Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии возделывания энтомофильных культур в условиях лесостепи юга Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии возделывания энтомофильных культур в условиях лесостепи юга Западной Сибири"

На правах рукописи ——7

ПАНКОВ Дмитрий Михайлович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЭНТОМОФИЛЬНЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук

Тюмень-2015 005563728

2 8 ОКТ 2015

005563728

Диссертационная работа выполнена в агротехнической лаборатории ФГБОУ ВПО «Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина»

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Бажов Виктор Маркович

Официальные оппоненты: Наумкин Владимир Петрович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры агроэкологии и охраны окружающей среды, Орловский ГАУ

Егорова Галина Сергеевна,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, академик МАЛО, зав. кафедрой почвоведения и общей биологии, Волгоградский ГАУ

Савин Анатолий Павлович,

доктор сельскохозяйственных наук, доцент, зав. отделом пчелоопыления с.-х. культур и медоносной базы, НИИ пчеловодства

Ведущая организация: Красноярский государственный аграрный университет

Защита диссертации состоится «23» декабря 2015 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.064.01 при ФГБОУ ВПО «ГАУ Северного Зауралья»

Адрес: 625003, Россия, г. Тюмень, ул. Республики 7 тел./факс: 8 (3452) 46-87-77; e-mail: disstgsha@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ГАУ Северного Зауралья» и на сайте университета http://www.tsaa.ru

Автореферат разослан «21» октября 2015 г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат с.-х. наук

В.В. Рзаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Увеличение урожайности — основное направление в выполнении продовольственной программы, где земледелию отводится ведущая роль. Качественные и количественные показатели земледелия обусловлены его интенсификацией, предусматривающей рост производства сельскохозяйственной продукции без расширения посевных площадей.

Однако в современном земледелии лесостепи юга Западной Сибири всё чаще возникают трудноразрешимые проблемы, связанные со снижением почвенного плодородия. Их решение возможно на основе расширения посевов эспарцета, люцерны, донника, которым многие исследователи отводят ведущее место в биологическом земледелии. Несмотря на это площади этих культур не соответствуют современным требованиям системы земледелия, согласно которой многолетие травы должны занимать 12-13% пашни. Сейчас этот показатель составляет около 9%.

Почвоулучшающая и почвозащитная значимость бобовых трав дополняется их большой ролью в укреплении кормовой базы для животноводства Эспарцет и люцерна по питательности практически равноценны, но в условиях недостаточного увлажнения превосходство по урожайности принадлежит первому. В отличие от люцерны эспарцет (при скармливании скоту на пастбищах) не вызывает тимпанит. Кроме того, эспарцет представляет больший интерес и как медонос.

Злаково-бобовьте смеси необходимы в повышении продуктивности мясомолочного скотоводства.

В последние годы в лесостепи Алтая отмечается существенное увеличение площадей под гречиху (её посевы в крае превышают 40% от общероссийских). Нередко эту культуру из года в год выращивают на одном и том же поле, что приводит к истощению почвенного плодородия, развитию болезней, снижению урожайности (в том числе и из-за отсутствия организации пчелоопыления) и т.д. Решение этих проблем возможно на основе введения в севообороты многолетних бобовых трав. Однако производство семян многолетних трав не соответствует необходимым потребностям, в связи с чем возникает необходимость в увеличении их семенной продуктивности путём совершенствования приёмов зональной агротехники на фоне пчелоопыления. Поэтому разработка подходов, направленных на более широкое вовлечение медоносных пчёл в процесс опыления растений, как одного из направлений биологического земледелия, является актуальной.

На территории Алтайского края отмечается развитие ряда негативных процессов, осложняющих сельскохозяйственное производство, доминирующими из которых являются эрозия почв и переувлажнение земель. Высадка на таких землях (почвогрунтах) нектароносной растительности способствует их вовлечению в хозяйственный оборот.

Цель работы: совершенствование агротехнических приёмов возделывания энтомофилъных культур с использованием пчелоопыления в условиях лесостепи юга Западной Сибири.

Задачи исследований:

— изучить влияние агротехнических приёмов и пчелоопыления на биометрические показатели энтомофильных культур;

1

- выявить эффективность минеральных удобрений и сроков сева на урожайность эспарцета песчаного, злаково-бобовой кормовой смеси и гречихи посевной;

- определить оптимальные способы посева и нормы высева эспарцета песчаного;

- оценить рост и развитие эспарцета песчаного и донника жёлтого на искусственном субстрате;

- показать экономическую и энергетическую эффективность возделывания изучаемых энтомофильных культур в связи с предложенными агротехническими приёмами и пчёлоопыпением.

Научная новизна: Установлена эффективность отдельных элементов агротехники и пчелоопыления энтомофильных культур, действие способа посева и доз удобрений на всхожесть и сохранность бобовых трав, их высоту и облиственность, полегаемость и кустистость, фотосинтетическую деятельность, интенсивность цветения и опыления, нектаропродуктивность и развитие корневой системы. Доказано влияние пчелоопыления на фоне предложенного комплекса агротехники на развитие энтомофильных культур. Показаны изменения урожайности и качественных показателей энтомофильных культур в зависимости от агротехники и пчелоопыления. Обосновано возделывание энтомофильных культур в составе зерносмесей и на почвогрунтах. Дана экономическая и биоэнергетическая оценка технологии возделывания энтомофильных культур на фоне пчелоопыления. Научная новизна результатов исследований подтверждена 11 патентами РФ на изобретения.

Теоретическая ценность работы: Выявлены особенности роста и развития бобовых трав при разных элементах технологии и возделывании эспарцета песчаного и донника жёлтого на почвогрунтах. Доказана отзывчивость эспарцета песчаного и гречихи посевной на разные способы пчелоопыления. Определена зависимость фенологии и азотфиксации эспарцета песчаного от пчелоопыления, урожайности энтомофильных культур — от приёмов интенсификации опылительной деятельности медоносных пчёл. Обосновано значение медоносных пчёл в биологизации и экологизации земледелия.

Практическая значимость работы: По результатам исследований усовершенствованы элементы технологии возделывания некоторых энтомофильных культур на фоне пчелоопыления. Разработанные мероприятия обеспечили рост урожайности семян эспарцета песчаного на 4 ц/га, донника жёлтого и люцерны синегибридной - на 1,0-1,5 ц/га, зерна гречихи посевной - на 4-5 ц/га, пятикомпонентной зерносмеси (овёс+горох+ячмень+шиеница+вика) - на 0,6 ц/га, а также позволили получить продукцию с хорошими качественными показателями. Предложены способы более широкого вовлечения медоносных пчёл в опыление энтомофильных культур, как фактора биологизации земледелия и возможности хозяйственного использования почвогрунтов.

Основные положения диссертационного исследования могут быть использованы для дальнейшей разработки теоретических, практических и прикладных вопросов по эффективности биологизации земледелия с участием медоносной пчелы, а также в учебном процессе образовательных учреждений.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Урожайность энтомофильных культур возрастает при использовании предложенного комплекса агротехники (срок посева, способ посева, норма высева, удобрения) в сочетании с пчелоопылением.

2. Пчелоопыление изменяет содержание микро- и макроэлементов в надземной и подземной биомассе энтомофильных культур.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на региональных, российских и международных конференциях: Проблемы ресурсосбережения и природопользования Алтайского региона (г. Бийск, 2002); Проблемы плодородия почв на современном этапе развития (г. Пенза, 2002); Вопросы ландшафтных исследований (г. Бийск, 2004); Геоэкология Алтае-Саянской горной страны (г. Горно-Алтайск, 2004-2009); Природные условия, история и культура западной Монголии и сопредельных регионов (г. Ховд, 2003-20И); Экология Южной Сибири и сопредельных территорий (г. Абакан, 2002-2011); Современные проблемы геоэкологии горных территорий (г. Горно-Алтайск, 2007); Алтай: экология и природопользование (г. Бийск, 2002-2012); Аграрная наука -сельскому хозяйству (г. Барнаул, 2010-2013); Экологическое равновесие и устойчивое развитие территории (г. Санкт-Петербург, 2010); Аграрная наука сельскохозяйственному производству Монголии, Сибири и Казахстана (г. Улаан-Баатар, 2010); Антропогенная трансформация природной среды (г. Пермь, 2010-2011); Природа и экономика Кузбасса и сопредельных территорий (г. Новокузнецк, 2010); Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания (г. Челябинск, 2011); Найновите постижения на европейската наука (г. София, 2011); Научное обеспечение устойчивого развития АПК (г. Уфа, 2011); Развитие инновационной деятельности в АПК региона (г. Барнаул, 2012); Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем (г. Волгоград, 2012) и др. Результаты исследований размещены в Алтайском краевом инновационном банке данных (www.altkibd.ru) в разделе «Инновационные проекты».

Публикация результатов исследований. Основные результаты диссертационных исследований опубликованы в 59 печатных работах, из них 28 публикаций в журналах перечня ВАК, 4 монографии. По результатам исследований издано 3 учебных пособия общим объёмом 41,6 пл.

Личный вклад соискателя. Работа является обобщением результатов исследований, выполненных в 2000-2012 гг. лично автором (доля участия 85%) и совместно с Ю.А. Мерзликиной и В.Н. Козил, которые являются соавторами публикаций.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству, библиографического списка, включающего 568 наименований, в том числе 22 зарубежных источника. Работа изложена на 265 страницах основного текста, содержит 89 таблиц, 26 рисунков и 27 приложений.

