполне благоприятна для растений - рН 6,8.

В 2009-2010 сельскохозяйственном году наблюдалась холодная зима и жаркое лето. Для роста и развития сельскохозяйственных культур и формирования урожая условия были «средними». Наступление осени по метеонаблюдениям отмечено 13 октября, что на 21 день позже многолетних данных.

9-10 марта - время наступления весны - в «обычное» время. Весна была холодной и короткой. Показатели температуры были ниже нормы в четырех декадах из пяти. Во второй половине апреля было довольно прохладно. В конце месяца температура воздуха была на 2,6-3,6°С ниже по сравнению с многолетними данными. Весенние заморозки отмечались на поверхности почвы.

Начало вегетации наблюдалось в конце марта, при переходе температурного значения через +5°С. Это близко к многолетним данным. В конце апреля температура перешла значение в +10°С. Это на полторы-две недели позже обычного. Естественно, это сказалось на недоборе тепла, в результате чего к концу сезона сумма эффективных температур выше +5°С составила всего 84-94°С.

В предгорной зоне выпадение и распределение осадков было неравномерным. Во второй половине марта и апреля наблюдались дождливые периоды, когда как в другие периоды осадков было мало.

Наступление лета наблюдалось на 14-15 дней раньше обычного - к 1 мая. По сравнению со среднедекадными отклонение температуры составляло около 1-4°С.

Объектом исследований был сорт фасоли Рента, включен в Госреестр для всех зон возделывания культуры, фасоль обыкновенная (Phaseolus vulgares) разновидность ellipticus х sphaericus ochraleucus. Растение кустовое. Высота растений 33-50 см. Средний листочек крупный, форма от треугольной до округлой. Цветки розовые. Бобы прямые, средней длины, форма поперечного сечения от эллиптической до яйцевидной. Длина клювика средняя, изогнутость отсутствует или очень слабая. Форма продольного сечения семени от округлой до эллиптической. Семена коричневато-желтые, однотонные. Средняя урожайность

- 17 т/га. Потенциальная возможность сорта более 3,0 т/га семян. Устойчивость к полеганию, осыпанию, засухе выше средней - высокая, на уровне стандартов. Масса 1000 семян 280-395 г. Содержание белка 20-26%. Кулинарная оценка хорошая. Ценный сорт по качеству. В полевых условиях слабо поражался бактериозом.

При проведении исследований по борьбе с сорняками применяли наиболее эффективные гербициды Фронтьер оптима; Стомп; Галакси Топ; Агритокс; Пивот.

Гербициды, использованные на посевах фасоли при проведении исследований по борьбе с сорными растениями:

- Агритокс ВК - 05,-0,8 л/га - Опрыскивание в фазе 3-5 настоящих листьев.

- Галакси Топ, ВРК - 1,5-2,0 л/га - Опрыскивание в фазе 1-3 настоящих листьев.

- Стомп КЕ - 2-4 л/га - Опрыскивание почвы до посева и до всходов

семян

- Пивот ВК — 0,5-0,8 л/га - Опрыскивание почвы до посева,

до всходов и после всходов.

- Фронтьер оптима - 0,8-1,2 л/га - Опрыскивание почвы перед посевом семян.

Как уже отмечено выше, исследования проводились на учебно-опытном поле КБГАУ им. В.М. Кокова. Предшественником фасоли была озимая пшеница. Площадь учетной делянки составляла 50м2, повторность 4-х-кратная, расположение делянок рендомировано.

Метеорологические условия в годы исследований складывались неодинаково:

2009 г. - наиболее благоприятный, количество гидротермических осадков выше среднемноголетних, гидротермический (ГТК) коэффициент в период вегетации растений - 1,1-1,2.

2010 г. - влагообеспеченность почвы была ниже среднемноголетней-ГТК-0,8-0,9.

2011 г.-влагообеспеченность почвы была ближе среднемноголетней-ГТК-0,9-1,0.

Схема опытов:

Опыт 1. Влияние инокуляции семян и микроэлементов на симбиотическую и фотосинтетическую деятельность растений фасоли.

Вариант 1. «Контроль» — естественное состояние почвы, без применения штамма ризобии и микроэлементов.

Вариант 2. Инокуляция семян и внесение фосфорных удобрений в дозе 120 кг/га. В дальнейшем этот вариант будет служить фоном для последующих вариантов.

Фосфорные удобрения,(суперфосфат) вносились осенью перед вспашкой (85%) и весной (15%) в период предпосевной подготовки почвы. Вариант 3. Фон + Мо - обработка семян фасоли до посева (50 г/га, молибденово-кислая аммония).

Вариант 4. В - внесение в почву 2 кг/га перед посевом семян.

Вариант 5. Фон + Мо В - внесение в почву 2 кг бора и обработка семян

молибденом из расчета 50 г на гектарную норму высева семян.

Опыт 2. Эффективность химических мер борьбы с сорняками на посевах фасоли.

Вариант 1. «Контроль» - без применения гербицидов.

Вариант 2. Естественное состояние почвы + гербицид Фронтьер Оптима

- 1,2 л/га.

Вариант 3. Внесение в почву гербицида Стомп - 3 л/га.

Вариант 4. Внесение в почву гербицида Фронтьер Оптима - 2,0 л/га (перед

всходами).

Вариант 5. Внесение в почву гербицида Стомп - 2,0 л/га (перед всходами). Вариант 6. Внесение гербицида Агритокс - 0,8 л/га по всходам. Вариант 7. Внесение гербицида Гелакси Топ - 1,0 л/га по всходам Вариант 8. Внесение в почву до всходов семян и опрыскивание всходов в фазе 12 настоящих листьев - Пивот - 0,8 л/га.

Внесение гербицидов проводилось вручную согласно схеме опытов и вариантов. Расход раствора гербицидов составлял 250 л/га. Норма высева семян из расчета 80 кг/га, густота стояния растений 500000 на гектар. Глубина посева семян — 5-7 см.

Исследования проводились по общепринятым методикам. Изучали динамику формирования вегетативных и генеративных органов (количество бобов на растении, число и масса семян одного растения, масса 1000 семян, урожайность).

Фотосинтетическую деятельность посевов определяли по Ничипоровичу A.A. (площадь листовой поверхности, ФП - фотосинтетический потенциал, ЧПФ

— чистая продуктивность фотосинтеза, накопление сухой массы). Симбиотическую деятельность посевов определяли по методу Посыпанова Г.С. (Формирование клубеньковых бактерий, число и масса клубеньков, фиксация атмосферного азота). Определяли соотношение симбиотрофного и автотрофного типов азотного питания. Проводили анализ для определения засоренности посевов, их наличие на единицу площади видовой состав сорняков, сравнивали засоренность посевов до и после применения гербицидов.

