Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка основных технологических приемов возделывания галеги восточной в условиях лесостепной зоны Кузнецкой котловины

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Баранова, Вера Васильевна, Новосибирск

Новосибирский государственный аграрный университет Кемеровский сельскохозяйственный институт

На правах рукописи

Баранова Вера Васильевна

РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГАЛЕГИ ВОСТОЧНОЙ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ КУЗНЕЦКОЙ КОТЛОВИНЫ

Специальность 06.01.09. - растениеводство

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

Руководитель кандидат биологических наук, доцент ЛОГУАМ.Т.

Новосибирск-1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ.................................. 3

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА......................... 9

ГЛАВА II. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКИ

ИССЛЕДОВАНИЙ.............................. 33

2.1. Природно-климатические условия....... 33

2.2. Характеристика почв.................. 41

2.3. Методики исследований................ 48

ГЛАВА III.ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

ГАЛЕГИ ВОСТОЧНОЙ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ................ 54

3.1. Влияние глубины заделки семян и сроков посева на полевую всхожесть

и зимостойкость...................... 54

3.2. Рост, развитие и урожайность зеленой массы в зависимости от нормы высева

и способа посева..................... 61

3.2.1. Густота стояния и жизнеспособность в год посева............ 61

3.2.2. Рост и развитие растений

галеги восточной.............. 66

3.3. Урожайность зеленой массы галеги восточной............................ 90

ГЛАВА IV. СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ГАЛЕГИ ВОСТОЧНОЙ

ПРИ ПОНИЖЕННЫХ НОРМАХ ВЫСЕВА.............. 96

4.1. Фотосинтетическая деятельность....... 96

- 3 -

4.2. Развитие генеративных побегов галеги восточной в зависимости от пониженных норм расхода семян при широкорядном посеве........................ 108

4.3. Семенная продуктивность и посевные качества семян....................... 117

ГЛАВА V. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ.............................. 129

5.1. Сравнительная оценка продуктивности галеги восточной, люцерны синегибрид-ной и клевера лугового............... 129

5.2. Энергетическая оценка возделывания многолетних бобовых трав............. 144

5.3. Экономическая эффективность возделывания галеги восточной............... 148

ВЫВОДЫ.................................... 155

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.......... 15?

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Основным условием для увеличения продукции животноводства является улучшение прочной кормовой базы. Для выполнения этой задачи важно не только увеличение валового сбора корма, но и производство полноценных кормов, в достаточном количестве содержащих белки, незаменимые аминокислоты, жиры, легкопе-реваримые животными углеводы, витамины, минеральные вещества и микроэлементы при резком снижении малопереваримой клетчатки.

По зоотехническим нормам каждая кормовая единица должна в среднем содержать переваримого белка из расчета при производстве молока - 108, говядины - 105, свинины - 115. В Кемеровской области по наличию производимых кормов в одной кормовой единице содержится в среднем переваримого белка на 30% меньше зоотехнической нормы. Это приводит к снижению продуктивности животных, большому перерасходу кормов, повышению себестоимости продукции и снижению доходности животноводства. Из-за недостатка белка в рационе дойных коров перерасход кормов на каждый центнер молока увеличивается на 30-35%, а при откорме свиней и молодняка КРС - на каждый центнер привеса на 40-50%. Это обусловлено рядом причин: преобладанием в составе кормовых культур растений, богатых безазотистыми веществами и сравнительно бедных протеином (злаковые травы, ячмень, овес, сорго), невысокой урожайностью бобовых трав и зернобобовых фуражных культур, большими потерями протеина, витаминов и других питательных веществ во время их уборки. Низкое плодородие почв и неудовлетворительный уровень агротехники возделывания кормовых культур не способствуют получению высоких урожаев семян и питательной

зеленой массы, что является главным тормозом для улучшения кормовой базы животноводства в Кузбассе. Для того, чтобы по высить эффективность использования высокоурожайных кормовых культур необходимо возделывать в достаточном количестве богатые кормовым белком многолетние бобовые травы: люцерну синегибридную, клевер красный, донник белый, эспарцет песчаный.