Автор выражает благодарность Ю.А. Мерзликиной и В.Н. Козил за совместно проведённые исследования. Большую признательность автор выражает МЛ. Цветкову за развитие научных взглядов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I Влияние агротехники и пчапоопыления на продуктивность энтомофильных культур

В главе даётся литературный обзор о технологии возделывания энтомофильных культур, пчелоопылении многолетних бобовых трав и о биологизации земледелия в современных условиях. Увеличение производства конкурентоспособной на мировом рынке сельскохозяйственной продукции имеет особенно важное значение для нашей страны. В решении этой задачи определенная роль принадлежит насекомым-опылителям. Несмотря на разнообразие агрометеорологических условий в районах возделывания сельскохозяйственных культур, пчелоопыление является основным способом их опыления. Поэтому необходимо организовывать мероприятия, позволяющие с максимальной отдачей вовлечь медоносных пчёл в процесс опыления энтомофильных растений. Отсюда медоносная пчела как важный фактор биологизации земледелия ещё не достаточно изучена.

Глава 2 Природно-климатические особенности зоны исследований

Климат лесостепи юга Западной Сибири характеризуется резко выраженной континентальностыо, что обусловлено суровой продолжительной зимой и коротким жарким летом. В таких условиях важным моментов в ведении земледелия является совершенствование технологии возделывания энтомофильных культур, позволяющих более полно использовать природный и биологический, в т.ч. нектароносный потенциал растений. Это вносит весомый вклад в рациональное использование земельных и нектароносных ресурсов.

2.1 Влаго- и теплообеспеченность. Годовая сумма осадков достигает 500-550 мм. Сумма среднесуточных температур выше 10°С составляет 2000-2400°С. Продолжительность безморозного периода варьирует от 114 до 125 дней. Такие природно-климатические особенности территории позволяют возделывать разнообразные энтомофильные культуры и организовывать их опыление медоносными пчёлами.

22 Почвенный покров. В почвенном покрове существенную долю занимают чернозёмы выщелоченные, обладающие достаточно высоким естественным плодородием. Однако возделывание сельскохозяйственных культур без пчелоопылетм приводит не только к получению низких урожаев, но и необоснованному использованию элементов почвенного плодородия. Это существенно снижает рентабельность земледелия.

В пойме верхней Оби существенную площадь занимают переувлажнённые земли. Один из способов их вовлечения в хозяйственный оборот является использование данных земель под нектароносную растительность посредством сооружения искусственного субстрата (почвогрунтов). Это положительно сказывается на развитии частного пчеловодства, что является серьёзной альтернативой сократившемуся общественному скотоводству.

Глава 3 Условия и методика проведения исследований

3.1 Метеорологические условия. Анализ метеорологических условий по годам свидетельствует о их контрастности (рис. 1,2).

Рис. 1 - Среднемесячная температура воздуха изучаемых вегетационных периодов

Рис. 2 - Сумма осадков вегетационных периодов

В целом метеоусловия в года проведения исследований в сочетании с применением предложенных разработок по интенсификации опылительной а5 деятельности медоносных пчёл

позволили организовать эффективное опыление энтомофильных культур.

3.2 Методика исследований. Для разработки научно обоснованных приёмов повышения урожайности сельскохозяйственных культур, нами в 2000-2012 гг. проведены по общепринятым методикам полевые опьггы в типичных для лесостепи юга Западной Сибири природных условиях. Исследования направлены на совершенствование агротехнических приёмов возделывания энтомофильных культур и применения пчелоопыления как фактора биологизации и экологизации земледелия.

На территории Быстроистокского района Алтайского края в 2000-2002 гт. были заложены опыты по изучению влияния удобрений, норм высева, способов посева и опыления на семенную продуктивность эспарцета песчаного. В 2004-2008 гт. исследовалась урожайность укосной массы эспарцета песчаного в зависимости от сроков и способов посева, норм высева и удобрений. В 2005-2008 гг. опыты по изучению семенной продуктивности эспарцета продолжены с целью совершенствования технологии возделывания сельскохозяйственных культур на основе пчелоопыления. Определялось влияние удобрений и норм высева на урожайность семян эспарцета песчаного; влияние удобрений, способа посева и опыления на урожайность семян эспарцета песчаного; нектаропродуктивность и урожайность семян эспарцета песчаного в зависимости от способов посева

В 2006-2008 гт. изучалась урожайность семян эспарцета песчаного и люцерны синегибридной в зависимости от возраста травостоев.

В 2009-2010 гт. проведены опыты по влиянию опылительной деятельности медоносных пчёл, содержащихся в разных условиях, на урожайность семян эспарцета песчаного и гречихи посевной; по изучению влияния диких насекомых-опылителей и медоносных пчёл на урожайность семян эспарцета песчаного, люцерны синегибридной и донника жёлтого.

На территории Бийекого района Алтайского края в течение 2006-2009 гг. нами, совместно с Ю.А. Мерзликиной, изучалось влияние компонентов на продуктивность кормовой и зерновой смеси (овёс, горох, пшеница, ячмень, вика). В 2010-2011 гг. по данному вопросу, а также по изучению эффективности пчелоопыления на продуктивность пятикомпонентной зерносмеси, исследования проведены в Быстроистокском районе Алтайского края.

В условиях Целинного района Алтайского края совместно с В.Н. Козил в 20102011 гт. проведены полевые исследования по вопросу изучения особенностей опыления и доопыления гречихи посевной при использовании некорневых подкормок минеральными удобрениями.

В 2011-2012 гт. на территории Быстроистокского района Алтайского края проведены исследования по изучению запасов продуктивной влаги в почве под эспарцетом песчаным по фазам роста и развитая культуры.

Использование в опытах марлевого изолятора собственной конструкции (патент № 2420950, № 2426304) позволило изучить влияние пчелоопыления на урожайность энтомофштьных культур на разных агрофонах.

Полевые опыты сопровождались лабораторными исследованиями. Зоотехнический анализ растений проводили в ФГУ «Станция агрохимической службы «Бийская», г. Бийск. Химический состав растительных проб в связи с пчелоопылением исследовали в ЗАО «РАЦ Механобр инжиниринг аналит», г. Сшгкт-Петербург. Видовой состав опылителей, фитофагов и энтомофагов определяли в ГУ «Зоологический институт РАН» гг в ГНУ «Всероссийский НИИ защиты растений РАСХН», г. Санкт-Петербург. Агротехника в опытах соответствовала зональным рекомендациям «Системы земледелия Алтайского края» (1981). Это позволило создать хорошие условия для работы на травостоях насекомых-опылителей.

23 Приёмы интенсификации пчелоопыления. Более широкое вовлечение медоносных пчёл в процесс опыления растений способствует более полной реализации биологического потенциала растительных организмов. В свою очередь, от разнообразия нектароносной растительности зависит уровень реализации биологического потенциала опылителей. Это возможно осуществлять на системной основе, одним из важных звеньев которой являются прикладные исследования по интенсификации пчелоопыления и увеличения нектароносного потенциала территории.

Мероприятия по размножению медоносных пчёл мы рассматриваем как важный фактор обеспечения территорий насекомыми-опылителями, а также в качестве необходимого звена биологизации и экологизации земледелия. Нами разработана эффективная технология формирования пчелосемей (патент № 2462032). Опытную работу проводили на сильных семьях с 12-ю развитыми улочками. От одной маточной пчелосемьи за сезон было сформировано по три отводка. Все пчелосемьи активно участвовали в сборе пьитьцы и нектара с цветущих травостоев.

От лётной активности пчёл существенно зависят показатели кратности переноса пыльцы на цветок. Нами разработан способ, предусматривающий создание благоприятных условий для развития и работы пчелосемей (патент № 2440722). При защите пасеки от ветра и палящего солнца мёдопродуктивность улья возрастала на 3035%, по сравнению с ульями, подвергающимися воздействию данных факторов. Это наложило особый отпечаток' на семенную продуктивность эспарцета песчаного.

Средняя урожайность семян при опылении пчелосемьями, огражденными от воздействия ветра и палящего солнца на 19% (0,7 ц/га) была выше, по сравнению с вариантом, где опыление эспарцета осуществлялось пчелосемьями, подвергающимися воздействию ветра и лучам палящего солнца. По гречихе получена подобная закономерность, урожайность зерна составила соответственно - 6,32 и 10,28 ц/га.

Проведённые исследования показали прямую зависимость продуктивности работы пчёл от расположения улья летком по сторонам горизонта. Это легло в основу разработки «Способа повышения продуктивности работы пчёл» (патент № 2461190). Для получения роёв лучшие результаты получены при расположении ульев летком на север перед основным медосбором. Для обеспечения максимальной результативности работы пчёл в период медосбора, во время массового цветения растений ульи устанавливаются летком на восток. При апробации предлагаемого способа количество пчелосемей на пасеке возросло на 40%, взято товарного мёда: от каждой маточной пчелосемьи по 50-70 кг, от сформировавшихся новых пчелосемей - по 20-30 кг. Все пчелосемьи были подготовлены к зимовке с достаточным запасом корма.

Одним из путей увеличения продуктивности слабых пчелосемей является их объединение. Для этого нами предложена соответствующая технология объединения таких пчелосемей, новизна которой подтверждена патентом № 2454070. Опытную работу по объединению пчёл проводили на пчелосемьях с 3^ развитыми улочками непосредственно перед медосбором. Пчелосемьи успешно развивались и к концу сезона давали мёда, достаточного для их кормления в течение зимы и по 30^40 кг товарного мёда, что положительно сказалось на показателях рентабельности производства семян эспарцета и других энтомофильных сельскохозяйственных культур.

Таким образом, приведённые разработки позволяют более шире использовать медоносных пчёл для опыления растений.