Учет урожая семян фасоли проводили по вариантам опытов и повторностям, выводили средние показатели как по годам, так и за три года исследований. Полученные данные обрабатывали математически по методу Доспехова Б.А. (1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений фасоли в зависимости от технологии возделываний Результаты исследований также показывают, что формирование клубеньков происходит по фазам роста и развития интенсивно, особенно активных. Использование молибдена и бора на фоне инокуляции и фосфора способствует формированию наибольшего симбиотического аппарата. В этом варианте масса активных клубеньков составляет около 190 кг/га. Использование микроэлементов в отдельности на посевах фасоли также эффективно, но в меньшем количестве клубеньков. Что касается дополнительного применения азотных удобрений, то оно снижает массу активных клубеньков в 1,2-1,7 раза.

Аккумулирующим показателем массы клубеньков и продолжительность их функционирования является симбиотический потенциал, который определяет эффективность клубеньковых бактерий, т.к. в условиях симбиоза наблюдается различие между общим и активным симбиотическими потенциалами.

Во все годы исследований наибольший АСП имели опытные варианты, где применяли микроэлементы, особенно при совместном их использовании, как бора, так и молибдена, чем при отдельном использовании их на посевах фасоли.

Таблица 2. Формирование АСП фасоли в зависимости от применения

Фаза развития Контрол ь ИнР ИнРМ о ИнР В ИнРМо В ИнРВМо N

2009 г.

За вегетацию, ОСП АСП 8,70 6,55 13,0 11,4 8 15,08 11,57 14,54 12,67 17,28 15,20 10,48 8,50

2010 г.

За п,з

вегетацию, 6,91 12,95 12,95 15,02 8,37

ОСП АСП 5,81 Ч 9,42 11,09 10,30 13,52 6,17

2011 г.

За 13,3

вегетацию, 9,88 1 14,38 16,97 17,07 10,30

ОСП 7,62 11,0 13,08 16,86 15,49 8,47

АСП 9

Данные таблицы 2 показывают, что микроэлементы существенно повлияли на величину АСП, которая достигала 15,2 тыс. кг дней/га в варианте с совместным применением бора и молибдена. Применение одного борного или молибденового удобрения оказалось менее эффективным. Активный симбиотический потенциал в опытах с Мо и В не имели большой разницы.

Достаточно сравнить их по годам исследований и сразу видно, что Мо в 2010 г. оказался одним из лучших вариантов, а в другие годы, по сравнению с фоном, оно не увеличило величину АСП.

Вышеуказанное позволяет сделать вывод, что обработка семян фасоли перед посевом микроэлементами способствует формированию наиболее эффективного АСП. Особенно совместное внесение их обеспечивает на корнях фасоли большее количество клубеньков, способных фиксировать азот воздуха до 130 и более кг/га. Снижение величины АСП в некоторых вариантах приводит наличие в почве минерального азота.

Количество биологической азотфиксации рассчитывалось по показателям АСП и УАС, они определяют общий объем фиксированного азот воздуха, роль каждого микроэлемента в процессе формирования клубеньковых бактерий, эффективность АСП и УАС по годам исследований Посыпанов, 1983). Удельную активность симбиоза рассчитывали по разности максимального потребления азота посевами фасоли и разности величины АСП. На рисунке 1 приводятся данные по годам исследований фиксированного азота воздуха в зависимости от применения микроэлементов.

Данные рисунка показывают, что все показатели опытных вариантов лучше выражены в 2010 и 2011 годы, а из изучаемых вариантов, наилучшим характеризуется Фон + МоВ, где фиксированный азот воздуха составляет 184,1 кг/га.

3

2009 20X0 20 И

| еэ Контроль В Фон + МО □ '1>ОН + Е и Фон МоВ |

Рис. 1. Фиксированный азот воздуха в зависимости от микроэлементов

Для выявления действия микроэлементов молибдена и бора на фоне инокуляции семян штаммом ризобий 646 и внесение фосфора 90 кг д.в. были взяты лучший опытный вариант и контроль, где почва была в естественном состоянии. Вариант Фон + МоВ имеет существенное преобладание по всем показателям симбиотической азотфиксации.

Данные показывают, что во все годы исследований опытный вариант превосходит значительно по использованию азота, удельной активностью симбиоза и активному с им биотическому показателю, что касается сравнения по этим показателям по годам исследований, то в 2009 и 2011 годы они характеризуются в лучшую сторону, чем в 2010 году.

Эффективность активного симбиотического потенциала характеризует удельная активность симбиоза. Наши исследования показали, что удельная активность симбиоза по годам исследований находилась в зависимости от климатических условий года, а также от применения микроэлементов. На рисунке 2 показана удельная активность симбиоза по годам исследований.

г/кг в

2009 2010 2011

| Н Контроль Ш фон -ь Мо О Фон + В Е) Фон + МоВ |

Рис. 2. Удельная активность симбиоза по годам исследований

Анализы показали, что в 2009 и 2011 годы удельная активность симбиоза была выражена лучшими показателями. Она достигала в лучшем опытном варианте 14,4-15,9 г/кг в сутки. Остальные опытные варианты также были выражены лучшими показателями, чем в контроле.

Сравнение удельного симбиоза по вариантам опыта, где микроэлементы применяли отдельно и вместе, дает основание считать, что, несмотря на определенный эффект молибдена и бора в отдельности, совместное их использование дает наиболее существенный эффект на посевах фасоли. Это подтверждается данными фиксированного азота воздуха в опытных вариантах, которые на 15-18% больше контроля. Применение микроэлементов в раздельном виде также усиливало процесс азотфиксации.

Менее активными оказались спонтанные штаммы ризобий, чем заводской штамм 646. Это связано, скорее всего, с применением микроэлементов и активностью заводского штамма ризобий.

Показатели симбиотически полученного азота меняются в зависимости от контрольных вариантов, там, где внесены макроудобрения, фосфор и проведена инокуляция, они выражены лучшими показателями.

Можно сделать вывод, что при обработке семян перед посевом заводским штаммом ризобий азотфиксирующая способность клубеньковых бактерий повышается. Особенно это проявляется при использовании микроэлементов (Мо и В). Фиксированный азот воздуха во всех опытных вариантах существенно больше, чем в контрольных вариантах. В 2009 и 2011 годы, когда климатические условия были более благоприятными, все показатели симбиоза были выше.

При внесении азотных удобрений наблюдается угнетение симбиоза, что приводит к снижению фиксированного азота воздуха до 1,2-1,5 раза. Здесь преобладает автотрофный тип азотного питания растений.

