Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СИМБИОТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ БОБОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ГОРНОЙ ЗОНЫ КБР

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "СИМБИОТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ БОБОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ГОРНОЙ ЗОНЫ КБР"

Л-¿6419

На правах рукоп

ТХАГАПСОЕВ МУХАМЕД ХАСЕНОВИЧ

Симбиотнческая активность и белковая продуктивность зерновых бобовых культур в условиях горной зоны КБР

Специальность 06.01, 09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискания ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Нальчик - 2005 г.

Работа выполнена в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии на кафедре растениеводства и селекции в 2000...2005 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Жеруков Борис Хажмураговнч

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Унежев Хасан Мусабовнч;

кандидат сельскохозяйственных наук Кушхабиев Асланбек Зулнмбневич

Ведущее предприятие: Ставропольский государственный аграрный университет

Защита диссертации состоится >-$005 г. на засе-

дании диссертационного совета Д220.033.01 при^абардино-Бал каре ко Г( государственной сельско.хозяйствен кой академии, по адресу: 360030, г. Нальчик, ул. Тарчокова, 1а.

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

/ Р.С.Шидаков

общая характеристика

'' Актуальность. Максимальное вовлечение азота воздуха в биологический круговорот является одной из важнейших задач сельскохозяйственной науки во всех регионах страны. Однако, в экологических условиях горной зоны Северного Кавказа не определены оптимальные параметры основных факторов среды для реализации потенциальной азотфикси-руюшей активности симбиотической системы, урожайности и белковой' продуктивности зерновые бобовых культур. ■ !.; I

Этим и определяется актуальность проблемы изучения сои, гороха и ■ вики в специфических почвенно-климатических-условиях горной зоны КБР. . . ; ■ ■ , - - • :•

Цель и задачи исследований. Цель работы состоит в совершенствовании технологии^ производства зерновых бобовых культур на выщелоченных черноземах горной зоны КБР для активизации симбиотической системы и получения высоких урожаев семян. ' ' I '

Дня достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:;, ■ -. ' . „ . ,

- выявить,конкурентоспособность заводских штаммов ризобий со спонтанными штаммами зерновых бобовых культур;** ... <

- определить нижний порог оптимальной обеспеченности "зерно- г вых бобовых культур подвижным фосфором;

- изучить эффективность применения бора, молибдена и цинка при низком содержании их в почве;

- изучить, влияние минеральных форм азотных удобрений на сим-биотическую азотфиксацию воздуха зерновыми бобовыми культурами;:

- изучить динамику формирования симбиотического аппарата зерновых бобовых культур в зависимости от условий вырашивания и опре-^. делить количество биологически фиксированного азота воздуха за веге^ тацию;

- изучить динамику формирования урожая . . зерновых бобовых культур при разной активности симбиоза; ■ -

- изучить формирование урожая гороха и вики в смеси с горчицей / белой; > . •. м

- определить экономическую и энергетическую эффективность , изучаемых агротехнических приемов. . . - 1

Научная новизна. Впервые в экологических условиях хорной зоны-) КБР выявлены комплиментарные наиболее активные штаммы ризобий для сои — 634, гороха г* 625А и вики - 1-42, доказана высокая эффектна- ■. ность применения борных и цинковых удобрений при возделывании этих ,. культур, а также неэффективность применение модибдена и минерально-

ЦНБ МСХА фонд научной литературы

N0

го азота. Определены фактические объемы биологической фиксации азота воздуха, динамика формирования, активности симбиотического аппарата. №.-фотосннтетической деятельности посевов независимости от условий выращивания. .. - . ■,: - - .'■</.Практическая цен ность работы; Разработаны » предложены технологические приемы выращивания зерновых бобовых культур с учетом их биологических i и . хозяйственных особенностей,' которые позволяют повысить продуктивность посевов на 30-40%, улучшить качество семян и сократить затраты энергии от 26,К до 56,6 ГДж/га на производство единицы продукции. ■■: ¡л.- ""1. v: 1 '

. Апробация работы,-Материалы исследований доложены на региональных и всероссийских НПК: «Актуальные проблемы современной -науки» (Самара, 2003 г.), «Новые и редкие растения Северного Кавказа» Часть t (Владикавказ, 2003 г.) на ежегодных отчетных■ сессиях кафедры -«Растениеводства и селекции» ив5* опубликованных работах общим объемом 1,2 усл. п. я. •■■'■' • - ■

Объемработы. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста, включает 3 рисунка, 23 таблицы в тексте и 18 » приложении. Состоит из введения, б глав, выводов и рекомендации производству. Список использованной литературы содержит 162 наименования,' в том числе И зарубежных авторов, * ' ' *

Объекты; условия и методика проведения исследований

Экспериментальная часть исследований была выполнена в 20002005 гг. в сельскохозяйственной артели (СХА) «Верхний Куркужнн». '

В качестве объектов исследований-были использованы зерновые бобовые культуры (соя —«Пламя», горох ~ «Смарагд», вика— «Льговская 31-292»), * - ■< - -, • ' '