Глава 4 Влияние элементов агротехники на агробиологические показатели и урожайность энтомофильных культур

4.1 Срок посева и норма высева. Оптимальные сроки посева сельскохозяйственных культур позволяют полнее использовать почвенно-климатические ресурсы территории. Эспарцет песчаный зарекомендовал себя как высокоурожайный вид многолетних бобовых трав. В наших опытах урожайность укосной массы культуры достигла 14,0 т/га, что позволило получить 2,80 т/га сухого вещества (табл. 1) Статистическая обработка данных опыта выявила значимый при р < 0,05 эффект фактора «Срок посева» и при р < 0,001 «Способ посева». Взаимодействия данных факторов не выявлено. Таким образом, способ посева оказывает более существенное влияние, чем срок посева.

На показатели урожайности укосной массы эспарцета определённое влияние оказывали нормы высева семян (табл. 2). Статистически значимого эффекта нормы высева на урожайность не выявлено. Результаты дисперсионного анализа позволяют сделать вывод о том, что при норме высева от 4 до 8 млн. вех. семян на 1 га можно получить высокую урожайность укосной массы эспарцета.

Таблица 1 - Урожайность эспарцета песчаного в зависимости от сроков и

способов посева, т/га (2004-2008 гг.)

Срок посева Рядовой посев (0,15 м) Широкорядный посев (0,60 м)

укосная масса сухое вещество укосная масса сухое вещество

20.04 10,9 2,18 12,8 2,56

30.04 11,2 2,24 13,2 2,64

10.05 11,3 2,26 13,4 2,68

20.05 11,7 2,34 14.0 2,80

30.05 11,6 2,32 13,8 2,76

10.06 11,3 2,26 13,7 2,74

20.06 11,2 2,24 13,5 2,70

30.06 11,0 2,20 13,1 2,62

НОР 05 0,43-0,82 0,69-0,73

Таблица 2 - Урожайность эспарцета песчаного в зависимости от норм высева, т/га (2004-2008 гт.)__

Норма высева, млн. всхожих семян на 1 га Укосная масса Сухое вещество

4 10,9 2.18

6 11,6 2,32

8 п,з 2,26

НСР05 0,39-0,57

4.2 Способ посева. Полнота всходов многолетних бобовых трав - один из основных показателей создания изначальной плотности травостоя, от которой зависших продуктивное долголетие. Количество всходов эспарцета на I м2 составляло 356

шт. на рядовом и 185 шт. на широкорядном способах посева (рис. 3).

"а\

Рис. 3 - Сохранность бобовых трав (иит./м2): 1 - при возобновлении вегетации, 2 - перед уходом в зиму. Д-эспарцет о-донник □ - люцерна — рядовой посев .....широкорядный посев

'.......С. -

Год жизни

Q горой

.«ты» Эспарцет широкорядного

2 1 г способа посева, по сравнению с рядовым, подвержен меньшему изреживанию. Здесь отмечена лучшая сохранность растений после перезимовки и по завершению вегетационного периода, что позволяет с увеличением возраста травостоев не снижать опылительную деятельность медоносных пчёл. Широкорядные посевы способствовали получению лучших урожаев семян.

Обсуждаемые показатели у люцерны отличались от эспарцета. На 1 м2 взошло 326 растений на рядовом посеве и 168 шт. - на широкорядном. Люцерна как и эспарцет широкорядного посева, по сравнению с рядовым, подвержена меньшему изреживанию. Здесь также отмечена лучшая сохранность растений после перезимовки и по завершению вегетационного периода. Это положительно сказалось на урожайности семян культуры. Однако люцерна в большей степени, чем эспарцет подвержена изреживанию, что на наш взгляд, происходит из-за меньшей жизнестойкости растений. Это прослеживалось как на рядовом, так и на широкорядном посеве.

Из рассматриваемых бобовых трав наибольшей изреживаемостью характеризуется донник жёлтый рядового способа посева Таким образом, исследуемые культуры целесообразно высевать широкорядным способом.

В наших опытах изучалась засорённость посевов эспарцета песчаного нектароносными сорняками, медовый потенциал которых по данным А.Н. Бурмистрова (2013) составляет около 18,3% медового потенциала в стране. Поэтому, безусловно, с сорняками следует бороться, но если они присутствуют в травостое, то их медовый потенциал нужно использовать. К тому же в современных условиях ведения сельского хозяйства только около 40% посевных площадей обрабатываются химическими препаратами против сорняков. Таким образом, при изучении вопросов пчелоопыления эспарцета нужно учитывать нектароносный потенциал сорняков, входящих в состав агроценоза В таблице 3 представлен видовой состав нектароносных сорняков в посевах эспарцета песчаного.

Таблица 3 - Видовой состав сорняков в посевах эспарцета (2005-2008 гг.)

Число сорняков, шт./м7

Сорняки рядовой посев (0,15 м) широкорядный посев (0,60 м)

год жизни

1-й 2-й 3-й 4-й 1-й 2-й 3-й 4-й

Convolvulus arvensis 1 3 3 7 1 5 7 9

Barbarea vulgaris 9 5 2 1 11 6 2 1

Sonchus arvensis 2 3 4 7 3 5 7 5

Taraxacum officinale Wigg. 10 4 2 8 12 4 2 8

Таким образом, нектароносные сорняки в посевах эспарцета песчаного представлены в преобладающем количестве 4 видами, которые в определённой степени способствовали улучшению пчелоопыления культуры.

Способ посева оказывал заметное влияние на показатели высоты растений. Высота травостоев эспарцета рядового посева в среднем составляла 95-100 см, на широкорядном данный показатель снижался на 14-16%. Подобная закономерность характерна и для других энтомофильных культур, изучавшихся в опытах (табл. 4).

От высоты травостоев эспарцета зависит степень обсеменённости растений. Выявлен статистически значимый эффект переменной «Высота стебля» на переменную «Среднее количество бобов в соцветии» (р = 0,0315). Уравнение регрессии имело вид: У = 12,8096+0,4588х. Однако при изучении зависимости формирования количества соцветий от высоты растений статистически значимого влияния не выявлено. В свою очередь прослеживалось положительное влияние высоты растений на количество сформировавшихся бобов. Уравнение регрессии: У = -447,5299 +6,4081х.

Культура Способ посева

рядовой (0,15 м) широкорядный (0,60 м)

Эспарцет песчаный (2005-2008 гг.) 95-100 80-90

Люцерна синегибридная (2005-2008 гг.) 60-65 50-55

Донник жёлтый (2010-2011 гг.) 112-126 110-120

Гречиха посевная (2010-2011 гт.) 70-75 68-72

Показатели облиственности эспарцета также существенно зависели от высоты травостоя. Выявлен значимый эффект переменной «Высота стебля» на переменную «Количество листовых черешков на 1 стебле» (р = 0,0008) (У = - 2,3554+0,121 х). Облиственность эспарцета широкорядного посева составляла 23,2%, в то время как у люцерны данный показатель возрастал до 58%. Облиственность донника связана со значительным числом побегов более высокого порядка. Особенностью листьев культуры, в отличие от эспарцета, является формирование листовых пластинок одинакового размера как в нижней, так и в верхней частях стебля. Гречиха развивала значительную листовую поверхность. Площадь 1-й листовой пластинки достигала 4,12 см2 у растений рядового способа посева и 6,45 см2 - широкорядного, в перерасчёте на 1 га - 32,5 и 38,3 тыс. м2 соответственно.

На степень полегаемости и кустистости бобовых трав также существенное влияние оказывал способ посева (рис. 4).

Рис. 4 - Число (шт. на 1 побег) и длина побегов (см) у растений 1 -го года жизни в зависимости от способа посева:

1 - эспарцет, 2 - донник; 3 - люцерна, серый фон - число побегов 1 -го порядка светлый фон - число побегов 2-го порядка

---длина побегов 1 -го порядка

"" длина побегов 2-го порядка А - эспарцета, □ - донника, о - люцерны

Нами отмечено, что травостои рядового посева, по сравнению с широкорядным, в большей степени подвержены полеганию. Это отрицательно сказывалось на эффективности опыления растений и их урожайности. Разреженные травостои культуры характеризовались лучшей кустистостью (рис. 4). У разновозрастных травостоев бобовых трав существенных количественных изменений в обсуждаемых показателях не отмечалось.

При выращивании семенного травостоя важное значение имеет улучшение процессов цветения и опыления растений. На это заметное влияние оказал способ посева (табл. 5).

Способ посеоз Рядовой Широкорядный

2 14

I

г ю

$1

jf.1T

: 30 ' 27

1

■ 24 ;

Таблица 5 - Количество соцветий / цветков в соцветии на одном растении в зависимости от способа посева, шт._________

Культура Ширина междурядий, м

0,15 0,30 0.45 0,60

Эспарцет песчаный (2006-2008 гт.) 13/24 16/34 31/50 48/66

Донник жёлтый (2010-2011 гг.) 28/27 37/40 48/60 65/67

У люцерны число соцветий на одном растении также возрастало при увеличении ширины междурядий за счёт лучшей кустистости растений. У клевера, возделываемого на искусственном субстрате, также отмечалась подобная закономерность. На данном субстрате нами были сооружены искусственные гнездовья для шмелей, которые предпочтения отдавали растениям широкорядного способа посева, вероятно из-за большей нектаропродуктивности цветков. «Способ создания искусственного субстрата» на землях, не используемых в хозяйственном обороте, защищен патентом РФ на изобретение Кг 2431531.

С разреженностью травостоя растения интенсивнее кустятся, на них образуется большее число соцветий с большим количеством цветков в них (табл. 6), в результате чего создаются здесь более комфортные условия для работы насекомых-опылителей.