Фотосинтетическая деятельность растений фасоли в зависимости от условий возделывания

Результаты исследований показали, что при одинаковой полевой всхожести, независимо от применения микроэлементов, площадь листьев в фазе 1-го тройчатого листа была почти одинаковой. В дальнейшем наблюдается определенное различие между опытными вариантами и контролем в годы исследований. Особенно в вариантах с применением штамма ризобий и микроэлементов. Это наглядно видно в контрольных вариантах, где с переходом от одной фазы к другой существенно увеличивалась площадь листьев

относительно «контроля».

Данные рисунка 3 показывают, что при сравнении площади листьев фасоли по вазам роста и развития имеем определенную разницу по годам исследований и по вариантам опыта. Хотя в фазе всходов, когда растения не очень нуждаются в элементах питания, между вариантами по площади листьев большой разницы нет. С переходом в фазу цветения площадь листьев в «контроле» составила 23,1 тыс.м2/га, в опытных вариантах - 25,7-27,8 тыс.м /га. Что касается фазы роста бобов и налива семян, то в отличие от варианта «контроль», в этих фазах существенно увеличивалась площадь листовой поверхности. Если в контроле 25,1-20,9 тыс.м2/га, то в опытных вариантах - 31,533,5.

тыс.м /га

а Контроль ИФон + Мо о Фон

Рост бобов Налив семян Фон + МоВ |

Рис. 3. Площадь листовой поверхности по фазам роста и развития растений фасоли (2009 год)

Формирование листовой поверхности и ее величина зависит от климатических условий года и микроэлементов. Если в варианте «контроль» площадь листьев составила (фаза цветения, 2010 г.) 16,2 тыс.м2/га, то в контрольном варианте ИнМоВ - 24,5 тыс.м2/га. Такую закономерность можно наблюдать и по другим фазам роста и развития растений, а также по другим микроэлементам.

Данные рисунка 3 показывают, что в условиях лучшей обеспеченности почвы влагой формирование площади листьев протекает более интенсивно, опытные варианты имеют лучшие показатели относительно контроля. Сочетание Мо и В на фоне Ин Р формирует площадь листовой поверхности, чем остальные варианты.

Результаты анализов по определению площади листьев в зависимости от микроэлементов показали, что вариант «контроль» в отличие от опытных вариантов, формирует листовую поверхность значительно меньшего размера по сравнению с вариантами, где применяли микроэлементы.

В 2009 году, когда влагообеспеченность почвы была более благоприятной, симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений характеризовались более высокими показателями. Начиная с фазы цветения, заканчивая фазой налива семян, в 2009 году во всех вариантах опыта показатели площади листовой поверхности были выше 2010 года, когда наблюдался определенный дефицит влаги при прохождении отдельных фаз роста и развития.

Что касается 2011 года, то этот год тоже был благоприятным, хотя незначительно, но показатели фотосинтетической деятельности уступали показателям 2009 года. Следует отметить, что самую большую листовую поверхность имеют растения варианта Фон + МоВ в фазе налива семян в 2009 году, она составила 33,5 тыс.м2/га.

2009 2010 2011

□ Кокгропь Ш1нР ПИлРМо ВНнРМоВ |

Рис. 4. Площадь листьев растений фасоли в зависимости от микроэлементов и

года исследований

Как уже отмечено, для повышения урожая семян фасоли большое значение имеют микроудобрения. Многими научными учреждениями доказано, что применение микроудобрений на посевах сельскохозяйственных культур существенно повышает энергию прорастания и всхожести. Такие семена, обработанные штаммом ризобий и микроэлементами, дают дружные всходы, которые в последующем хорошо развиваются. У растений образуются более мощные корни, повышается озерненность бобов, и повышается урожайность. В частности, как пишут многие исследователи, на лугово-черноземных почвах применение микроудобрений на фоне (№К)30 весной под культивацию почвы значительно повысило урожай и качество зерна гороха. На один гектар вносили по 2 кг марганца и более и 0,1 кг молибдена. Наиболее эффективным по урожайности оказались «Фон + Мп» и «Фон + Мо», урожай зерна в этих вариантах составил, соответственно, 3,27 и 3,26 т/га. Что касается содержания белка и крахмала, то по белку лучшим вариантом оказался «Фон + молибден» -

28,46%. Остальные микроэлементы уступали по величине урожайности и химическому составу зерна.

Использование микроэлементов на посевах фасоли способствовали значительному повышению полевой всхожести. Если в «контроле» (2010 год) полевая всхожесть составила 72%, то применение различных микроудобрений повысило полевую всхожесть до 78%, т.е. на 6% больше.

Данные рисунка 5 показывают, что микроэлементы (Мо, В, МоВ + И) имеют лучшие показатели относительно «контроля» во все годы исследований. Однако следует отметить, что в 2010 году, когда почва находилась в дефиците по влагообеспеченности, полевая всхожесть составила 62% (в контроле), а в опытных вариантах - 68-69%. Что касается 2011 года, то хорошая влагообеспеченность почвы обеспечила значительно повысить полевую всхожесть семян. В контрольном варианте она составила 79%, а в вариантах с применением микроудобрений - 83-84%. Наблюдалась прямая положительная корреляционная связь между всхожестью и влагообеспеченностью почвы (г=0,89).

2009 2010 2011

| ЕЭ Контроль И11Р90-ФОН ПФон + Ш Вфсн + В иФон+МоВ |

Рис. 5. Влияние микроэлементов на полевую всхожесть семян фасоли в разные

годы исследований

Микроэлементы также оказали влияние на динамику формирования листовой поверхности. Если в начальных фазах роста и развития растений не наблюдалось большой разницы между вариантами, то с переходом в другую фазу роста - цветение, формирование бобов и семян заметно увеличивалась разница между вариантами опыта по размерам площади листьев. В «контроле» площадь листовой поверхности составила 20,4 тыс. м2/га, а в вариантах с применением микроэлементов - 24-26 тыс.м2/га Переход растений еще в следующую фазу развития — начала созревания семян, еще больше проявилось значение микроэлементов. Площадь листьев растений на этой фазе составила 32-36,1 тыс. м2/га в зависимости от микроэлемента. В частности, площадь листьев в фазе налива семян в опытном варианте составила 35,3 тыс. м2/га (Фон + Мо), а в «контроле» - 31,8.

тыс. м2/га

Фаза стеблевания

Фаза выметывания

Фаза цветения

■ИР90 - Фон □ Фон + Мо о Фон■+■ В иФон + МоВ

| Е Контроль шигх»--. V» ----- --------.

Рис. 6. Динамика формирования листового аппарата в зависимости от применения микроэлементов (среднее за 2009-2011 гг.) На величину площади листьев существенное влияние оказали не только микроудобрения, но и климатические условия года. Гидротермический коэффициент в вегетационный период отражал результаты формирования листовой поверхности растений фасоли в разные годы исследования.