Почва опытных участков — тяжелосуглинистый выщелоченный чернозем. Реакция почвенного раствора близкая к нейтральной (рН=б,6-6,8), содержание гумуса - 5,4%, легкогцдролизируемого азота - 41,7-42,4 мг/кг почвы (ионно-селективный), подвижного фосфора - 85-87 мг/кг (по Чирикову), обменного калия 140-150 мг/кг (по Чирикову), подвижного бора — 0,40-0,41 мг/кг (в водной вытяжке), подвижного молибдена — 0,31 • 0,32 мг/кг (в оксалатной вытяжке), подвижного цинка - 0,45-0,50 мг/кг (фотометрический) - : ч- *

Палевые 'опыты заложены' методом ренаомезированных блоков. Предшественником во-всех опытах была кукуруза на силос. Площадь учетной делянки каждого варианта составила 25 мг, повторность четырехкратная." . •

Метеорологические условия вегетационного периодапо годам исследований были различными. В частности, 2000 и 2002 гг., характеризовались сравнительно равномерными осадками в течение вегетации, В 2001 году влажность пахотного слоя почвы периодически опускалась ниже ППВ, что существенно снизило урожай зерновых бобовых культур.

Схемаопытов:. ; , „ •

Опыт 1. . ( . , ■ .

1. Естественное плодородие почв-(контроль); „ ,

2. Инокуляция семян активным штаммом ризобий; >

3. Оптимизация режима фосфорного питания при инокуляции семян—фон; ,, „, ...

4. Фон + молибден (Мо); • ^ .. \

5." Фон + бор (В);" ' . .

6. Фон + цинк (го); , : .. >.-,-1'-. -- ■

7. Фон + молибден +.бор + цинк (Мо+В+2п)

Опыт2. . - ■■>■ , „ *". , , ...

1. ИнРМоВгп(фон) - (контроль); . ,, " и .V,

2. Фон +N40; . ,, , ... " . , ...

3. Фон + Н»; ■

4. Фон + овес. ,, , , - , , , ■■

Нормы фосфорных удобрений на фоне высокого содержания об-;

менного калия и инокуляции семян заводскими штаммами ризобий (соя — 634, горох - 625* вика - 1-42), рассчитаны на получение урожая семян 30 ц/га зерновых бобовых культур. Посев проводили в раневесенние сро- , ки с междурядьями 60,см -соя, 15 см - (горох и вика), с нормой высева-сои - 500 тыс., гороха 1,2 млн., вики - ) ,5 млн. всхожих семян на один гектар. .. . , . ' ■• .. .....

Учеты и наблюдения за ростом и развитием растений проводили по методике Г.С. Посыпанова (1991). Математическую обработку получен-, ных экспериментальных данных проведены статистическими методами (пометодуДоспеховаБ.А., 1979). , . .. .

."."результаты исследований

Симбиотическая деятельность посевов зерновых бобовых культур

в зависимости от инокуляции и обеспеченности элементами ,, минерального питании .

Лимитирующим фактором сймбиотическоЙ деятельности в горной зоне являются влага, температура, свет и питание. В годы с достаточным увлажнением почвы формируется наибольшее количество и масса клу-

беньков. Инокуляция семян, оптимизация режима минерального питания фосфором и микроэлементами увеличивает количество клубеньков на 30... 51 % по сравнению с контролем. ' ■ • "* ". "

Максимальная масса клубеньков во все годы опытов'формировалась на фоне инокуляции, достаточной обеспеченности фосфором,'бором, молибденом и цинком. Так, инокуляция семян активным штаммом на фоне естественного плодородия почвы повышает массу активных клубеньков в 2...3 раза; оптимизация режима фосфорного питания увеличивает ее на 35...38 % по культурам; внесение борных удобрений увеличивают ее на 64.„67 %; молибденовые — на 41..V44 %, и цинковые — на 50Í..55 %. '

Применение минерального азота оказывает пагубное действие на эти показатели. Он снижает их на 66..Т7 % - у сои, 56. .,68 % - у гороха и 56...67%-у вики. ,<: " ' '' ;

Наибольший активный симбиотическнй потенциал (ДСП) зерновых бобовых культур во все годы опытов,'форм(фовался в варианте совместного применения бора, молибдена и цинка (табл. 1). В 2001 гвэтом варианте он был в 2 раза больше, чем в контроле. В 2002 г., при наиболее благоприятной влажности почвы в течение вегетации АСП достигал 30,7 - у сои, 26,9 - у гороха, 25,1 тыс. кг дней/га у вики или на 40, 43 и 45 % больше, чем в контроле, в то же время минеральный азот снижал его на 34...38%-'усои, 14...46%-угорохаи35..;40%-у внки.: *

Количество фиксированного азота воздуха рассчитывали по величине АСП li удельной активности симбиоза (УАС).'В контрольном варианте за счет спонтанных штаммов ризобий в удовлетворительные по вла-гообеспеченности годы'было фиксировало около ! 09 кг азота воздуха на один гектар у сои, 212 кг — у гороха и 202 кг-у вики. В засушливом 2001 году — соответственно 21, 26 и 24 кг/га. Инокуляция семян повысила азотфиксацию на 4,7 — у сои, 13,5 — у гороха и 11,5 кг/га у вики, оптимизация фосфорного питания на фоне инокуляции — на 20, 53 и 43 % по культурам'. Борные удобрения позволили увеличить'этот показатель в 1,5 раза по всем культурам. Применение молибденовых удобрений повысила азотфиксацию, соответственно на 40,44 и 43 %, цинковые — на 47 у сои и по 50 % у гороха и вики. Совместное применение микроэлементов увеличила этот показатель'на 61...62%/ Применение минеральных форм азотных удобрений в дозах 40 и 60 кг д.». на один гектар на процесс фиксации азота воздуха оказал угнетающее действие,'Сведя его к минимуму.