Урожайность люцерны синегибридной и клевера красного, традиционно возделываемых в нашей области, неустойчива, что связано с вымерзанием люцерны в холодные зимы, Клевер дает низкие урожаи в засушливые годы. Не всегда можно получить высокие урожаи семян, что связано с недостаточным опылением и погодными условиями весной и летом.

Ежегодная потребность области в семенах многолетних трав - 6 тысяч тонн. Поэтому весьма важным является подбор и внедрение в производство нетрадиционных кормовых культур, обладающих высокой кормовой продуктивностью и устойчивым в условиях региона семеноводством. Перспективным видом является галега восточная (Galega, orientales), которая интенсивно возделывается во многих регионах России.

Галега восточная - бобовая культура многостороннего использования. По сравнению с другими бобовыми травами она быстро отрастает и дает ранний высокопитательный корм, возможно многолетнее использование (до 10 и более лет). Является хорошим азотфиксатором и предшественником. Ценность галеги еще в том, что она слабо повреждается вредителями и обладает устойчивой по годам семенной продуктивностью. Обладает хорошей отавностью, холодостойкостью и зимостойкостью, что важно для условий Сибири. Имея высокую облиствен-ность (65-78%) отличается хорошим кормовым достоинством. Примене-

ние галеги восточной довольно широкое: в фазу бутонизации - это ценный зеленый корм; в фазу цветения - используется для заготовки сена, сенажа; в смеси с другими углеводистыми кормами - для заготовки силоса. Небольшие посевные площади бобовых трав и низкие урожаи в отдельных хозяйствах области связаны, прежде всего, с не соблюдением агротехнических приемов возделывания и недостаточной изученностью биоэкологических особенностей возделываемой культуры. В условиях Кузбасского региона галега восточная, наряду с традиционно возделываемыми многолетними травами, может занять достойное место.

Цель исследований. Изучить биоэкологические особенности гапеги восточной и разработать основные технологические приемы возделывания в условиях лесостепной зоны Кузнецкой котловины.

Задачи исследований:

1.Изучить влияние сроков, способов посева, норм высева и глубины заделки семян на:

- полевую всхожесть и зимостойкость;

- особенности роста и развития;

- урожайность и питательную ценность зеленой массы галеги восточной.

2. Дать сравнительную оценку данной культуры с традиционно возделываемыми в Кемеровской области многолетними бобовыми травами по:

- урожайности и химическому составу зеленой массы;

- семенной продуктивности;

- развитию корневой системы и азотфиксирующей способности.

3. Определить влияние освещенности на семенную продуктивность и посевные качества семян галеги восточной при пониженных нормах

высева.

4. Рассчитать экономическую эффективность возделывания галеги восточной в условиях Кузнецкой котловины.

Научная новизна. Впервые в Кемеровской области проведены экспериментальные лабораторные и полевые исследования по комплексной программе, в результате которой изучены биоэкологические особенности, установлены закономерности формирования надземной массы и корневой системы в зависимости от технологических приемов; определены оптимальные сроки, способы посева, нормы высева.

Впервые разработаны основные технологические приемы возделывания на семена и зеленый корм в условиях лесостепной зоны Кузнецкой котловины.

Практическая значимость. Изученные технологические приемы возделывания галеги восточной на основе выявления жизнеспособности растений являются основой разработаных рекомендаций для хозяйств области по интенсивному многолетнему использованию для полевого и лугового травосеяния с целью получения высоких урожаев семян (0,65 т/га) высокопитательных белковых кормов (7,4 т/га сена).

Внедрение по возделыванию галеги восточной проводилось в 1995-1998 гг. в трех хозяйствах Кемеровской области (АОЗТ "Красный Яр" Ижморского района; откормочный совхоз "Ново-Покровский" Тя-жинского района; ОКХ "Родник", Юргинского района,расположенных в северной лесостепи на площади 600 гектаров. Сравнительная оценка галеги восточной с традиционно возделываемыми люцерной синегибрид-ной и клевером луговым и экономический анализ разработанных технологических приемов определили высокий уровень рентабельности и ресурсосбережения в кормопроизводстве.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на