тыс. м2/га

2009-ГТК - 1.0-1.1

2010- ГТК - 0,8-0.9

2011 - ГТК - 1.1-1.2

| ЕЭКонтроль М11Р90-Фон а Фон-Мо ПФон+МоВ |

Рис. 7. Площадь листовой поверхности в зависимости от микроэлементов и года

исследований

Из данных рисунка 7 видно, что площадь листьев фасоли находилась в прямой зависимости от влагообеспеченности почвы. Кроме влияния микроэлементов на формирование листовой поверхности, климатические условия существенно повлияли на ее величину. В 2010 году, когда гидротермическии коэффициент находился на уровне среднемноголетних данных, площадь листьев в «контроле» составила 28,7 тыс. м2, а в варианте №9о (Фон) - 30,4 тыс. м /га, т.е. даже незначительное внесение фасоли и инокуляции семян способствовали повышению показателей площади листьев.

Использование микроэлементов на посевах фасоли, где проводили инокуляцию семян перед посевом штаммом ризобий и были внесены в почву 90 кг д.в. фосфора, все показатели фотосинтетической деятельности растений были выражены более высокими, чем в варианте контроль. Площадь листьев в опытных вариантах составляла не менее 35 тыс. м2/га, чистая продуктивность растении более 3 г/м2 в сутки. Это на 10-15% больше, чем в варианте «контроль».

В таблице 3 приводятся данные по фотосинтезу растений фасоли в зависимости от использования микроэлементов. Наилучшим вариантом характеризуется Ин+Р+Мо+В, показатели этого варианта выше, чем в контрольном. Что касается результатов по годам, то они приводятся ниже.

Данные таблицы 3 показывают, что площадь листьев в опытных вариантах составила 33-36 тыс.м2/га, когда в контроле она находилась в пределах 28 тыс.м2/га. Здесь четко проявляется роль инокуляции семян, использование микроэлементов как в отдельности, так и вместе, а также влияние минерального азота на фоне ИнРМоВ, что негативно повлияло на симбиотическую деятельность растений, как было сказано выше. Что касается фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза, то они также лучше выражены в опытных вариантах. В 2009 и 2011 годах фотосинтетическая деятельность растений фасоли была выражена лучшими показателями, чем в 2010 году.

Таблица 3. Фотосинтетическая деятельность посевов фасоли в зависимости от использования микроэлементов, среднее за 2009-2011 гг.

Показатель Контроль ИнР ИнРМо ИнРВ ИнРМоВ ИнРМоВИ

Макс, площадь листьев тыс. м2/га 28,7 33,0 34,8 34,2 35,9 34,1

ФП, млн.м2. дней/га 2,14 2,4 2,8 2,9 3,10 2,99

ЧПФ, г/м2 в сутки 2,2 2,6 2,7 2,8 2,9 2,6

В среднем за 3 года опытный вариант Фон + МоВ имел большее количество сухого вещества, чем в контрольном варианте. Остальные варианты также имели лучшие показатели, чем «контроль», но они уступали варианту, где применяли сочетание молибдена и бора плюс Фон (Ин Р). Это наблюдалось в течение всей вегетации от фазы бутонизации, до полного налива семян.

В годы с лучшей влагообеспеченностью почвы сухая масса в вариантах опыта повышалась на 7-12% в зависимости от варианта. Накопление сухой массы заметно увеличивается при формировании бобов и семян фасоли. В благоприятные годы (2009, 2011 гг.) накопление сухой массы составило 8-10 г/м2 в сутки.

В наших опытах с увеличением показателей симбиотического и фотосинтетического аппаратов повышалось формирование сухой массы в вегетативных и генеративных органах растений фасоли.

Поскольку в 2010 г. осадков было мало, в период вегетации растений фасоли слабо образовывались клубеньковые бактерии, симбиотическая фиксация азота воздуха происходила также слабо и растения использовали в основном почвенный азот. Несмотря на это, в опытных вариантах наблюдалось формирование определенного количества клубеньков, растения лучше развивались относительно контроля, показатели фотосинтетической деятельности повышались.

Таблица 4. Формирование сухих веществ посевами фасоли, т/га

Показатель

Контроль ИнР ИнРМо ИнРВ ИнРМоВ Ин РМоВИ

2009 г.

Полный налив семян

6,94 8,41 8,63 8,71 8,93

8,24

2010 г.

Полный налив семян

5,08 7,65 7,96 8,16 8,25

7,15

2011 г.

Полный налив семян

6,82 8,35 8,52 8,60 8,84

8,12

При инокуляции семян штаммами ризобий эффективность фотосинтетического и симбиотического аппаратов была выше, поэтому максимальная сухая масса растений на 2 т/га в этих вариантах была больше.

В растениях фасоли наиболее интенсивное накопление сухой массы наблюдается в период формирования семян (почти в 3 раза). Внесение под предпосевную культивацию азотных удобрений в норме 45 кг/га угнетают симбиоз и ухудшают азотный режим растений, поэтому общая сухая масса в этом варианте чуть ниже остальных.

По результатам исследований можно заключить, что в период прохождения фиксации азота воздуха клубеньками, более интенсивно формируются продукции фотосинтеза, сухая масса фасоли на 1,7-2,7 т/га увеличивается. Здесь следует отметить, что в фазе налива, когда семена набирают свою форму и размер, сухая масса увеличивается почти в 2 раза. Особенно при хорошей влагообеспеченности почвы. Как это видно из таблицы 4, что в 2009 и 2011 годы сухая масса растений фасоли была больше, чем в 2010 году, это наблюдалось во всех вариантах опыта.

Таким образом, инокуляция семян фасоли перед посевом штаммом ризобии 646, внесение фосфорных удобрений в почву из расчета 90 кг д.в., использование микроэлементов (Мо, В) отдельно и в сочетании и дополнительного стартового азота (45 кг д.в.), обеспечивает повышение показателей симбиотической и фотосинтетической деятельности растений фасоли.

Формирование урожая семян фасоли в зависимости от микроэлементов

Посевы фасоли в зависимости от климатических условий и особенности сорта по разному проходят свое развитие еще на II этапе органогенеза с макро фенологической точки зрения появление первых признаков образования цветка также зависит от ряда факторов. Большое значение имеет высота расположения листа, за которым сформировался первый боб (цветок), это важный фенологический критерий скороспелости сорта. Чем ниже располагается цветок, тем сорт более скороспелый и наоборот, чем выше, тем позднеспелый.

Как отмечено выше, на элементы структуры урожая влияют комплекс факторов, которые определяют величину урожая семян. Проведенные исследования по изучению влияния микроэлементов на продуктивность фасоли приводятся в таблице 5.