Максимальная площадь листьев'отмечена в фазу роста бобов в варианте с оптимизированными условиями минерального питания, в год с удовлетворительной' влагообеспеченностъю она достигала 42,1 - у сои, 41,4— у "горохаи41,2тыс. мг/гау вики,что на 15...16 % больше, чем в

б

. ..................... Таблица I

Количество фиксированного азота воздуха в зависимости ,

■от активности симбиоза, в среднем за 2000....2002 гг. —- - - -

' Показатели ' <- '.С .■ . 1 контроль г К ' Я- , * у ей. - -я- : 1' 1 Я • ' ■ К \ ■ ■ ИнРВ ¡' Iе' ''' 1.-ч , а" в ■ г ¡в л- е ■ «и £ . 1 .. + ■ я ■■ о е 3 г + - 8 о е

" Соя

АСП, тыс.кг.сут/га У АС,'г/га сутки Ыфикс,, кг/га 14,4 4,1 59,0 15.6 4,1 .. 63.7 19,5 ■ 4,1 79,4 20,4 4,1 82,9 22,9' 4,1 92,6 21,4 4,1 87,1 23,5 4,1 95,1 16,0 0,3 4,2 14,8 0,7 8,1

— . ■ -- ■■ ------ 1 ' Горох ■ .......

АСП,тыс,кг,сут/га УАС, г/га сутки N фикс., кг/га 12,4 10,2:.. 142,1- 13,8 10,2155,6 4. 10,2 195,6 18,4 10,2 ,205,5 20,2 10^ 225,1 19,2 1 ю;2 214,5 20,6 10,2 229,4 15,1 0,2 * 13,0 у

.. ______ ... Вика _ . -

АСП, тыс.кг,сут/га УАС, г/га сутки N фикс., кг/га . 11,5 . .„8,8: '115,3' 12,9 ;.8,8 ' 126,8 ,16,2 , 8,8 '159,1 , 16,9 "164,9 8,8.; ' 179,5 17,9 ■, м; 173,9 * 19,5 8,8 187,1 13,5 0,3 23 12,2 0,7

Максимальная площадь листьев, накопление АСВ и ФСП зерновыми бобовыми культурами в зависимости от условий . - — ' ' - выращивания, за 2000,,.2002 гг. . . _

-Показатели ' », ■ ■ V, .л X 5 •''е. к 5 ■ -в * ■ -£ ь " а < ва а, ' Я в -а • X а . N . Е* I +. ■ X 1 + X

. , о .. а Г ■ 5 К ва с* х -5 - о © 1

Соя

Площадь листьев, тыс.

м2/га 4 ' . 26,6 28,5 30,7 31,4 34,9 34,0 35,6 35,3 34,5

АСВ, ц/га 38,5 40,1 43,8 - 43,6 45,5 44,5 49,9 48,7 47,7

ФСП( млн. м2*дн./га 1,63 АЛЗ 1,83 1,88 2,02. 1,98 2,05 2,04 2,02

Горох /

Плоишь листьев, тыс. »

м:/га * ' "' 25,9 27,8 30,6 30,8 33,9 . 32,9 ,34,8 34,3 33,9

АСВ, ц/га 55,7 54,5 65,8 65,6 67,8 66,8 . 71.1. 69,9 69,1

ФСГС, млн. м2*дн/га 1,58 1,67 1,77 1,83 1,97 1,93 2,00 1,98 1,95

< г-'. * Вика ... • >1..* , •

Площадь листьев, тыс.

м2/га 35,9 27,8 30,3 30,9 34,0 32,9 34,8 34,3 • 33,5

АСВ, ц/га 55,4 56,4 ' 65,7 65,7 67,5 66,2 71,9 70,8 69,6

ФСП, млн. м3*дн./га 1,56 1,64 1,75 1,81 1,94 1,91 1,97 1,94 1,91

Таблице 3

Урожайность зеленой массы зерновых бобо&ых культур в зависимости от условий выращивании, ц/га за 2ООО...2002 гг. __

Годы ♦ » •• контроль * - -х : я а. -я : ■, Я о v ь x я; е ипРМовгп ч(Фон) I ■ + я. ■ о- е , 3 . ■ + VI, ■ я ¥ $ * си

< Соя - ■■■ ■■ ** -v

2000 2001 2002 среднее 150 100 170 149 157 105 184 149 166 110 188 /55 171 119 196 162 197 138 202 179 182 126 200 169 201 147 222 199 216 158 236 293 223 171' 248 214 21 . 24 14 16 17

; г > Горох ♦ ,. ' V

2000 2001 •• ' т 2002 % ' ; среднее 347-171 "'371 ■ 296 ; 351; 4 188 390 309 389 496 .445 343 ■'-' 383 ; 200; ;440; 3 41 420 : 228 '477 >75 ¿208 ^ 47 1,* '363 ^ 430 * 236 ' 4891 ■ 385 г438 ,241' 496 392 . 444 - 250 --.499: 398 22 ' ' 25 : . 14 ( 15 Г19 - : 12 ;;