Таблица 6 - Влияние способа посева и возраста растений на нектаропродуктивность цветков эспарцета_ . _

Год жизни Число цветков Нектаропродукшвносгь Мёдопродукгивность, кг/та

на 1 побеге, игг. на 1 га, млн. шт. одного цветка, мг 1га, кг

Рядовой способ посева (0,15 м) / Широко рядный способ посева (0,60 м)

1 84/362 396,5/446,5 0,205/0,234 81,2/104,4 101,5/130,5

2 90/455 493,6/558,6 0,206/0,233 101,6/130,1 127,0/162,6

3 128/476 579,5/643,7 0.206/0,243 119,3/156,4 149,1/195,5

4 117/432 449,6/508,0 0,204/0,224 91,7/113,7 114,6/142,1

У эспарцета отмечена высокая зависимость формирования числа бобов (на 1 стебле) от числа соцветий (И= 0,8455, Я2= 0,7148). Статистически значимый эффект выявлен на уровне р= 0,000001 (У= - 19,0299+39,6542 х). Подобная закономерность прослеживалась и при установлении зависимости массы бобов от числа соцветий при уровне значимости р= 0,000002. Итога регрессии показали, что Л= 0,8406, Я = 0,7066. Уравнение регрессии имело вид: У=- 0,3378 + 0,5709-х.

Число цветков на одном растении гречихи посевной возрастало от рядового посева к широкорядному и в среднем составляло от 400 до 900 шт. Согласно наших подсчётов, число соцветий на одном растении в среднем составляло 10-15 шт., в каждом из которых насчитывалось 40-60 цветков.

Количество выделяемого нектара определяет интенсивность работы пчёл, от которой существенно зависит величина урожая семян. В наших исследованиях нектаропродуктивность травостоев эспарцета варьировала от 81,2 до 156,4 кг/га. Существенное влияние на данный показатель оказал способ посева. От способа посева зависит глубина проникновения корневой системы растений, что существенным образом влияло на показатель отношения подземной к надземной массе. У эспарцета песчаного данный показатель в фазу отрастания составлял 0,67, начала цветения -0,35, полного цветения - 0,39, образования бобов - 0,31. У люцерны синегибридной

0,88, 0,25, 0,27 и 0,37 соответственно. У гречихи посевной этот показатель был существенно ниже, чем у эспарцета песчаного и люцерны синегибридной - в фазу ветвления - 0,29, бутонизации - 0,14, цветения - 0,17, плодообразования - 0 ДО.

В разных слоях почвы на корнях эспарцета формировалось неодинаковое число клубеньков (табл. 7).

Таблица 7 - Распространение клубеньков у эспарцета (рядовой/широкорядный посев) по слоям почвы (2006-2008 гг.) _

Слой почвы, см 1-й год пользования 2-й год пользования 3-й год пользования

ютУраст. % штУраст. % штУраст. %

0-20 3/11 9,6/20,3 7/15 13,5/22,5 10/12 18,5/18,7

20-40 11/20 35,5/37,1 15/22 28,8/32,9 10/16 18,5/25,0

40-60 17/23 54,9/42,6 26/27 50,0/40,1 32/35 59,3/54,7

60-100 -/- -/- 4/3 7,7/4,5 2/1 3,7/1,6

0-100 31/54 100/100 52/67 100/100 54/64 100/100

Основное число клубеньков сосредотачивалось в слое почвы 0-60 см. При дальнейшем проникновении корней до глубины 100 см формирование клубеньков практически не происходило.

43 Внесение минеральных удобрений. Минеральные удобрения оказывали существенное влияние на формирование фотосингетического аппарата эспарцета В зависимости от года пользования культурой он возрастал на 19-34%. При широкорядном посеве площадь листьев растений была выше, чем при обычном рядовом на 10-16% (табл. 8).

Таблица 8 - Влияние удобрений (радовой/широкорядный посев) на площадь листовой поверхности эспарцета (тыс. м2/га) (2000-2002 гг.)_

Вариант Год пользования ........

1-й 2-й 3-й

Без удобрений 22,6/26,6 20,4/23,8 19,8/22,3

Р35К20 27,2/31.4 29,1/32,4 25,6/29,2

1'7()К40 28,6/32,9 32,4/34,8 27,1/31,3

Внесение повышенных доз минеральных удобрений (РуоКад) не способствовало значительному увеличению площади листовой поверхности эспарцета, чем при внесении средних доз (Р35К20). Преимущество составило всего 4-7%.

Удобрения и способ посева также оказали существенное влияние на прирост сухого вещества (табл. 9). При широкорядном способе посева нарастание сухой массы у эспарцета происходило интенсивнее, чем на обычном рядовом.

Таблица 9 - Среднесуточный прирост (рядовой/широкорядный посев) массы сухого вещества (г на 1 растение) (2000-2002 гг.)_

Вариант Год пользования

1-й 2-й 3-й

Без удобрений 4,1/5,6 4,4/5,2 3.8/4,7

Р35К20 8,3/9,2 7,6/8,4 6,1/7,4

Р70К40 8,6/9,4 7,9/8,7 6,5/7,6

Средние дозы минеральных удобрений способствовали увеличению прироста сухого вещества - более 8 г на одно растение. Внесение повышенных доз минеральных удобрений, по сравнению со средними, видимого эффекта не оказали.

Эспарцет широкорядною посева по сравнению с рядовым в процессе фотосинтеза формировал больше сухого вещества на единицу листовой поверхности -на 17-41%. Эффект от внесения удобрений составил более 300% (табл. 10).

Таблица 10 - Продуктивность фотосинтеза (рядовой/широкорядный посев) (г/м2 в сутки) (2000-2002 тт.)___

Вариант Год пользования

1-й 2-й 3-й

Без одобрений 1,7/2,0 1,5/1,9 1,2/1,7

Р35К20 4.3/6,1 4,1/5,8 3,4/5,2

РтоК« 4,5/6,4 4,3/5,5 3,1/4,8

Фотосинтетический потенциал эспарцета максимального значения достигал в разреженном травостое. При внесении минеральных удобрений Р35К20 лучшие показатели отмечались у эспарцета второго года пользования - 1,9 млн. м /дней, что на 15% выше травостоев первого и на 26% травостоев третьего годов пользования.

Важными агротехническими приёмами повышения семенной продуктивности бобовых трав является применение оптимальных доз минеральных удобрений и норм

высева. В наших опытах наибольший урожай семян эспарцета песчаного был получен на варианте Р70К40 с нормой высева семян 6 млн. вех. семян на 1 га при широкорядном способе посева (0,60 м) (рис. 5).

Рис. 5 - Влияние удобрений и норм высева на урожайность семян эспарцета, ц/га (2005-2008 гг.):

1 - без удобрений; 2 - Р35К20; 3 - Р70К40

Однако, на наш взгляд, для получения высоких урожаев семян эспарцета экономически выгоднее вносить средние дозы фосфорно-калийных удобрений (Р35К20), так как урожайность семян почти такая же, как на вариантах с внесением повышенных доз удобрений (Р70К40).

При завышенной норме высева (8 млн. вех. семян на 1 га) наблюдалось снижение семенной продуктивности эспарцета вследствие высокой загущенности травостоя, особенно во влажные годы. При этом происходило загнивание нижних вегетативных частей растений и ухудшалось развитие генеративных органов.

Статистическая обработка данных опыта показала значимое влияние факторов «Норма высева» и «Удобрения» при уровне значимости р < 0,001, при этом значимого влияния взаимодействия этих факторов между собой не отмечено.

Прослеживается положительное влияние фосфорно-калийных удобрений и на урожайность укосной массы эспарцета песчаного (табл. 11). Статистическая обработка

Норма вы се ее "Удобрен на МН К средние Текучей эффект Р{4,27 »=37893. {>=.82162 Декомпозиция гипотезы Вертик столбцы равны 0 95 доверительныхинтервэпое

Норма высева, млн. вех семян на} га

данных опыта выявила значимое при р < 0,01 влияние фактора «Удобрения». Однако на основе результатов этой обработки можно сделать вывод о том, что доза удобрений является менее значимой, чем сам факт внесения удобрений.

Таблица 11 — Урожайность эспарцета песчаного в зависимости от удобрений, т/га (2004-2008 гг.) _________

Вариант Укосная масса Сухое вещество

Без удобрений 9,9 1,98

Р35К20 11.7 2,34

Р70К40 12,2 2,44

Р105К« 11,9 2,38

НСР05 0,42-0,86

Глава 5 Влияние пчелоопыления на развитие энтомофильных культур 5.1 Фенология. Эспарцет песчаный является хорошо адаптированной культурой к произрастанию в условиях лесостепи юга Западной Сибири. Нами изучалось влияние удобрений, опыления и совместного их действия на продолжительность вегетации эспарцета широкорядного посева (рис. 6).

5 10 15 20 25 30 35

Количество дней

40 45 50 55 60 65

70 75

85 90 95 100

ХХХХХХХХХХХ^ХХХХХХХх»«х1хххх2 х х хкх ххх ххх х>3<*ххххх«:х|х ххххххх А XXXXххх

1 ■ 2 3 4 ]

1 2 3 4

Рис. 6 -

Продолжительность фаз развития эспарцета и вегетационный период:

1 - от отрастания до бутонизации; 2 - от бутонизации до цветения; 3 - от цветения до гоюдообразования; 4 - от плодообразования до созревания; '" - контроль (без удобрений и без опыления медоносными пчёлами); ххх - Р35К20, без опыления медоносными пчёлами; ооо - опыление медоносными пчёлами, без удобрений;----опыление медоносными пчёлами + Р35К20

Влияние удобрений и опыления и совместное их действие существенно сказывалось на продолжительности фаз развития эспарцета. Внесение удобрений способствовало более быстрому развитию растений, что прослеживалось на протяжении всех фаз. Длина вегетационного периода составляла 80-8! день. Влияние опыления на фоне удобрений прослеживалось в увеличении периода от цветения до плодообразования на 2 дня. Это положительно отразилось на мёдопродуктивности улья и соответственно, рентабельности производства семян эспарцета.