Данные таблицы 5 показывают, что показатели элементов продуктивности растений фасоли зависят от применяемых приемов технологий. Использование на посевах фасоли штамма ризобий, внесение в почву фосфорных удобрений и микроэлементов (Мо, В) приводят к существенному повышению продуктивности растений. Сравнение числа формируемых бобов на одном растении в контрольном варианте и в опытных вариантах имеют определенную разницу.

Таблица 5. Элементы продуктивности и урожай семян фасоли в годы исследований

Показатель Конт роль ИнР ИнРМ о ИнРВ ИнРМ оВ ИнРМ оВМ НСР0,5

2009г.

Бобов, шт./раст. 8,2 8,9 9,3 9,2 9,2 9,2 -

Семян, шт./раст. 41,1 44,4 46,7 46,4 47,6 46,2 -

Семян, шт./боб. 5,0 5,0 5,0 5,1 5,2 5,0 -

Масса семян, г. раст. 10,9 12,0 13,0 12,8 13,4 12,4 -

Масса 1000 семян, г 267 272 279 278 282 268 -

Биолог, урожай, т/га 2,42 2,57 2,64 2,63 2,72 2,58 0,28

2010 г.

Бобов, шт./раст. 7,8 8,3 8,5 8,6 9,0 8,8 -

Семян, шт./раст. 39,5 41,4 42,5 43,9 45,8 44,2 -

Семян, шт./боб. 5,0 5,0 5,0 5,1 5,1 5,0 -

Масса семян, г. раст. 10,3 11,0 11,6 12,0 12,7 11,6 -

Масса 1000 семян, г 262 267 272 274 278 263 -

Биолог, урожай, т/га 2,30 2,41 2,56 2,58 2,61 2,49 0,31

2011г.

Бобов, шт./раст. 8,3 8,9 9,2 9,2 9,4 9,4 -

Семян, шт./раст. 41,8 44,7 46,7 46,7 47,9 47,9 -

Семян, шт./боб. 5,0 5,0 5,1 5,1 5,1 5,0 -

Масса семян, г. раст. 11,2 12,2 13,0 13,0 13,5 12,8 -

Масса 1000 семян, г 268 273 279 279 283 267 -

Биолог, урожай, т/га 2,44 2,58 2,65 2,64 2,73 2,59 0,32

Если в «контроле» одно растение формирует 8,2 полноценных бобов, то в опытных вариантах - 8,9-9,2 бобов. Увеличение числа бобов в опытных вариантах наблюдается во все годы исследований, независимо от климатических условий.

Использование различных микроэлементов в отдельности и в сочетании, приводят к значительному повышению показателей элементов продуктивности. Если в варианте «контроль» число семян одного растения составляет 41,1 (2009 г.), то в опытных вариантах - 46-47,9 штук, что касается массы семян одного растения, то здесь также лучше выражены в опытных вариантах. В частности, масса-семян одного растения в «контроле» составила 6,5 граммов, а в опытных вариантах - 7,8-8,2 грамма.

Самые высокие результаты получены по продуктивности растений фасоли в опытном варианте Фон + МоВ, где они выражены, соответственно, 47,6 штук и 45,2 г. Аналогичные данные получены и в другие годы исследований (2010, 2011 гг.), т.е. комплексное применение на посевах фасоли микроэлементов, фосфорных удобрений, штамма ризобий способствует повышению продуктивности фасоли на 12-15% относительно контроля.

Нами проведены исследования по определению влияния микроэлементов на формирование урожая зеленой массы. Динамика формирования зеленой массы по фазам роста показала, что в начальных фазах между вариантами по величине зеленой массы большой разницы не было. Однако с начала бутонизации — цветения и в период формирования бобов и семян заметно увеличивалась разница между контрольным и опытными вариантами.

Результаты исследований показали, что независимо от варианта опыта, в фазе 1-го тройчатого листа зеленая масса находилась почти на одинаковом уровне, но с переходом к фазе цветения, особенно формирование и налив семян, разница возросла в 1,5-2,5 раза. В тех вариантах, где применяли микроэлементы, фосфорное удобрение и штамм ризобий (инокуляция), урожай зеленой массы составила более 30 т/га, а в контрольном варианте — 25,4 т/га (табл. 6).

Таблица 6. Урожай зеленой массы растений фасоли в зависимости _от условий выращивания (т/га) _

Год/ /Варианты Контро ль Ин Р ИнР Мо ИнР В ИнРМ оВ ИнРМо ВЫ НСР 0,5

2009 25,4 31, 2 32,5 32,4 33,2 33,1 2,3

2010 24,3 28, 4 30,6 30,3 30,9 30,5 2,5

2011 25,5 31, 4 32,7 32,5 33,7 33,2 2,4

Данные показывают, что на величину урожая зеленой массы определенную роль сыграли как микроэлементы, так и климатические условия в 20

годы исследований. В 2009 году в контрольном варианте зеленая масса составила 25,4 т/га, в лучшем варианте - 33,2 т/га. Что касается 2010 года, то там получены следующие результаты - «контроль» - 24,3 т/га, опытный вариант ИнРМоВ - 30,5 т/га, т.е. в опытных вариантах урожай зеленой массы выше на 15-20%, чем в контрольном. Особенно это проявляется в годы с хорошей влагообеспеченностью.

Формирование фотосинтетического аппарата и элементов продуктивности фасоли в зависимости от применения гербицидов

В посевах фасоли роль гербицидов заключается в уничтожении сорняков, чтобы больше воды и питания достигали растения фасоли. Использование различных по своим действиям на сорные растения гербицидов, обеспечивает гибель сорных растений, и растения фасоли лучше развиваются. Существенное, наиболее эффективное действие гербицидов зависит от сроков и способов их применения, а также какой гербицид и когда лучше применять на посевах фасоли. Наиболее эффективными оказались на наших опытах Агритокс и Пивот, когда их опрыскивали по всходам растений.

Таблица 7. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность растений фасоли в _зависимости от применения гербицидов (среднее за 3 года)_ _

Варианты Площадь листьев, тыс.м2/га а N 3 и © к с У о Сухое вещество, т/га Число бобов, шт./раст. Число семян, шт./раст. Масса семян, г/раст. Масса 1000 семян,г Урожай семян, т/га Выход белка, 1 т/га |

Контроль 2,8 1,9 6,2 6,3 26,6 4,2 144 1,81 4,9

Внесение в почву до посева

Фронтьер Оптима 31,4 2,7 8,2 8,0 48,0 6,0 156 2,49 6,7

Стомп 32,5 2,8 8,4 8,1 50,0 6,2 158 2,57 6,9

Довсходовое боронование

Фронтьер Оптима 32,7 2,8 8,3 8,2 56,8 6,9 158 2,86 7,7

Стомп 33,6 2,9 8,5 8,4 60,4 7,2 159 2,98 8,0

Опрыскивание после всходов

Галакси Топ 34,5 2,9 8,6 9,1 68,1 7,4 160 2,99 8,1

Агритокс 35,1 зд 8,7 9,2 69,7 7,6 162 3,06 8,3

Пивот 35,2 3,2 8,9 9,2 76,4 7,8 163 3,11 8,4

НСР05 - 0,65 - - - - 0,37 -

Данные таблицы 7 показывают, что площадь листьев в условиях опыта выражена разными показателями. Наибольшую площадь листьев формируют растения в опытных вариантах, составляя 33-35 тыс.м2/га, а в контрольном

варианте - 26,6 тыс.м2/га. Наиболее эффективным способом внесения гербицидов оказался при опрыскивании посевов по всходам. Внесение гербицидов до и после боронования и культивации также имеет эффект, но уступает незначительно показателям при внесении по всходам.