- 3 -

международной конференции День земли: экология и образование ( Бийск, 1998 ); на региональной научно-практической конференции по " Проблемам АПК в условиях рыночной экономики " ( Новосибирск, 1996 ); на научно-практической конференции по " Проблемам ресурсосберегающих технологий в АПК Кемеровской области на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава НГАУ по " Проблеме науки и производства в условиях Аграрной реформы ( Новосибирск, 1993 )

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в б печатных работах.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 177 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов. Работа иллюстрирована 35 таблицами и 13 рисунками. Список литературы включает 218 источников, из них зарубежных авторов 18.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Галега восточная (Galega orientalis L.) - многолетнее растение сем. Fabaceae. Как указывает Н.Г. Тазина (1997) этот вид обладает большой экологической пластичностью. Эндемичное растение флоры Кавказа. В природных условиях растет небольшими куртинами в Закавказье на склонах гор и в долинах на высоте 300-1800 м над уровнем моря (Н.Н.Русинов, 1991; В.П.Головин, З.Ш.Шамсутдинов,1992). Нередко входит в состав разнотравных ценозов (П.Ф.Медведев, 1970; 1974; 1981; Г.И.Янковский, 1988). Это травянистое растение известно под названиями: рутевка, галега, козлятник, козья рута, соло-дянка лесная (П.П.Вавилов, 1982; 1983; М.Ф.Концевая, 1988). В природе встречается 8 видов галеги. На территории Российской Федерации произрастают: галега восточная и галега лекарственная.

Греческое название галеги происходит от сочетания слов "га-ла"- молоко и "агеин"-. действовать, растение считается молокогонным (В.Ф.Косторной, 1991). Первые сведения о введение в культуру связаны с декоративными и лечебными свойствами. В конце XVIII века в Германии начинается изучение галеги лекарственной. Широкого применения для кормовых целей галега лекарственная не получила, так как хуже чем другие бобовые травы поедается животными (R.W.Aliare!, A.D.Bradchaw, 1964; В.И.Скоблина, Н.Г.Тазина, 1997; 1984). В отличии от галеги лекарственной галега восточная оказалась более перспективной и получила широкое распространение.

Первые испытания галеги восточной, как кормового растения были проведены в начале 20-х годов во Всесоюзном научно-исследова-

тельском институте растениеводства в Москве А.Ю.Тупиковой-Фрейд-ман, где она впервые была введена в культуру (П.П.Вавилов, А.А.Кондратьев, 1975; Р.М.Немакаев, 1987). С этого периода изучаются ее биологические особенности. С 1925 г. галегу восточную в Ботаническом саду Пермского университета изучал А.А.Хребтов, но более глубокое и всестороннее изучение продолжено в 1931 г. С.Н.Симоновым во Всесоюзном институте кормов, которого можно по праву считать инициатором введения этого растения в культуру.

Галега восточная по своим биологическим особенностям относится к растениям двуручкам. В лесной зоне и на севере лесостепи она является растением озимого типа. При весеннем беспокровном посеве она развивается очень медленно и к концу вегетации в первый год жизни зацветают лишь отдельные растения. При благоприятных условиях можно получить два укоса зеленой массы. В южных районах стралы это растение ярового типа развития. В год посева цветет в конце лета, иногда дает семена (А.М.Шагаров, 1985).

Галега - стержнекорневое растение. Корневая система мощная, но сравнительно поверхностная, проникает в почву на глубину 80-90 см (А.С.Сарбашев, 1993). Ценной биологической особенностью галеги является то, что она способна к активному вегетативному размножению благодаря тому, что на главном корне формируется до 18-22 корневых отпрысков разрастающихся горизонтально во всех направлениях, которые выходя на поверхность образуют стебли. На подземной части стеблей формируются зимующие почки, обеспечивающие возобновление растений (А.Г.Ларионов, 1976; С.А.Логачев, 1993). Благодаря этой способности к вегетативному размножению травостои галеги с годами не изреживаются, а, наоборот, все более загущаются, образуя выровненный травостой.