5.2 Особенности опыления. Основными опылителями энтомофильных культур являются насекомые, преимущественно пчелиные. Поэтому их следует рассматривать как важный резерв в повышении урожая семян перекрёстнооттыляемых растений. На посевах эспарцета наибольшее распространение из диких насекомых имеют виды, входящие в отряды Перепончатокрылых и Двукрылых. Отряды Жесткокрылых, Чешуекрылых и Сетчатокрылых насчитывают меньшее количество видов.

Из насекомых, активно посещающих цветки эспарцета, первое место занимают медоносные пчёлы. В процентном соотношении это выглядит следующим образом: медоносные пчёлы - 82%, шмели и одиночные перепончатокрылые - 14%, прочие

насекомые - 4%. Следовательно, опыление эспарцета медоносными пчёлами является обязательным элементом агротехнического комплекса для получения высоких урожаев его семян и снижения себестоимости получаемой продукции.

53 Азотфиксация. Бобовые способны фиксировать азот воздуха в симбиозе с живыми бактериями клубенька. На их формирование у эспарцета влияет агротехника (рис. 7).

Рис. 7 - Динамика формирования клубеньков и урожайности семян в зависимости от способа посева, удобрений и опыления эспарцета (2006-2008 гг.):

1 - без опыления и удобрений;

2 - Р35КМ без опыления;

3 - опыление без удобрений;

4 - опыление+Рз5К2о

шиоокорядный посев (0.60 м)

Из сочетаний исследуемых факторов самый высокий показатель Б был у «Способ посева* Опыление» - 0,1705 (р=0,6851) для белых клубеньков и «Удобрение*Огтыление» 0,1182 (р=0,7354) - для розовых. У таких сочетаний факторов как «Способ посева* Удобрение» значение Б было менее 0,1000 при уровне значимости (р), близком к единице. Таким образом, основное влияние на формирование эспарцетом клубеньков, как белых, так и розовых, оказывал способ посева, в то время как внесение удобрений и опыление улучшали его результативность.

5.4 Урожайность. Способ посева эспарцета и разреженность травостоя являются одним из важнейших факторов, влияющих на его семенную продуктивность. На основании опытов мы пришли к выводу, что эспарцет песчаный, высеянный нормой высева 6 млн. вех. семян на 1 га широкорядным способом, обладает лучшей семенной продуктивностью, по сравнению с рядовым способом посева. При этом использование для опыления медоносных пчёл (4-6 пчелосемей на 1 га) и внесение средних доз фосфорно-калийных удобрений (Р35К20) значительно увеличивало урожайность семян эспарцета. Во все годы исследований (2005-2008 гг.) выявлен статистически значимый эффект факторов «Опыление», «Способ посева» и «Удобрения» при р < 0,001, а также взаимодействия факторов «Удобрения*Опыление» и «Способ посева*Опыление» и «Удобрения*Способ посева». Таким образом, при использовании удобрений опыление дало больший прирост урожайности. На широкорядном способе посева (0,60 м) применение опыления также увеличивало прирост урожайности, чем при обычном рядовом посеве. Эффект применения удобрений возрастал от рядового посева к широкорядному. Прибавка урожайности семян эспарцета от опыления медоносными пчёлами, по сравнению с дикими опылителями, достигала 1,75-1,80 ц/га (табл. 12). Математическая обработка данных опыта показала, что коэффициент регрессии составил 0,87, коэффициент детерминации - 0,75, то есть 75% колебаний в урожае вызваны опылительной деятельностью медоносных пчёл.

Таблица 12 - Урожайность семян эспарцета песчаного (2009-2010 гг.)

Варианты

Опыление дикими насекомыми (контроль)

Опыление дикими насекомыми + медоносными пчёлами

НСР(

Урожайность семян, ц/га

0,45 м

3,71

5,46

0,60 м

3,70

5,50

Прибавка

ц/га

0,45

1,75

0,60

1.80

%

0,45

47,1

0,60

48,6

0,40-0,56

Исследования по результативности пчелоопыления посевов бобовых трав из расчёта 1 пчелосемья на 1 га показали, что урожайность их семян возрастала более чем в 2,5 раза (табл. 13). Выявлен статистически значимый при р < 0,001 эффект фактора «Пчелоопыление».

Культура Урожайность, ц/га

участки, не опыляемые медоносными пчёлами участки, опыляемые медоносными пчёлами

Эспарцет песчаный 0,95 2,83

Люцерна синешбридная 0,42 1,14

Донник жёлтый 0,43 1,18

НСРоз для эспарцета песчаного 0,14 НСР05 для люцерны синегибридной 0,41 НСР05 для донника жёлтого 0 16

Исследования по урожайности семян эспарцета песчаного в зависимости от количества пчёл, опыляющих 1 га посевов показали, что при использовании для опыления растений от 4-х до 6-ти пчелиных семей происходил рост урожайности семян. Корреляционный анализ зависимости урожая семян от количества посещений травостоя медоносными пчёлами свидетельствует о тесной связи этих показателей, коэффициент регрессии составил 0,91, коэффициент детерминации - 0,82. При дальнейшем увеличении количества семей урожайность существенно не менялась (рис. 8).

Í2 Si

J 5 6 ' S Количество пчелосемей, шт гз

Рис. 8 - Зависимость урожая семян эспарцета песчаного от количества посещения медоносных пчёл (2000-2002 гг.)

На наш взгляд, это связано с тем, что достигнута оптимальная кратность переноса пыльцы, необходимой для успешного оплодотворения цветка, а также при высоком насыщении посевов эспарцета пчёлами часть из них отдавала предпочтение рядом цветущим массивам синяка. Однако следует отметить, что в наших исследованиях

каждая пчелосемья давала по 40-50 кг мёда не зависимо от возрастающего числа пчелиных семей, используемых в опытах для опыления эспарцета из расчёта на 1 га. Таким образом, можно сделать вывод, что нектаропродуктивность эспарцета может удовлетворить значительно большее количество пчёл в сборе нектара, чем необходимо для полного опыления культуры. В этом случае достигалась реализация потенциальной продуктивности растений и насекомых-опылителей.

Интенсивность работы пчёл на посевах эспарцета существенно зависит от размещения пасеки. При расположении пасеки на расстоянии 1 км от посевов эспарцета происходило сшскение числа посещений пчёлами травостоев на 10-13%, при этом урожайность культуры снижалась на 1,2 ц/га (табл. 14).

Таблица 14 - Зависимость урожайности семян эспарцета песчаного от расстояния пасеки до его посевов (2000-2002 гг.)___

Показатели Рядом с пасекой (20-30 м) На расстоянии

500-600 м 1000 м

Число пчёл штУ Юм цветущего травостоя 63 53 46

Урожайность семян (ц/га) 7,40 7,38 6,22

НСРоз 0,16 0,13 0,91

От интенсивности нектаровыделения существенно зависит уровень привлечения насекомых-опылителей для работы на травостоях. В свою очередь это существенно сказалось на урожайности семян эспарцета песчаного (табл. 15).

Таблица 15 - Нектаропродуктивность и урожайность семян эспарцета песчаного в зависимости от способа посева (средняя за 2005-2008 гг.)__

Способ посева Число цветков на 1 га, млн. шт. Нектаропродуктивность Урожайность семян, ц/га Прибавка

одного цветка, мг 1 кг/га ц'га %

Рядовой (0,15 м) (контроль) 479,8 0,206 98,4 6,31 - -

Широкорядный (0,60 м) 539,2 0,233 126,1 7,07 0,76 12,04

НСР05 0,01-0,06

Математическая обработка зависимости нектаропродуктивности и урожайности семян эспарцета показала, что коэффициент регрессии составил 0,88, коэффициент детерминации - 0,78, то есть 78% колебаний в урожайности вызывается изменением в показателях нектаропродуктивности.

Большое значение в получении высоких урожаев зерна гречихи имеет её энтомофильная природа. Подсчёты (Целинный район Алтайского края) показали, что лучшая урожайность (2010-2011 гг.) получена на вариантах (без некорневых подкормок) при совместном использовании пчелооопыления и доопыления растений (табл. 16). Следовательно, для интенсивного плодообразования гречихи необходимо проводить своевременные меры по опылению культуры.

Таблица 16 - Средняя урожайность гречихи посевной в зависимости от опыления (2010-2011 гг.)___

Подкормка Урожайность, ц'га Прибавка

ц/га %

Без пчелоопыления и доопыления 2,9 - -

С пчелоопылением без доопыления 13,9 11,0 79

С пчелоопылением и доопылением (по патенту № 2447649) 14,5 11,6 80

НСР* 0,48-0,64

Разработка приёмов, позволяющих улучшить условия для опылительной деятельности медоносных пчёл (патент РФ № 2440722) положительно сказалось на росте урожайности семян энтомофильных культур (табл. 17). Так, при использовании равного количества пчелосемей для опыления энтомофильных культур по предложенному способу выход семян у эспарцета песчаного увеличился на 1,93 ц/га, гречихи посевной — на 3,96 ц/га. Выявлен статистически значимый при р < 0,001 эффект фактора «Улучшенное опыление медоносными пчёлами».

Таблица 17 — Урожайность энтомофильных культур в зависимости от опыления медоносными пчёлами, содержащихся в разных условиях (2009-2010 гт.)_

Культура Урожайность семян, ц/га

естественное опыление медоносными пчёлами улучшенное опыление медоносными пчёлами

Эспарцет песчаный 5,11 7,04

Гречиха посевная 6,32 10,28

НСР05 для эспарцета песчаного НСР05 Для гречихи посевной 0,35-0,47 0,66-0,69

5.5 Химический состав. Питательность эспарцета зависит от содержания в его сухом веществе протеина и клетчатки. Нами отмечено, что содержание протеина изменялось в одном и том же растении в зависимости от фазы вегетации (табл. 18).