Чистая продуктивность растений (ЧПФ) отражает результаты фотосинтеза за сутки, как условия роста и развития растений влияют на формирование листовой поверхности и накопления сухих веществ. Данные таблицы 7 показывают, что в контрольном варианте, где не применяли гербициды, чистая продуктивность фотосинтеза составила 1,9 г/м в сутки, а на посевах, где применяли гербициды - 2,8-3,2 г/м2 в сутки.

В опытных вариантах накопление сухого вещества составило 8,4-8,9 т/га, а в контрольном - всего 6,2 т/га.

Сравнение показателей фотосинтетической деятельности посевов фасоли по годам исследований показало, что в годы с хорошо обеспеченной влагой почвы (2009, 2011) формировалась большая листовая поверхность, чистая продуктивность фотосинтеза была больше на 5-7%. Такую закономерность наблюдали по всем вариантам опыта, независимо от гербицидов и способа и время их использования. В 2010 году все показатели фотосинтетической деятельности растений фасоли были выражены меньшими показателями. На рисунке 8 показаны данные по величине площади листьев в зависимости от года исследований и применения гербицидов.

8 - тыс. м2/га

20 15 10

О

2009 2010 2011 годы

| П Контроль истомп О Арттгтокс ЕЗПнвот |

Рис. 8. Площадь листовой поверхности в зависимости от гербицидов и года

исследований

Данные рисунка 11 показывают, что все показатели листовой поверхности в условиях опыта выше в 2009 и 2011 годы, когда влагообеспеченность была более оптимальной для растений фасоли. В 2010 году они уступают по разм*/ ерам площади листьев на 2-4 тыс.м2/га в зависимости от варианта опыта.

Немаловажное значение имеет сбор белка с единицы площади, количество которого зависит от многих факторов. В частности, на содержание белка в семенах и общий сбор белка с единицы площади заметное влияние оказала засоренность посевов. Результаты показывают, что чем чище посевы от сорной растительности, тем выше продуктивность растений. Повышаются показатели числа бобов и семян, масса 1000 семян, величина урожая семян. В целом,

варианты с гербицидами обеспечивают формирование более высокого урожая и выход белка с урожая намного больше, чем в контрольном варианте. Если общий выход белка с гектара в «контроле» составляет 4,9 тонн, то в опытных вариантах -7-8 т/га. Из изучаемых вариантов наиболее эффективным оказался вариант, при котором посевы обрабатывали после всходов семян гербицидами Пивот и Агритокс.

На рисунке 9 показана урожайность семян фасоли в зависимости от применения гербицидов.

Данные рисунка 9 показывают, что во всех способах внесения гербицидов на посевах фасоли, независимо от вида гербицида, урожай семян существенно повышался относительно контроля. При внесении в почву гербицида Стомп урожай семян составил 2,57 т/га, а в контроле -1,81 т/га, внесение до всходов, но после посева семян - 2,98 т/га и опрыскивание всходов - 3,06 т/га. Что касается гербицида Пивот, то он оказался еще более эффективным. Разница в урожае между контролем и опытным вариантом составила 1,3 т/га, а выход белка - 3,5 т/га.

Внесение в почву до Внесение в почву до Опрыскивание посева всходов всходов

| □ Контроль ■ Стомп □ Пивот |

Рис. 9. Влияние гербицидов и способов их внесения на величину урожая семян

фасоли

Результаты наблюдений и анализов показали, что, получив определенный урожай семян фасоли, где применяли гербициды, желательно провести исследования по выявлению наличия токсических веществ в урожае фасоли, насколько он пригоден для использования в пищевой промышленности.

Различные виды гербицидов по разному реагировали на сорные и культурные растения. В одних случаях они способствовали гибели до 60-70%, в других случаях - 75-85%, а остаток токсических веществ в семенах зависел от вида гербицида.

Внесение гербицида Фронтьер Оптима под предпосевную культивацию, его концентрация (2009 г.) в семенах фасоли составила 0,01 мг/кг, что почти в 70 раз ниже допустимого значения; в 2011 году - 0,02 мг/кг и в 35 раз, соответственно.

Таблица 8. Агроэкологическая характеристика различных гербицидов

Гербицид, д. в. Концентрация гербицидов в продукции, мг/кг МДУ

2009 г. 2010 г. 2011 г.

Под предпосевную культивацию

Фронтьер Оптима 0,01 не обн. 0,02 0,7

Стомп не обн. не обн. 0,01 0,1

Под боронование перед всходами

Фронтьер Оптима 0,01 0,01 0,02 0,7

Стомп не обн. не обн. 0,01 од

По всходам

Галакси Топ не обн. не обн. не обн. 0,03

Агритокс не обн. не обн. не обн. 0,05

Аналогичные результаты получены по другим гербицидам. В частности применение гербицида Фронтьер Оптима после посева семян фасоли, но до появления всходов концентрация не поднималась выше 0,02 мг/кг в продукции. Притом в разные годы исследований они были выражены разными показателями. В 2009 и 2011 годы наличие в продукции почти не обнаружено, если они имели место, то в несколько раз меньше допустимого. В таблице 8 они приводятся как по годам исследований, так и по гербицидам, увязанные со сроком внесения.

Наличие каких-либо токсических остатков в продукции почти не обнаружены после внесения или применения гербицидов Галакси Топ, Агритокс, Пивот. Отсюда следует, что использование выше указанных гербицидов вполне приемлемо на посевах фасоли, они фактически после себя не оставляют на посевах и в самой продукции токсических веществ. Они не оказывают отрицательного действия на условия произрастания фасоли, грунтовые воды и являются эффективными для применения на посевах фасоли.

Таким образом, внесенные под культивацию почвенные гербициды Фронтьер Оптима и Стомп снижают засоренность посевов фасоли на 50-60%, это существенно снижает количество сорняков относительно засоренности в контрольном варианте. Эффект истребления у этих гербицидов увеличивался при внесении их в почву до появления ростков семян фасоли над почвой при проведении боронования. Засоренность посевов перед всходами заметно приводила использование гербицидов к гибели сорняков, составляя 77-80%, т.е. наблюдалось возрастание гибели сорных растений.