"Вика . . ;

2000 2001 2002 среднее 345 160 '374-:: 293 350 187 '391 309 390 190. 440 340 382 202 438 346 416 220 471 369 410 . 205 . 467 361 422 229 , 483 ' 378 430 236 '492 -386 437 ; 241 ; 500: 393 22 ; 28 15 = 14 -18 : 15

контроле. Инокуляция семян активным штаммом, улучшение фосфорного питания, усиливая активность симбиоза, соответственно увеличивали площадь листьев растений. В засушливом 2001 году из-за низкой влажности почвы площадь листьев в сравнении с другими годами снизилась в 2 раза, что резко отрицательно сказалась на урожае семян.

При удовлетворительной влажности почвы в течение вегетации оптимизация режима минерального питания повышала накопление сухого вещества в фазу налива семян на 14 % — у сои, 24 %-у гороха и 25 % — у вики, дополнительное' применение минерального; азота, на фоне Ин-РМоВ2л способствовало некоторому увеличению АСВ изучаемых культур (табл. 2). ' ' ~ •

Инокуляция семян активными штаммами ризобиЯ в среднем за три года практически не повышала урожай "зелено й массы (табл. 3). Оптимизация фосфорного питания увеличила его в среднем на 10, 15 и 16 % по культурам. Минеральные формы азотных удобрений доводили этот пока* затель до 10, 3 и 3 % по хультурам. Прибавка урожае зеленой массы составила: у сои - 50, у гороха - 89 и у вики - 85 ц/га. '

Семенная продуктивность зерновых бобовых культур определяется активностью симбиэтической и фотосштгетнческой деятельности.' посевов. Наибольший урожай семян (в среднем затри года 3,15 - у сои,'2,75 -у гороха н 2,89 т/га у вики) был в варианте "фон", когда зерновые бобовые сформировали максимальный симбиотический аппарат, который, в свою очередь, фиксацию наибольшего количества азота воздуха (табл. 4).

Биохимический состав растений в зависимости .. от активности симбиоза < '''

£ д

Содержание азота в'органах растений тесно связано с величиной и активностью симбиотического аппарата. В первой половине вегетации самая высокая концентрация азота — более 5,7 % — у сои, 5,4 %—у гороха и 5,5 % — у вики бывает в клубеньках, несколько ниже (5,0; 4,9 и 4,1 %) — в листьях, еще меньше - (2,5.. .2,7 %) в стеблях и корнях. Во второй половине вегетации содержание азота снижается во всех вегетативных органах. В этот период азот растений концентрируется в семенах, когда содержание его достигает 4,8; 4,7 и 4,7 в % на АСВ. Наибольшее количество азота растения зерновых бобовых культур накапливают к фазе налива семян. Как видно из таблицы 5, в период от всходов до цветения 55...61 % азота сосредоточено в листьях. С фазы образования бобов и до полного налива семян идет процесс снижения; доли азота листьев до 25. ..30 %, и-накопления его в семенах, в которых сосредотачивается до 57 % от общего количества азота в растениях.

Таблица 4

Урожайность семян зерновых бобовых культур в зависимости от условий выращивания, т/га, в среднем за 2000...2002 гг..

) 1 ч-.

Показатели . ,... !"■•■ ■ ; ; . : 1 -. ' 'л % в-2 ■ X й, ■ X В л Л О Ее. ■= я,: ^ Й9 ' ' Вк -X. . Б ' ■ Г, ' а...;. пнрмовгп _ (Фон) + 1 -1 ; г г , + • х- . ® I и Я

и ■■> ■ ■ Соя

Бобов, цгтУрасг. 19,9 20,5 .21,0 . 22,1 213 22,8 22,5- 21,8

Семян, шт./боб. 1,6 1,7 1.9 " 2,0 2,2 .2,1 . 23 2,1 2,0

Семлн, г/раст. ' 5,06" 5,14 5.19 ' 5,25 536 5,36 5,42 5,40 534 >

1000 семян, г 158,0 197,5 164,8 165,8 167,8 166,5 168,8 ' 167,9 167,4

Урож.-сть семян, т/га 2,22 2,49 2,64 2,79 3,08 2,98 3,15 2,73 2,61 • 0,16

■■ Горох 1

Бобов, шт./раст. 7,0 7Д ■ 73 7,4 8,1. 1 7,7 ■ 8,3'" ■ 8,0 .■7,8

Семян, штУбоб. 3,4 3,4 3,6 3,7 3,7 3,6 3,9 3,5 33 .