Таблица 18 - Химический состав эспарцета по фазам вегетации (2000-2002 гг.)

Фаза вегетации Содержание в % от абсолютно-сухого вещества

золы протеина жира клетчатки БЭВ

Ветвление 7,8 19,4 3,3 26,4 43,1

Цветение 8,8 18,4 3,1 27,8 41,9

Плодообразование 9,0 14,6 3,6 30,1 42,7

Молодой эспарцет содержит больше протеина, безазотистых экстрактивных веществ и витаминов, меньше клетчатки.

На содержание микро- и макроэлементов в биомассе эспарцета песчаного оказывает влияние пчелоопыление (табл. 19).

В товарной части урожая эспарцета пчелоопыление снижало содержание алюминия, кремния, железа, натрия, цинка, азота общего, калия; увеличивало содержание марганца, меди, кальция, фосфора; содержание марганца практически не изменялось. Подобная закономерность отмечалась и в их накоплении люцерной и гречихой на вариантах с опылительной деятельностью медоносных пчёл.

Таким образом, пчелоопыление, кроме агротехнической, выполняет и важную экологическую роль в жизни растений.

Таблица 19 —Содержание химических элементов в биомассе (1—надземной,

2 - подземной) эспарцета в зависимости от пчелоопыления (2008-2010 гт.)

! Биомасса Содержание, мг/кг Содержа! гае, г/кг

А1 81 Мп Ре N3 7л Си N общ. К Са Мё Р

1 15,6 60.8 67,1 63.8 57,7 47.0 78.9 310 332 12.6 13,0 4^5 4,2 11,2 13,9 12.0 15,5 11.7 11,2 21 2.2 12 1,5

2 74,7 111 47,3 146 378 10.3 5^ Ж? 22 12.4 ы Ш

272 360 59,8 387 750 19,7 7,3 17,3 8,6 5,4 1,6 2,1

Глава 6 Возделыванне энтомофнлъных культур в составе зерносмесей и на

почвогруитах

6.1 Зерносмеси. В создан™ прочной кормовой базы для животноводства значительная роль отводится зерновым кормам. В наших исследованиях, проведённых совместно с Ю.А. Мерзликиной на территории Бийского района Алтайского края, лучшая урожайность зернофуражной массы получена на варианте овёс+горох+ячмень+пшеница+вика — 26,1 ц/га (табл. 20). Прибавка урожайности зерна, по сравнению с контролем, составляла 4,8 ц/га, или 23%.

Таблица 20 — Урожайность зернофуражной массы в зависимости от количества компонентов (2007-2009 гг.) __

Компонент Урожайность, ц/га Прибавка

ц/'га %

Овёс в чистом виде (контроль) 21,3 - -

Овёс+горох 23,1 1,8 8

Овёс+горох+ячмень 23,8 2,5 12

Овёс+горох+ячмень+пшеница 24,3 3,0 14

Овёс+горох+ячмень+пшеница+вика 26,1 4,8 23

НСР0, 1,32-1,70

Продолжение исследований на территории Быстроистокского района Алтайского края (2010-2011 гт.) по изучению урожайности пятпкомпонентной смеси (овёс+горох+ячмень+пшеница+вшса), возделываемой на фураж показало, что она составляла в среднем 25,8 ц/га. Прибавка урожая к контролю (овёс в чистом виде) была 4,4 ц/га или 20,6%. На основе статистической обработки данных опыта выявлен значимый при р < 0,001 эффект фактора «Компонент».

Возделывание пятпкомпонентной зерносмеси на фоне пчелоопыления позволило более полно использовать биологический потенциал растений, что относится к числу важных моментов в современном земледелии. В результате прибавка урожайности зерна достигала 0,6 ц/га (табл. 21).

Статистическая обработка результатов опыта показала, что в 2010 г., когда для опыления зерносмеси использовали 3 пчелосемьи на 1 га посева, подготовлештых для медосбора по патенту № 2461190, значимого эффекта фактора «Пчелоопыление» на урожайность зерносмеси не выявлено. Однако в 2011 г. эффект фактора «Пчелоопыление» на урожайность зерна смеси выявлен на уровне тенденции (р = 0,088). Данный эффект связан с тем, что для опыления использовали такое же

19

количество пчелосемей, но содержащихся не для цели улучшения медосбора, а для цели их разведения по вышеуказанному патенту.

Таблица 21 - Урожайность пятикомпонентной зерносмеси в зависимости от пчелоопыления _ __

Название корма Урожайность, ц/га Прибавка

2010 г. 2011г. средняя ц/га %

Овёс, без удобрений (контроль) 20,9 21,5 21,2 - -

Зерносмесь, ЫцР^Кго 28,7 28,9 28,8 7,6 35,8

Зерносмесь, Ы^РгоКго, пчелоопьшение 29,1 29,8 29,4 8,2 38,7

НСР0, 0,17 0,26

Создание многоярусного сообщества из растений разной морфологии позволило сформировать большую фотосинтезирующую поверхность, способствующую росту урожая смешанных агрофитоценозов. В наших опытах площадь листьев и чистая продуктивность фотосинтеза культур, высеянных в смеси, была выше, чем в чистом виде (табл. 22).

Таблица 22 — Площадь листьев и чистая продуктивность фотосинтеза посевов кормовой смеси (2006-2007 гг.)___

В чистом виде В смеси

Культура 8 листьев, тыс. м3/га Фч. пр., г/м2 сутки Культура Б листьев, тыс. м2/га Фч. пр., г/м2 сутки

Овёс 37,6 3,81 Овёс 54,1 4,25

Ячмень 13,6 3,10 Ячмень 20,4 3,42

Пшеница 18,4 3,14 Пшеница 45,4 4,07

Горох 42,6 3,31 Горох 62,4 4,76

Вика 34,4 3.67 Вика 38.8 3,87

В фазу цветения овса площадь листьев и прирост биомассы находились в слабой зависимости (г = 0,243), однако доля этого признака в формировании урожая велика (с1у*~ 58%). Уравнение регрессии имело вид: У= 226,451 - 0,116х, то есть площадь ассимиляционной поверхности во время цветения культуры имела определённые функциональные связи с урожайностью. Однако в период цветения овса, включённого в пятикомпонентную смесь, (срок посева 10-15 мая на фоне К^Р^оК^о) коэффициент г = 0,502, при этом чистая продуктивность фотосинтеза в формировании урожая составляла с1„"= 25%. Уравнение регрессии имело вид: У= 28,088 + 22,68х.

Показатели питательности зернофуража, заготовленного из рекомендованной нами пятикомпонентной смеси культур, представлены в таблице 23.

Таблица 23 - Питательность пятикомпонентного зернос зуража

Показатели 2009 г. 2010 г. В среднем за 2 года

Влага общая, % 9,3 9,6 9,4

Обменная энергия, МДж/кг 11,8 11,4 11,6

Сырой протеин, % 15,3 16,1 15,7

Сырой жир, % 3,28 3,40 3,34

Сырая клетчатка, % 9,4 8,4 8,9

Кормовых единиц в 1 кг 0,97 1,08 1.02

Переваримого протеина, г/кг 137 129 133

Нашими исследованиями установлено, что на питательность зернофуража значительное воздействие оказывал минеральный фон (Л^гоКго), норма высева семян вики яровой (15 кг/га). Срок посева мало влиял на обсуждаемые показатели.

62 Искусственный субстрат. В зоне проведения исследований имеются значительные площади территорий, не используемых в хозяйственном отношении — переувлажнённые земли водно-болотных ландшафтов и склоновые участки. Для вовлечения в хозяйственный оборот этих земель нами предложен «Способ создания искусственного субстрата» (патент РФ № 2437263), задачей которого являлось исследование условий для вовлечения их в земледельческий оборот и приведения параметров этих земель в экологически благоприятное состояние с одновременной утилизацией бытовых отходов. Искусственный субстрат (почвогрунт) формировался на поверхности болотных земель — слой отсортированных бытовых отходов, выполнявших функцию дренажа, после чего на его поверхности формировали минеральную прослойку (зола+органика) и далее третий слой - из почвы, в который высевали эспарцет песчаный, донник жёлтый и другие бобовые травы (нектароносы).

Даты наступления фаз роста и развития рассматриваемых растений, выращиваемых на искусственном субстрате, по сравнению с К01гтрсшем (участок, примыкающий к болотистой местности), представлены в таблице 24.

Таблица 24 - Даты прохождения фаз роста и развития бобовых трав

Вариант Фазы роста и развшия Период 2008 г. | 2009 г.

Эспарцет песчаный

Контроль Всходы Цветение 19.04. 30.06. 31.05

Искусственный субстрат Всходы Цветение 19.04. 02.07. 03.06.

Донник жёлтый

Котроль Всходы Цветение 21.04. Не отмечено 14.07.

Искусственный субстрат Всходы Цветение 18.04. Не отмечено 10.07.

Отклонения в датах наступления фаз роста и развития эспарцета песчаного и донника жёлтого, возделываемых на искусственном субстрате (по вышеуказанному патенту), по сравнению с контролем, практически не различались на ранних фазах развития растений. Более заметно эти разлтгчия проявились с фазы бутонизации трав. Так у эспарцета песчаного на искусственном субстрате она наступала на 3-5 дней позже, по сравнению с контролем. Примерно на такие же сроки сд винулось и цветение эспарцета, что в свою очередь представилось возможным увеличить продолжительность взятка пчёлами с этой культуры.

У донника жёлтого, наоборот, более интенсивное развитие наблюдалось на искусственном субстрате. В частности фаза цветения у него наступила на 4 дня раньше, по сравнению с кошролем. Это, как и в случае с эспарцетом, положительно сказалось на обеспечении пчёл кормом.