Наибольшей эффективностью отличались гербициды, внесенные по всходам - Галакси Топ, Агритокс и Пивот. При этом степень засоренности уменьшалась значительно, составляя 75-85%.

Внесение гербицидов в почву или обработка ими посевов фасоли способствовали увеличению вегетативной массы растений фасоли за счет сокращения питательных веществ и влаги, используемые сорными растениями до их гибели. Наибольшее влияние на высоту роста растений фасоли оказали Стомп 24

и Агритокс. Показатели роста и развития всходов были ниже показателей, полученных при предпосевном внесении их.

Сравнение формирования элементов структуры урожая в зависимости от применения гербицидов показало, что наиболее эффективными были Агритокс, Пивот и Галакси Топ. Число и масса семян фасоли одного растения в этих опытных вариантах были выражены лучшими показателями, масса 1000 семян также выражалась в лучшую сторону в этих вариантах, особенно относительно контрольного варианта.

Повышению урожая семян на 3-4 ц/га способствовало внесение почвенных гербицидов под предпосевную культивацию. Эффективность гербицида Стомп была выше относительно другого почвенного гербицида и контроля. Применение Фронтьер Оптима на посевах фасоли перед проведением боронования растений до всходов повышала продуктивность растений фасоли, чем внесение их под культивацию. Увеличение урожая, по сравнению с контролем, составило 12-15%.

Наибольшую продуктивность растения фасоли, структура урожая и урожай семян показывали при внесении гербицидов Агритокс, Пивот по всходам. Урожайность семян (за три года) составила в среднем 2,4-2,8 т/га. Это существенно больше, чем в контрольном варианте.

Следует также отметить, что почвенные гербициды оказались более эффективными, чем контактные при их применении перед культивацией и перед появлением всходов.

На повышение содержания белка в семенах фасоли оказало влияние внесение почвенного гербицида Стомп под «слепое» боронование, а по всходам растений - гербицидов Агритокс и Пивот. Увеличение содержания белка составляло на 1,23 и 1,67%, т.е. применение гербицидов на посевах фасоли способствует существенному уничтожению сорняков (60-85%), освобождая посевы от сорных растений, фасоль получает больше влаги, питательных веществ, имеет лучшую освещенность и более эффективными становятся симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений, за счет чего значительно повышается продуктивность фасоли в условиях опыта.

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ФАСОЛИ

-Проведенные исследования дают нам основание, что использование микроэлементов- на посевах фасоли, несмотря на дополнительные затраты, приводит к существенному повышению урожайности, что в экономическом плане очень выгодно.

В таблице 9 приводятся данные экономической эффективности применяемых приемов технологии на посевах фасоли.

Таблица 9. Экономическое обоснование приемов технологии _ возделывания фасоли (2009-2011 гг.) _

Показатели Урожа й-ность, т/га Стоимос ть продукц ИИ тыс. руб. Затраты на произв- во продукц ии, тыс. руб. Реализ ац цена, руб./к г Чисты й доход, тыс. руб. Урове нь рентаб ельнос ти, %

Микроэлементы

Контроль 2,18 43,6 28,1 20 15,5 55,2

ИнР - фон 2,48 49,6 29,7 20 19,9 67,0

Фон + Мо 2,57 51,4 30,9 20 20,5 66,3

Фон + В 2,59 51,8 31,1 20 20,7 66,6

Фон + МоВ 2,67 53,4 31,9 20 21,5 67,2

Фон + МоВЫ 2,55 51,0 32,6 20 18,4 56,7

Гербициды

Контроль 1,81 36,2 28,7 20 14,5 50,8

Агритокс 3,06 61,2 37,7 20 23,5 62,3

Галакси Топ 2,99 59,8 36,9 20 22,9 62,1

Стомп 2,98 59,6 36,7 20 22,9 62,1

Фронтьер Оптима 2,86 57,2 35,3 20 21,9 62,0

Пивот 3,11 62,2 35,3 20 25,9 71,0

Результаты анализов показывают, что использование микроэлементов на посевах фасоли оказалось весьма прибыльным. При дополнительных затратах на приобретение и внесение в почву микроэлементов существенно не повлияли на себестоимость продукции, наоборот, с вычетом затрат остается достаточно неплохой чистый доход. Даже в варианте, где не применяли микроэлементы (контроль), выращивание фасоли весьма выгодно. Что касается опытных вариантов, то здесь с вычетом затрат на производство семян чистый доход с гектара составляет от 20 до 22 тыс. руб. Из опытных вариантов наиболее эффективным оказался ИнРМоВ, который формировал более высокий урожай.

Естественно, стоимость общей реализованной продукции будет выше и прибыль с одного гектара больше других вариантов опыта (21,5 тыс. руб./га). Это на 6,0 тысяч рублей больше контроля. Что касается уровня рентабельности производства семян фасоли, то наибольшим уровнем характеризуются опытные

варианты, они на 10-12% выше контроля.

Особый интерес представляет вариант с использованием дополнительного азота (N45), этот вариант за счет приобретения азотного удобрения имеет затраты на 1 гектар 32,6 тыс. рублей, что больше, чем у остальных вариантов. Поэтому чистый доход и уровень рентабельности этого варианта ниже остальных,

соответственно они равны - 18,4 тыс. руб. и 56,7%.

Проведенные анализы по эффективности использования гербицидов на посевах фасоли Показывают, что все гербициды оказались экономически выгодными при выращивании фасоли. Несмотря на затраты, приобретая гербициды, за счет повышения урожая семян с единицы площади, чистый доход каждого гектара в опытных вариантах составил 21-25 тысяч рублей в зависимости

от способа и времени внесения их в почву.

Самыми эффективными оказались опрысканные посевы после всходов гербицидами Агритокс и Пивот. Чистый доход по этим вариантам составил до 25 тысяч рублей с уровнем рентабельности 62-67%. Остальные гербициды также принесли чистый доход с гектара в пределах 21-23 тысяч рублей. Если сравнить показатели экономической эффективности контрольного варианта и опытных вариантов, то опытные варианты, где использовали гербициды разного действия, имеют значительное превосходство по урожайности, стоимости валового реализованного урожая и уровнем рентабельности.

Контрольный вариант (без гербицидов) имеет чистой прибыли с гектара 14 5 тыс. рублей, а опытные варианты - 23-25тыс. рублей. Уровень рентабельности контрольного варианта составил 50,8%, а опытные варианты - 6271%.