Семлн, г/раст. * .1,13" 1,18 из 1,55" ' 1,66 1,57 1,88'' '1.71 1,61

1000 семян, г - 160,8 161,7 161,7 161,7 162,5 161,9 163,5 163.2 163,0

Уром.'опь семян, т/га ~ '2,05 2,19 : 2,30 2,36 2,56 ■ 2,47- 2,78 2,45 1 2,29 0,19

Вика 1 <

Бобов, штУраст. 6,8 7Д 7,6 8,2 8,2 8,4 Г; 8,0 ' 7,7

Семян, иггУбоб. . 3,1. „3,1 - 3,8 ■ 3,8 3,8 . 4,0 - 3,4.: . 3,2

Семян,г/расг. г-, г 1,(0 ' 1,56 : '1,64 ^ 135' 1,82 " 1,65 ' 135

1 ООО семян, г Г 47.2 ' ;48 ' 48,3 -'48,6'' 49,41 ' '48,7 ■ 50,3 49,7 493

Уромс-сть семян, т/га 1,80 1,89 2,19 2,53 2,71 2,62 2,89 2Д* 2,18' 0,18

м

Динамика потребления азота посевами зернобобовых

Таблица $

Фаза развития- контроль < - Е /V* \ 'А 7 , .V * -ИнРМо ИнРВ а ■■ Ё ' Е . /¡В'* в! ■■а-- о Я II я ■■В . + , я ■ ; 1" ё ■ + я в ■ е

Соя ■ !

Ветвление 74,0 77,6 82,3 79,8 84,5 83,5, 90,1 87,1 . 83,5

Цветение Образование бобов Налив семян 88,8 138,7 156,5 93,6 144,2 ; 164,9 102,8 153,8 167,2 100,5 149,4 167,1 109,4 162,8 '179,4 108.4 159,2 179.5 116,6 176,0 192,5 112,4 173,1 189,7 108,6 171,3 186,6

Полная спелость 113,4 121,1 . 138,6 135,9 151,0 146,6 163,3 165,5 171,6

Горох у ■

Ветвление Цветение Образование бобов Налив семян 19,1 76,8 99,7 147,5 22,1 81,7 104,0 . 177,9 24Д . 92,1 116,0 200,8 23,8 . 89,4 112,5 196,2 27,8 98,2 124,9 212,8 25,7 97,0 121,3 211,7 29,2 105,9 135,7 234,7: 25,6 103,5 131,3 235,8 23,8 100,4 131,9 236,7

Полная спелость 142,7' 145,9 189,6 178,3 192,5 191,7 211,7 212,8 213,8

Вика

Ветвление 18,8 21,8 24,0 23,0 25,7 * -24,7 . 28,3 ;253 •23,3

Цветение Образование бобов Налив семян Полная спелость 73,3 97,9 181,1 146,8 78,4 101,5' 189,9 153,1 88,0 "114,7 220,1 ' 188,0 86,0 .110,6 '214,4 182,0 92,8 , 117,8 230,2 197,0 93,2 . 117,2, 232,2 196,5 100,8 . 132,4 253,3 215,9 97,5 129,6 2523 214,8 95,8 127,6 252,1 214,4

' ? у ... Таблица 6

Источники азота в питании растений зернобобовых в зависимости ' ; - от приемов выращивания, кг/га, в среднем за 2000. .'.2002 гг.

Источники агата Фон + овес контроль X - -Я; ИнР о .. 1 м 1 ® са . Й. ■ X я инргп П N . в с ■ 5 5 Е в в- X г + X 1 • >1 £ + X I 1

Соя '

Общее потребление Из воздуха Из почвы, кг/га ' % 67 0 67 100 176 106 ' 69 ; 43 182 111 70 42 209 138 71 38 213 146 66 32 232 161 71 33 228 159 69 32 235 164 71 - 32 239 45 194 80 244 * 37 207 85

Горох- * а

Общее потребление Из воздуха Из почвы, кг/га % • 62 0 . 62 100 172 104 6843- 177 110 ' 67 , -33 1 204 т 137 67 ■■37 208 147 60 30 228 162 56 31 225 160 65 31 230 164 66 30 234 ■ 40 197 84 239 30 209 87

■ - Вика'

Общее потребление Из воздуха - ; Из почвы, кг/га %. 65 0 " 65 100 171 105 66-. 42' 178 112 65 40 205.126 * 65 " 36 200 '- 139 60 32 226 161 65 31 224 159 ,64: 31 229 . 163 66 31 232 37 195 84 237 30 . 207 '88 -

В условиях недостатка влага в первой половине вегетации в семенах было только 23 % азота от общего накопления, а в листьях и стеблях - более 60 %. : . _

Доля участия азота в питании растений зерновых бобовых культур увеличивается с улучшением условий для симбиоза н достигает 75...77 % по сравнению с контролем. В засушливый год она снижается до 56—57% (табл. 6). Г !

Максимальное потребление азота 1 т семян было в диапазоне у сои -97... 113 кг, гороха — 97... 111 кг, вики-95...11! кг, а вынос -78...96 кг у сои, 77...94-у гороха и 78...95-у вики. , ( : ,

Наибольший сбор белка с, урожаем зеленой массы зерновых бобовых культур, около 2 т с гектара, был в 2002 году, а наименьший — 0,9 т/га, в 200 Г году. С урожаем семян общий сбор белка в 2 н более раза ниже, чем с урожаем зеленой массы по всем культурам.

, I

Снмбиотическая и фотосннтетическая деятельность гороха и вики в чистом виде и в смеси с горчицей белой

Горох и вика имеют полегающий стебель и их возделывают в смеси с поддерживающей культурбй..Иногда в качестве второго компонента смеси используют горчицу белую. В задачу наших исследований входило изучить взаимовлияние компонентов смеси на продуктивность посевов.