Число продуктивных стеблей эспарцета песчаного и донника жёлтого на контроле составляло, соответственно - 253 штУм2 на 67 растениях и 152 шт. /м2 на 65

растениях. На искусственном субстрате данные показатели у культур практически совпадали с контролем (табл. 25).

Таблица 25 - Структура травостоя (2008-2009 гг.)

Варианты Культура Число, штУм2

растений стеблей

Контроль Эспарцет песчаный 67 253

Донник жёлтый 65 152

Искусственный субстрат Эспарцет песчаный 63 242

Донник жёлтый 61 148

Таким образом, эспарцет песчаный и донник жёлтый хорошо адаптированы к произрастанию на почвогрунтах, что существенно позволило увеличить нектароносный потенциал территории. В связи с этим переувлажненные земли можно рассматривать как резервную базу для развития пчеловодства. Особую важность выращивание на искусственном субстрате бобовых трав имело на заболоченных территориях с невысоким разнообразием естественной нектароносной растительности, что позволило нарастить силу пчелосемей для опыления культурных нектароносов.

Для осуществления работ по высеву семян нектароносов на небольших делянках - на искусственном субстрате, возникают трудности с механизацией их высева. Для решения данной проблемы нами сконструировано «Устройство для высева семян» (патент РФ № 2438284). Техническое решение заключается в выполнении устройства с рукояткой-держателем и механизмом управления подачей семян из бункера.

Глава 7 Эффективность технологии возделывания энтомофильных культур 7.1 Экономическая оценка. При возделывании эспарцета на семена затраты на удобрения составляли 72%, в то время как расходы, связанные с содержанием пчелосемей и организацией пчелоопыления - 28%. Себестоимость единицы продукции при увеличении затрат возрастала несущественно. Её рост в большей степени обусловлен затратами на удобрения (табл. 26).

Таблица 26 - Экономическая эффективность возделывания эспарцета песчаного на семена при широкорядном способе посева (2005-2008 гг.) __

Варианты Урожайность семян, ц/га Всего затрат, тыс. рубУга Себестоимость 1 ц семян, тыс. п\'б. Условно-чистый доход, с! га т'б. Рентабельность. %

Контроль без удобрений, без опыления медоносными пчёлами 3.24 4,06 4.10 3,60 1,27 0,89 804 1008 15,1 18,9

РзгКго, без опыления медоносными пчёлами 4.07 5,06 5.55 5,05 1.36 1,00 1010 1256 19,9 24,8

Опыление медоносными телами, без удобрений 4.69 5,87 4.66 4,16 0,99 0,71 1164 1457 22.8 35,0

Опыление медоносными пчёлами, Рз^зо 5,86 7,34 6.61 5,61 1.13 0,76 1454 1822 25,7 32,4

Примечание: числитель - показатели для рядового способа посева, знаменатель — для широкорядного

С учётом пчеловодческой продукции, дающей прибыль в размере 6-8 тыс. руб. от одной пчелосемьи, рентабельность производства семян эспарцета существенно возрастала (табл. 27). При расчёте брали во внимание основные продукты пчеловодства - мёд и воск. Другая товарная продукция - прополис, рои (отводки), пчелиный яд, пыльца и др. нами не учитывалась, поскольку её производство в большей степени зависит не от опыления, а от технологии содержания пчелосемей. Увеличить выход указанной продукции можно за счёт предложенных разработок (см. 3.3), что в целом улучшало опытггельную деятельность и позволило шире использовать медоносных пчёл в биологическом земледелии. Кроме того, большое значение в увеличении выхода продукции пчеловодства имеет совершенство конструкций пчеловодного инвентаря. Для облегчения труда пчеловода и снижения гибели пчёл во время пасечных работ мы предлагаем использовать пчелоинвентарь по нашим патентам № 2444895,2447654,2450510 и др.

Таблица 27 — Дополнительная экономическая эффективность от пчелоопыления эспарцета песчаного, на 1 пчелосемью (2005-2008 тт.)__

Вариант Выход га- Условно-чистый доход, руб. Рентабельность, %

мёд воск мёд воск мёд воск

Опыление медоносными пчёлами, без удобрений 70 3 5200 334 45,0 29,8

Опыление медоносными пчёлами, Р35К20 90 4 7200 445 46,3 31,4

При возделывании эспарцета на корм наибольший условно-чистый доход получен на варианте с внесением высоких доз удобрений (Р70К«) - 980 руб. с 1 га. Однако по уровню рентабельности данный вариант уступал контролю на 0,8% и варианту с внесением средних доз удобрений (Р35К20) - на 1,8% (табл. 28).

Таблица 28 — Экономическая эффективность возделывания эспарцета песчаного на корм при широкорядном способе посева (2004-2008 гт.) ___

Варианты Урожайность, т/та н 5 св о. (Я ю « >> о ец и о а л н о о 3 б 1 <и О. ю о ч о X о § Ю £ з Ё о ¡2 . е; 5 я , Рентабельность

а £ и - > ? —

Без удобрений (контроль) 9,9 3,25 422 797 24,5

Р35К20 11,7 3,69 433 941 25,5

Р70К40 12,2 4,13 430 980 23,7

Рентабельность возделывания эспарцета на кормовые цели существенно увеличивалась за счёт использования нектароносного потенциала культуры - при скашивании травостоя по отцветанию в кисти 75% цветков. При этом качественные показатели корма оставались на высоком уровне.

Следует отметить, что у опыляемых растений эспарцета содержание тяжёлых металлов было меньшим, по сравнению с неопыляемыми. Это имеет большое значение в земледелии, так как существенные площади пахотных угодий в лесостепи юга Западной Сибири загрязнены высокими концентрациями тяжёлых металлов, что

23

обусловливает их высокое накопление в растениях (Антонова О.И., 2000). Поэтому при помощи опылительной деятельности медоносных пчёл в определённой степени можно решать проблему получения продукции хорошего качества и внести весомый вклад в решение актуальных проблем земледелия и рационального использования земельных ресурсов.

Исследования по изучению эффективности возделывания пятикомпоненгной смеси на фураж показали, что общие затраты составляли 4,55 тыс. рубУга, из них на удобрения приходилось 34%. В опыте по изучению урожайности зернофуражной массы в зависимости от количества компонентов, себестоимость 1 ц зерна составляла 0,34 тыс. руб., в то время как на контроле — 0,29 тыс. руб. Условно чистый доход,- по сравнению с контролем (600 руб. с I га), возрастал на 370 руб. с 1 га. Рентабельность производства зернофуража достигала 21,3%.

С целью изучения экономической эффективности возделывания зернофуражных культур на фоне пчелоопыления нами произведены соответствующие расчёты. Следует отметить, что для более успешного опыления травостоев зерносмеси в период цветения её компонентов следует применять пчелосемьи с большим количеством засева и открытым расплодом. Это стимулирует медоносных пчёл к сбору пыльцы, которую активно продуцирует злаковый компонент, что положительно сказывается на показателях экономической эффективности: себестоимость 1 ц зерна составляла 300 руб., условно-чистый доход - 990 руб. с 1 га, рентабельность—20,5%. При этом за счёт реализации роёв (отводков) достигался дополнительный экономический эффект.

При возделывании зерна гречихи экономически выгодней использовать норму высева 3,5 млн. вех. семян на 1 га, где себестоимость продукции составляла 4792-5001 руб./га, а себестоимость 1 ц зерна-337-370 руб.

7.2 Биоэнергетическая оценка. В случае опыления растений медоносными пчёлами энергозатраты обусловлены в основном перевозкой пасеки (косвенные затраты). При этом, кроме основного продукта опыления - высокого урожая, получали продукты пчеловодства, которые являлись следствием опылительной работы медоносных пчёл. Поэтому эти продукты оказывали существенное влияние на показатели энергоёмкости и энергетические затраты на единицу продукции.

Максимальных показателей коэффициент энергетической эффективности достигал на вариантах с опылением медоносными пчёлами - 5,05-5,23. Из общих затрат энергии по возделыванию эспарцета песчаного на семена, на удобрения приходилось 4,2%, на медоносных пчёл - 0,7%.

В таблице 30 приводятся показатели энергосодержания в продуктах пчеловодства, полученных в результате пчелоопыления эспарцета. Наши расчеты показали, что коэффициент энергетической эффективности производства мёда был более чем на 50% выше, по сравнению с таковым при возделывании этой культуры на семена на фоне пчелоопыления (табл. 29). Однако в отношении воска данный показатель снижался в 3 раза. При этом затраты энергии на получение обсуждаемых продуктов пчеловодства, из расчета необходимого количества пчелосемей для полноценного опыления 1 га травосотоев, составляли 1488 МДж, в то время как при возделывании эспарцета на семена при должном обеспечении опылителями данный показатель возрастал в 2,6 раза. Таким образом, пчелоопыление эспарцета песчаного не требует высоких энергетических затрат, что в свою очередь положительно

сказывалось на энергетической эффективности возделывания данной культуры на семена при учаспш медоносных пчёл.

Таблица 29 - Энергетическая оценка возделывания эспарцета песчаного на семена в зависимости от удобрений и ггчелоопыления (2005-2008 гг.)_

Вариант Урожайность семян, ц/га Содержание энергии, МДж/га Затраты энергии, МДж/га КЭЭ Энергетическая себестоимость 1 ц семян, МДж

Без удобрений, без пчелоопыления (кошроль) 4,06 11612 3193 3,63 0,89

Р35К20, без пчелоопыления 5,06 14472 3800 3,81 0,75

Пчелоопыление, без удобрений 5,87 16783 3317 5,05 0,86

Пчелоопыление, Р35КМ 7,34 20552 3924 5,23 0,71

Таблица 30 - Энергосодержание продуктов пчеловодства, полученных в результате пчелоопыления эспарцета, на 1 пчелосемью (2005-2008 гг.)_____

Вариант Выход кг Содержат ше энергии, МДж/кг Затраты энергии, МДж/семья КЭЭ Энергетическая себестоимость 1 кг, МДж

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Пчелоопыление, без удобрений 70 3 13,1 39,5 124 124 7,4 0,9 0,1 0,3

Пчелоопыление, Р35К20 90 4 13,1 39,5 124 124 9,5 1,3 0,1 0,3

Примечание: 1 -мёд, 2-воск.