По потребности во влаге галега относится к растениям-мезофитам (Ю.А.Утеуш, 1991; В.И.Филатов, Ж.А.Яртиева, 1997). На формирование вегетативной массы первого укоса весенняя засуха влияет значительно меньше, чем у других бобовых луговых растений, поскольку она использует более продуктивно осенние и зимние водные запасы почвы и осадков. Размер второго укоса зависит от летних осадков и при недостатке влаги урожай может быть низким (В.А.Бенц, 1993; З.Г.Бигбулатов, 1997). Наиболее чувствительны к недостатку влаги растения первого укбёа жизни, особенно в период всходов - начала стеблевания, когда формируется корневая система (А.Ф.Степанов, 1992; 1993). Галега не выносит избыточного увлажнения, поэтому на заливных низинных почвах сохраняет жизнеспособность после двухнедельного затопления, а при 25-30- дневном пребывании под водой наступает полная гибель посевов. В.Ф.Мальцев (1979) и Т.Г.Мамедов (1991) отмечают, что бобовые травы особенно чувствительны к недостатку влаги в период бутонизации, поэтому снижение энергии водо-потребления он объясняет возрастными изменениями в растениях. В период максимального образования зеленой массы происходит наибольшее потребление воды из почвы (И.В.Кобозев, 1995; С.Н.Надежкин, 1997). Прямого соответствия между увеличением массы растений и расходом воды, по мнению Н.Г.Альковой (1986, 1988, 1990), быть не может.

К почвам и питательным веществам галега предъявляет значительные требования. Рекомендуется возделывать на плодородных, рыхлых, водопроницаемых почвах: черноземах, дерново-подзолистых, супесчаных почвах, легких и тяжелых суглинках, а также на осушенных и окультуренных низинных торфяниках или пойменных землях (Р.М.Не-макаев, 1987; Ю.К.Новоселов, 1989). По Б.А.Ягодину (1980) и

Л.Д.Алейниковой (1989) оптимальной средой почвы для галеги является нейтральная и слабощелочная (pH 7-8). Повышенная кислотность (pH 4-5) замедляет развитие клубеньковых бактерий и снижает усвояемость растениями фосфора (Э.Я.Базылев, 1978; И.В.Артемов, 1994).

Как указывает А.Н.Кшникаткина (1993; 1998), для прорастания галеги требуется температура не менее, чем +5-6°С, оптимум оказывается в пределах +10-12°С, это относится и к росту листьев, и стеблей. На второй и последующие годы жизни отрастание перезимовавших побегов и почек весной начинается при температуре +8-10°С (М.С.Рогов, 1970; Н.М.Матвеев, 1994). Активность этого процесса увеличивается с повышением температуры. Установлено, что при температуре ниже +8°С ростовые процессы замедляются, и в целом за период от начала отрастания до цветения галеги требуется в среднем 850-900°С тепла. Т.И.Макарова (1974); М.И.Ярошевич, Д.Ф.Морозов (1990) подтверждают, что сумма положительных температур для формирования укосного травостоя находится в пределах от 700 до 97б°С. Несмотря на свое южное происхождение галега восточная отличается сравнительно высокой холодостойкостью и морозоустойчивостью, что обусловлено высоким содержанием растворимых Сахаров в зимующих органах. О.Н.Сафонова (1993) отмечает, что растения переносят суровые и бесснежные зимы с морозами до -25°С, а при снежном покрове до -40°С. Температура весной и осенью -3-5°С не наносит ущерба растениям, что позволяет считать галегу одной из кормовых культур с наиболее длительным сроком осеннего использования. Во второй и последующий годы галега отрастает рано (L.Bauer, 1980; И.Ф.Садыги-рова, 1993; А.С.Сарбашев, 1993). Положительной особенностью по сравнению с другими бобовыми является быстрое накопление зеленой массы в весенний период (Н.Е.Шведова, Т.Г.Бойков, 1993).

Скорость отрастания после перезимовки зависит прежде всего от типа использования культуры в предыдущем году. Быстрее отрастает галега, если ранее ее убирали на семена. При этом отмечается и наибольшее накопление пластических веществ в корневой системе. При скашивании травостоя в ранние фазы получается масса более высокой питательной ценности, возрастает поедаемость животными кормов (А.П.Булатов, 1981). Отчуждение травостоя систематически в ранние фазы не всегда компенсируется повышенным выходом переваримого протеина и приводит, как правило, к резкому снижению урожая (Э.П.Бу-далникова, 1991). Отрицательное влияние скаши