Опытами установлено, что в смешанных посевах зерновых бобовых культур и горчицы количество и масса активных клубеньков на корнях гороха и вики снижается на 8..,16 %, а азота воздуха - на 8...10 и 5... 10 кг/га, из-за меньшей густоты растений зерновых бобовых культур. В разреженных посевах при лучшей освещенности у гороха и вики формируются большая масса клубеньков на одно растение, а в расчете на гектар показатели оказываются близкими^ Площадь листьев зерновых бобовых в смешанных посевах на 7.,,II % (горох) и 5...13 % (вика) меньше, чем в чистых посевах Учитывая, что содержание сырого белка в зеленой массе горчицы ниже, чем в зеленой массе зерновых бобовых, сбор белка с урожаем смешанных посевов оказался также ниже. Урожай семян в смешанных посевах был на уровне чистых посевов зерновых бобовых, в то же время доля горчицы, в смешанных посевах 10.. Л1 %. тогда как в засушливом 2001 году ее доля в урожае возрастала до 23 %

(табл,7)..\ " * . . -

< ^ ♦

1 . 7 ' *

Таблица 7

Урожайность зеленой массы и семян зерновых бобовых культур' ; в чистых посевах и в смеси с горчицей, т/га в 2000...2002 гг.

Год Культу- С горчи- НСР« * том числе:

опыта ра цей культура с горчицей

1» Зеленая масса ■V.

- Горох

2000^ 43,0 48,3 3,0 35,4 12,9

2001: 23,6 24,6 1,5 17,2- 7,4 '

2002 48,9 52,6 3,3 35,7 16,9 ^

В среднем 38,5 41,8 ". XX ' 29,4 12,4 :

■ Вина

2000 42,2 - .44,4 ■ 2,9 ■■ 31,3 13,1

2001 - 22,9 1 23,7 1,4 18,4 5,3 :

2002 48,3- 49,8 3,2 34,2 15,6

В среднем 37,8 39,3 дат 27,9 11,3

- . ■ Семена

Горох

2000- 2,77 , 2,92 . "0,15 2,48 0,44 /

2001 - 2,59 2,61 ' 0,07 . 2,40 0,21 •

2002 ' 2,98 3,03 0,18 2,51 0,52 ■

В среднем 2,78 2,85 ЛХ 2,46 0,39

■ Вика -

2000 , 2,78 2,92 0,14 2,52 0,40

2001 1 2,69 2,73 0,08 2,53 0,20

2002 - 3,20 3,29 0,17 2,78 0.51

В среднем 2,89 2,98 XX 2,61 0,37

В смешанных посевах гороха и вики с горчицей растения зерновых бобовых культур меньше полегают, однако, по показателям симбиоти-ч ее кой и фотосинтетической деятельности посевов смешанные посевы не имеют преимущества перед чистыми.

Экономическая и энергетическая оценка создания оптимальных; условий для биологической аэотфнксацнн

Совершенствование .технологии возделывания зерновых бобовых культур, повышение урожайности и улучшение качеств семян является весьма выгодным в экономическом плане. ■ . '

■ г - ~г......... Таблица 8

Экономическая эффективность возделывания зерновых бобовых культур в условиях горной зоны Кабардино-Балкарской республики за 2000... 2002 гг. :

Пошхатслц 1 ? контроль X а. £ i а. s 1*4 а % Я а £ Я ✓ 'S т е и? и i + X 1 + * $

1 : 2 3 4 5 7 8 9 10

Л <•- - Соя .. .

Урожайность, т/га • 2,22 2,49 . 2,64 2,79 3,08 2,98 3,15 2,73 2.61

Стоимость валовой продукции, руб. 13512,6 15156,0 16069,0 16982,0 18747,2 18138,5 19173,2 16616,8 15886,4

Эксплуатационные затраты, руб. в расчете: ' ■ v

на 1 га noctis 5361,7 5367,7 5448,7 5454,7' 5454,71 5454,7 5466,7 5413,6 5436,5

на I т продукции 2415,2 2155,7 2063,9 1955,1 771,0 1830,4 1735,4 1983/) 2083,0

Прямые денежно-материальные затраты, - ■

руб. в расчете: ■ . . ... -

на! га посева 7148,9 '7156,9 ■7264,9 7272,9' 7272,9 7272,9' 7288,9' 7218,1 > 7248,7

на 1 тпродукции ' " тол '2874,2 2751,8 2606 fi- 236U 2440,6* 2313,9 2644,0 2777,3

Условно чистый доход, руб. е расчете: на < 1

1 га посева ~ : *'•.*. 6363,7 7999,1 8804,1 9709,1; 11474J 10865,6 11884,4 9398,7 .8637,7

■ ■ на 1 т продукции ■' 2866,5 3212,5 3334,9 3480,0 3725/1 3646,2 3772,8 3442,8 3309,5

Уровень реятабельносгн, */* 89,0 1113 121,1 1333 157^ ■ 14 9А 163,0 •130,1 119,2

Продолжение таблицы 8

1 . .. ■ . . <2-; ' 6 - г: ■ 8 л ; 10

' . ;. ■ "' " Горо* ' 1 / - ■í ■'•

Урожайность, i/га/. 2,05 2,19 230 236 246 гм 2,78 2,45 239

Стоимость валовой продукции, руб. 9214,4 9854,4 10349,4 106193 115193 1)114,3 125093 11024,3 10304,4