Следует отметить, что все опытные варианты независимо от их токсичности к сорным растениям, сыграли положительную роль при борьбе с сорной растительностью. Процент гибели на некоторых делянках опыта составлял 85 и более процентов. При дополнительном механическом методе борьбы с сорняками можно добиться до 90-95% уничтожения засоренности посевов. Это может обеспечить повышение урожая семян фасоли еще на 2-3 центнера, что

экономически очень выгодно. „

Таким образом, использование на посевах фасоли штамма ризобии (инокуляция), фосфорных удобрений, микроэлементов (Мо, В) в отдельности и в сочетании, а также гербицидов для борьбы с сорными растениями способствовало значительному повышению урожая семян, чистый доход составил с одного га 2022 тыс. руб., а уровень рентабельности 66-67%. Возделывание фасоли в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии экономически весьма выгодно. При минимальных затратах можно получить максимум выгоды с единицы площади.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Обработка семян фасоли перед посевом штаммом ризобий и внесение в почву дополнительного фосфора увеличивают общую массу клубеньковых ■бактерий, связывая атмосферный азот воздуха до 120 килограммов на гектар.

2. Низкая обеспеченность выщелоченных черноземов молибденом и бором и использование их на посевах фасоли (на фоне ИнР), обеспечивают повышение симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов на 20-30%. Повышаются фиксированный азот воздуха, показатели фотосинтетической деятельности растений фасоли (площадь листьев, ФП, ЧПФ и сухое вещество).

3. Применение микроэлементов (Мо, В) на фоне ИнР активизирует биологическую азотфиксацию и повышается содержание азота в вегетативных и генеративных органах растений. Способствует повышению доля участия азота воздуха в питании растений. Повышается эффективность активного симбиотического потенциала (АСП), в результате растения фасоли переходят из автотрофного в симбиотрофный по азотному питанию.

4. Использование минерального азота (N45) с ИнРМоВ угнетающе действует на активность симбиотического аппарата. Снижается уровень фиксации азота воздуха клубеньками, уменьшается количество биологического азота употребляемого растениями фасоли, переходят в автотрофный тип азотного питания.

5. В опытных вариантах, где были применены микроэлементы на посевах фасоли, формируются элементы продуктивности и урожай семян более высокими показателями. Лучшим опытным вариантом является ИнРМоВ, т.е. сочетание инокуляции семян штаммами ризобий на фоне фосфорных удобрений, обработке семян молибденово-кислым аммонием и внесение бора в почву существенно повышают урожай семян фасоли и его качества. Если в контрольном варианте урожай семян составляет более двух тонн, то в опытном - около 3-х тонн с гектара, а сбор белка - около 800 кг/га.

6. Учитывая биологическую особенность фасоли как культуры позднего посева, возникает необходимость содержать посевы в чистом состоянии, чтобы получать высокие урожаи семя. Использование различных гербицидов на посевах фасоли против сорняков позволило уничтожить до 85 и более процентов сорных растений. Посевы, очищенные от сорняков формируют большую листовую поверхность, с высокими показателями фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза.

7. Использование отдельных гербицидов (Фронтьер Оптима и Стомп в период подготовки почвы к посеву существенно сокращали наличие в посевах сорных растений. При внесении же их в почву под боронование до появления всходов, гибель сорняков возросла до 80%. Гербициды Агригокс и Пивот,

вносимые по всходам, являются наиболее эффективными, существенно снижается количество сорняков, а гибель доходит до 85 и более процентов.

8. Применение гербицидов Агритокс, Стомп, Пивот и других обеспечивают чистоту посевов до 85%, а растения фасоли лучше используют влагу почвы и питательные вещества, в результате формируется высокий урожай семян фасоли (более 3,0 т/га), за счет увеличения продуктивных растений на единицу площади, формирование большего количества, бобов и семян на растениях и увеличения массы 1000 семян.

9. При применении почвенных и контактных гербицидов на посевах фасоли не наблюдалось остатков в продукции токсических веществ. Концентрация гербицидов в семенах фасоли была ниже в 10-30 раз МДУ независимо от сроков и способов их внесения. Содержание контактных гербицидов Галакси Топ и Агритокс в семенах фасоли не обнаружено.

10. Использование на посевах фасоли микроэлементов на фоне ИнР и применение против, сорняков гербицидов обеспечивают повышение урожайности на 15-20%, получение с каждого гектара более 22 тысяч рублей, с уровнем рентабельности 66-71%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На черноземах, выщелоченных в зоне неустойчивого увлажнения республики, для существенного повышения эффективности приемов технологии, обеспечивающие повышение показателей симбиотической и фотосинтетической деятельности фасоли, необходимо довести уровень обеспеченности почвы бором и фосфором до оптимального, обрабатывать семена перед посевом молибденово-кислым аммонием и инокулировать активным штаммом ризобий.

Использовать на посевах фасоли гербициды Агритокс и Пивот, которые способствуют повышению продуктивности растений на 15-20%. из почвенных гербицидов рекомендуется использовать Стомп - который отличается большей эффективностью в сравнении с другими гербицидами. В целом использование выше отмеченных гербицидов обеспечивает формирование урожая семян фасоли до 3-х и более тонн с одного гектара.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кашукоев М.В., Назранов Х.М., Шогенов P.M. Использование гербицидов на посевах фасоли.// Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. — Москва: ИД «Типография», №5, 2013. — С. 37

2. Шогенов P.M., Кашукоев М.В., Назранов Х.М. Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность фасоли в зависимости от условий выращивания.// Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - Москва: ИД «Типография», №6,2013. - С. 37

3. Кашукоев М.В., Шогенов P.M. Влияние активности симбиоза на потребление элементов питания фасоли в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии.// Социально-экономические проблемы региона Юга. России. - Нальчик: «ИИПРУКБНЦРАН», 2014.

4. Кашукоев М.В., Шогенов P.M. Экономическая эффективность возделывания фасоли в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии.// Социально-экономические проблемы региона Юга России. - Нальчик: «ИИПРУКБНЦРАН», 2014.

5. Кашукоев М.В., Шогенов P.M. Влияние активности симбиоза на биохимический состав семян фасоли в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии.// Социально-экономические проблемы региона Юга России. - Нальчик: «ИИПРУКБНЦРАН», 2014.

6. Кашукоев М.В., Шогенов P.M. Формирование урожая семян фасоли в зависимости от микроэлементов в условиях Предгорной зоны Кабардино-Балкарии/Проблемы развития АПК региона.-2014. - №4 (20) . - С. 21-26

Сдано в набор 21.11.2014 г. Подписано в печать 28.11.2014 г. Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 716 Бумага писчая. У сл. п. л. 1,1. Тираж 100.

Типография ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова»

Лицензия ПД № 00816

360004, г. Нальчик ул. Тарчокова, 1а