Эксплуатационные затраты, руб. в расчете:

на 1га посева 3477,7 3483,7 3564,7 3570,7 3570,7 3570,7 3582,7 3529,6 3552,6

на t т продукции 16963 1590,7 1549,9 * 1513,0. : 1394,8 1445,6 1288,7 1440,7 . 15513

Прямые денежно-материальные затраты,

руб. »расчете: i

на ] га посева 4637,0 4645,0 4753/) 4761,0 4761,0 4761J0 4777,0 47063 4736,8

на 1 т продукции-. 2261,9 2121JD 2066,5 2017,4 1859.8 19273 17183 1920,9 20683

Условно чистый доход, руб. в расчете: на

1 га посева ' " ' ' 4587,5 5209,4 5596/4 5858/1 6758,3 63533 77323 63183 5567,6

на 1 т продукции 2237,8 2378,7 2433,2 í 2482,4 24723 2572,2 2781,4 25783 24313

Уровень рентабельности, % 98,9 N2,1 117,7 1Ш 133,4 Í 133,4 16119 1343 117,5

г ' Вика

Урожайность, т/га 1,80 U9 2,19 243 2,71 2,62 2,89 235 . .2,18 .

Стоимость валовой продукции, руб. 8099,5 8504,5; 9854,4 113843 12194,2 117893 130043 105743 9809,4

Эксплуатационные затраты, руб. в расчете: * .i

на! га посева : 4 * ■ * 3310,7 3316,7 3399,7 3403,7 3403,7 3403,7 3415,7 3362,6 33853

, на 1 т продукшш 18393 1754,9 1551,4 13453 1256,0 1299,1 1181,9 1430,9 1553.0

Прямые денежно-материальные затраты, '

руб. »расчете:

на 1 га посева 44143 44223 4530,2 4538,2 45383 45383 45543 4483/4 4514,0

. ва i т продукции 24523 2339,8 2068,6 1793,8 1674,6 1732,1 1575,9 19073 2070,7

Условно чистый доход, руб. врасчете: - на

16853 4082,1 ■ 5314 Д 6846,1 -7656,0 7251,0 8450j0 6090,9 5295,4

на 1 тпродукции 2047,4 2159,9 2431,1 2706,0" 2825,1 пыл 29235 2591,9 2429,!

Уровень рентабельности, % 83,5 923 1173 150,9 168,7 159,8 185,5 135,9 1173

4 ct I - - о * ",

Приведенный анализ эффективности изучаемых.приемов показал, что а значительной степени они определяют рентабельность производство данных культур. В частности, совместное использование инокуляции, фосфора и микроудобрении вам есть основание считать, что наибольшую прибыль с I гектара можно получить 1184 рублей (соя), 7732 рублей (горох) и 8450 рублей (вика).'А также: самый высокий уровень рентабельности имеет вариант ИнРМоВХи - соя - 63%, горох и вика по 86%.

Данные энергетической эффективности приемов возделывания приведены адиссертшши в главе б,- ' , ,

.ВЫВОДЫ '

1. В условиях горной зоны КБР инокуляция семян сои, гороха и вики заводскими штаммами ризобий (сои-634, гороха - 625*. вики - 1-42) увеличивает фотосннтетический потенциал в 0,9 раза, площадь листьев на 1,9 тыс. м2/га, количество клубеньков — на 21,,.24 %, масса клубеньков— на 10... 12 %. ; . '

2. Оптимизация фосфорного питания на фоке инокуляции семян повышает количество фиксированного азота воздуха у сои — на 20,4, гороха

— 53,5 и вики ^ 43,8 %, площадь листьев — в 1,1 раза, накопление сухого вещества - на 15... 18 %, урожай зеленой массы - на 10...16 %, урожай семян — на 4...7 %, потребление азота посевами — на 1,1... 1,4 кг/га, возрастает содержание азота вовсех. органах растений. *'■

3. 'Применение молибденовых удобрений повысило азотфиксацию на 40...44 %, количество клубеньков - на 41 ...44 %, масса клубеньков -на 43.. .44%, площадь листьев — на-11... 12 %, накопление сухого вещества — на 3... 13 %, фотосиктетическнй потенциал — на 16 %, урожай семян

- на 25, 15 и 39 соответственно по культурам.

| 4. Борные удобрения в норме 2 кг/га, повышало количество фиксированного азота воздуха в 1,1 раза, накопление сухого вещества — на 6... 13 %, семенную продуктивность растений — на 24. ..38 %, количество фиксированного азота воздуха — в 1,5 раза. >

5. Цинк позволил увеличить: количество фиксированного азота - на 47...50 %, фотосинтетический потенциал - на 22 %," площадь листьев - на 14...16-%, накопление сухого вещества - на 8...16 %, количество клубеньков — на 48...54 %, массу клубеньков — на 51.:.55 % и урожайность семян — на 34,20 и 44 % по культурам.'

6. , Совместное применение микроэлементов на фоне инокуляции семян н оптимизации фосфорного (питания по эффективности было на. порядок выше, чем их ^'раздельное применение, при этом, повышение

симбиотической азотфиксации было максимальным. Аналогичными бы. ли и показатели фотосинтетической деятельности: площадь листьев увеличивалась - иа 33.. .34 %, АС В - на 12...23 урожайность семян - на - 35...59 %; урожайность зеленой массы - на 29..-.35 %; количество фиксированного азота — на 61...62 %." ^

7. Исследованиями установлено, что минеральный азот оказывает угнетающее действие на все показатели азотфиксации воздуха и его применение под зерновые бобовые культуры на выщелоченных черноземах * Предкавказья нецелесообразно. :

8.'Активизация биологической азотфиксации повышает содержание азота в вегетативных и генеративных органах в течение всей вегетации. В первой' половине вегетации самая высокая концентрация азота — более 5,4...15,7 %, бывает в клубеньках, несколько ниже (4,4...5,1 %) в листьях, еще меньше -(2,5.. .2,7%) в стеблях и корнях.

Во второй половине вегетации содержание азота снижается во всех вегетативных органах, азот растений концентрируется в семенах, при этом содержание его достигает 4,81, 4,71 и 4,78 в % на ЛСВ, соответственно по культурам. От фазы "всходы" до фазы "цветения" наибольшее количество азота - до 55...61 %, сосредоточено в листьях. С фазы образования бобов и до полного налива семян идет процесс снижения доли азота в листьях до 25.. .30 и постепенного его накопления в семенах, -достигнув до 57 % от общего количества азота в растениях.

; 9. Доля участия азота воздуха в питании растений зерновых бобовых культур увеличивается с улучшением условии для симбиоза до уров- ' ня 75...77 %, в засушливый год этот показатель снижается до 56...57%.

- -10. Максимальное потребление азота одной тонной семян составляет по культурам: 97...113, 97..Л11, 95...1П кг/га; вынос: 78...96, 77.Л94 и 79.*.95 кг/га, соответственно. При применении минерального азота потребление составило 100...105, 98...104, 991'..102, а вынос - 84;.92, 80..,93 и 82...92 кг/га. 1

Наибольший сбор белка с урожаем зеленой массы (более 2 т с гектара) был в 2002 году, а наименьший (0,9 т с гектара) — в 2001 году. С урожаем семян оказался общий сбор белка в 2 и более раза ниже, чем с урожаем зеленой массы. 1 '

11. Смешанные посевы гороха и вики с горчицей, по показателям ■ симбиотической и фотосинтетической деятельности, не имеют преимущества перед чистыми посевами.

12. Наибольшее количество энергии с урожаем основной и побочной продукции и окупаемость затрат на производство зерновых бобовых культур получены при создании благоприятных условий для активной биологической азотфиксации. Здесь же были наибольшими чистый энер-

гетический доход (26,8...56,6 ГДж/га), коэффициент энергетической эффективности и биоэнергетический коэффициент. , ,,

... t • РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для реализации потенциальной .симбиотической активности азот-фиксации воздуха, урожайности и белковой продуктивности сои, гороха и вики в условиях горной зоны КБР рекомендуем перед посевом семена: инокулировать специфичными, вирулентными штаммами ризобий (сою -634, горох — 625a и вику — 1^42), доводить уровень обеспеченности подвижным фосфором — до повышенного, бором, молибденом и цинком — до среднего содержания в почв?> применение минерального азота неэффективно. -г , -

Список опубликованных работ

■, : -.,/■■ ■ г«1 -

. 1. Жеруков Б.Х. Максимальное вовлечение азота воздуха в биологический круговорот посевами вики в зависимости от активности симбиоза. /Б.Х. Жеруков,,ММ. Токбаев, MJC., Тхагапсоев. //Вестник МАНЭБ. - №4. -Владикавказ,2001.-С.83...87..,,, -

2. Бозиев А.Л. Азот в питании сои при возделывании ее в предгорной зоне Кабардино-Балкарии. /А.Л., Бозиев, М.Х. Тхагапсоев, А.А Жсм-бикова. //Агрохимический вестник. — — М., 2004, — С, 26...27.

г- 3. Тхагапсоев М.Х. Эффективность микроэлементов на фоне инокуляции семян. IMJC. Тхагапсоев, М.М. Токбаев, . AJI. Бозиев. //Агрохимический вестник. -№4. - /vi, 2004. - С. 15...17, , , >.

4. Жеруков BJÍ. Влияние клубеньковых бактерий и уровня мине-: рального питания на продуктивность зернобобовых и биологическую, активность почв. 1Б.Х. Жеруко«, MJí. Тхагапсоев, AJI. Бозиев. //Зерновое хозяйство.-Хй4. -М„ 2004¿—С. 5...7. .... ■

5. Тхагапсоев K1JC. Горох и вика в чистом виде и в смеси с горчицей белой. IMJC. Тхагапсоев, 0JC. Тхагапсоева. //Агрохимический вестник, — ■N¡s5. — М., 2005. - С. 19...23. ^

Сдано в набор 22.09,2005. Подписано в печать 26.09.2005. Гарнитура Тайме. Печать трафаретная. Формат 60x84 7)в, Бумага офсетная. Усл.пл. 1,0, Тираж 100 экз. Заказ № 1111.

Типография ФГОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия»

г. Нальчик, ул. Тарчокова, 1а

Лицензия ПД № 00816 от 18.10.2000 г.

И 7 85 9