Содержание общей энергии урожая возрастало при внесении удобрений - на 6800-8700 МДж на 1 га. В свою очередь доза удобрений мало влияла на обсуждаемый показатель (табл. 31).

Таблица 31 - Содержание энергии в урожае эспарцета, МДж на 1 га (2004-2008 гг.)

Вариант Укосная масса, Содержание Сухое вещество, Содержание общей

т/га общей энергии т/га энергии в сухом

урожая в натуре веществе

Без удобрений 9,9 37422 1,98 37442

Р35К20 11.7 44226 2,34 44249

Р7оК« 12,2 46116 2,44 46141

Р105К«) 11,9 44982 2,38 45001

Расчёты показали, что обменная энергия пятикомпонентного (овёс+горох+ячмень+пшешша+вика) зернофуража составляла 11,4- И ,8 МДж/кг.

Лучшее содержание валовой энергии в урожае гречихи отмечалось на широкорядном посеве (0,45 м) при норме высева 3,5 млн. вех. семян на 1 га - 22,4-23,6 тыс. МДж/га.

73 Результаты внедрения в производство. Внедрение результатов научных исследований по выращиванию эспарцета песчаного на семена для организации

семеноводства в условиях лесостепи Алтая проводились в 2004-2005 гг. в СПОК «Возрождение 2» Быстроистокского района Алтайского края.

В 2006-2007 гг. на землях ИП «Подковыров И.С.» (Быстроистокского района Алтайского края), внедрена технология возделывания эспарцета песчаного и гречихи посевной на основе пчелоопыления.

Внедрение результатов научных исследований по возделыванию пятикомпонентной смеси культур (овёс+горох+ячмень+пшеница+вика) на зернофураж совместно с Ю.А. Мерзликиной проводились в СПК «Колхоз им. Ленина» Бийского района Алтайского края в 2009-2010 гг.

В 2010 г. на территории учебного хозяйства КГОУ НПО «ПУ 57» Целинного района Алтайского края внедрена технология выращивания гречихи посевной при использовании различных видов опыления растений.

В 2010-2011 гг., совместно с В.Н. Козил, была внедрена технология возделывания гречихи посевной в ПТ «Цалис и К» Целинного района Алтайского края.

В 2011 г. положения и результаты исследований внедрены в научную и проектную деятельность Научно-внедренческого центра Международного исследовательского института (акт о внедрении результатов диссертационного исследования и их апробации № 11-07/1-17от01.07.2011 г.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основой получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур является соблюдение технологии их возделывания с учётом уровня обеспеченности природными и производственными ресурсами конкретной территории. Любое агротехническое мероприятие даёт ожидаемый эффект, если оно увязано с культурным растением и носит комплексный характер.

Энтомофильное растение не способно сформировать должный урожай без участия насекомых - их опылительной деятельности, даже на фоне всего комплекса применяемых элементов агротехники. Установлено, что ведущая роль в опылении растений принадлежит медоносным пчёлам и массовое их вовлечение в этот процесс способствует более полной реализации биологического потенциала агроэкосистемы.

В отличие от диких насекомых-опылителей медоносные пчёлы более отзывчивы на технологические мероприятия, направленные на увеличение их численности, продуктивность семьи, улучшение условий для их деятельности и т.д. Это способствует интенсификации пчелоопыления энтомофильных культур.

Пчелоопыление является не только высокоэффективным, но и в то же время малозатратным приёмом повышения продуктивности энтомофильных растений, возделываемых как в чистом виде, так и в составе зерносмесей. Это позволяет, кроме увеличения их урожайности, получать дополнительный эффект, являющийся результатом опыления растений - специфическую продукцию в виде мёда, прополиса, маточного молочка и других продуктов пчеловодства.

Эффективность пчелоопыления энтомофильных культур во многом зависит и от применяемого комплекса агротехники (норма высева, способ посева, удобрения). С улучшением условий агрофона она возрастала в среднем от 20 до 80%, прежде всего за счёт более интенсивной кустистости растений, где формировалось больше продуктивных побегов, соцветий и других количественных показателей, характеризующих рост и развитие растений.

Пчелоопыление влияло на качественные показатели энтомофильных культур — изменяло содержание микро- и макроэлементов в их надземной и подземной биомассе.

Вовлечение медоносных пчёл в сельскохозяйственное производство решает проблему биоразнообразия сельскохозяйственных ландшафтов и прилегающих к ним территорий, в частности неудобий. При этом важна не только их площадь, но и наличие нектароносов на ней. Сооружение искусственного субстрата на заболоченных территориях, склоновых землях позволило организовать здесь посев энтомофильных растений, что в целом положительно сказалось и на росте продуктивности аграрных ландшафтов.

Экономическая и биоэнергетическая оценка технологии возделывания энтомофильных культур, показала, что более высокие показатели эффективности получены при использовании комплекса агротехники на фоне пчелоопыления.

ВЫВОДЫ

1. При высеве семян энтомофильных культур широкорядным способом (0,60 м) в майские сроки посева (1-3 декады мая) сохрашюсгь растений на 10-15% выше, чем на рядовом. Травостой бобовых трав широкорядного посева в меньшей степени подвергался полеганию. Это приводило к повышению урожайности культур на 2025%. Показатели кустистости и количество побегов первого порядка у эспарцета и донника увеличивались от рядового посева к широкорядному в 2 раза.

2. В посевах эспарцета количество сорных растений снижалось от первого до третьего года жизни, после чего засорённость травостоя увеличивалась. Засорённость эспарцета была выше на широкорядном посеве, по сравнению с рядовым (количество сорняков, штУм2): на 20% в первый год жизни, 38% - во второй, 37% - в третий, 6% в четвёртый год жизни.

3. На показатели фотосинтетической деятельности эспарцета существенное влияние оказало внесение фосфорно-калийных удобрений. Оптимальной дозой следует считать Р35К20 д.вУга. При применении данной дозы фотосинтетический потенциал на широкорядном посеве в 1,5 раза был выше, чем на рядовом. Внесение минеральных удобрений и совместное действие удобрений и пчелоопыления сократило продолжительность вегетации растений (от 97 сут. на контроле до 80-81 сут. на варианте).

4. Численное преимущество из всех исследуемых видов насекомых-опылителей в опылении энтомофильных культур принадлежит медоносным пчёлам. Пик посещения ими цветков приходится на полуденные и обеденные часы. Приёмы интенсификации пчелоопыления (патенты РФ №№ 2440722, 2461190, 2462032 и др.) позволяют более полно вовлечь медоносных пчёл в процесс опыления растений, а также обеспечить цветущие травостои насекомыми-опылителями - важным элементом биологизации и экологизации земледелия. Урожайность семян эспарцета при свободном доступе медоносных пчёл к цветущим травостоям возрастала на 47-50% по сравнению с дикими перепончатокрылыми насекомыми.

5. Показатели азотфиксации растениями эспарцета находились в тесной зависимости от применяемого комплекса агротехники. На формирование эспарцетом клубеньков большее влияние оказывал способ посева (35-40%), чем внесение минеральных удобрений (15-20%). Пчелоопыление на фоне указанных элементов

агротехники активизировало формирование белых и розовых клубеньков на 15-23% (на 1 растение).

6. Оптимальной нормой высева эспарцета следует считать 6 млн. вех. семян/га. Внесение минеральных удобрений при указанной норме высева дало прибавку урожайности семян 30-35%. Преимущество широкорядного посева перед рядовым составило 20-25%. Пчелоопыпение позволило получить прибавки у эспарцета на уровне 50-60%, гречихи - 70-80%.

7. Опыление бобовых трав медоносными пчёлами из расчёта 1 пчелосемья на 1 га увеличивало урожайность их семян более чем в 2,5 раза. Оптимальной нормой пчелоопьшения эспарцета следует считать 4-6 пчелосемей на 1 па. От посевов этих трав их нужно устанавливать на расстояние не более 500 м.

8. Защита пчелосемей от ветра и палящего солнца не только увеличивало их продуктивность, но и опылительную деятельность. Урожайность семян эспарцета по сравнению с пчелосемьями, содержащихся в традиционных условиях, возрастала на 1,5-1,7 ц/га, гречихи посевной - на 3,0-3,5 ц/га. Урожайность семян эспарцета имела существенную зависимость (г = 0,78) от показателей нектаропродуктивности травостоев.

9. Урожайность эспарцета на кормовые цели имела максимальные показатели при такой же агротехнике (способ посева, норма высева, удобрения), что и на семена Преимущество по урожайности широкорядного способа посева перед рядовым составило 18,5-19,6%. Максимальная урожайность урожайность укосной массы получена при норме высева 6 млн. всхожих семян/га - 11,6 т/га При снижении (4 млн. всхожих семян/га) и увеличении (8 млн. всхожих семян/га) нормы высева семян урожайность снижалась на 3-6%. Прибавка урожая укосной массы от внесения удобрений составила 18,2-23,2%.

10. Пчелоопыление изменяло содержание микро- и макроэлементов в надземной и подземной биомассе энтомофильных культур. При опылении пчелами эспарцета песчаного, люцерны синегибридной, гречихи посевной в их товарной части урожая снижалось содержание алюминия, кремния, железа, натрия, цинка, азота общего, калия. Увеличивалось содержание марганца, меди, кальция, фосфора.

11. При возделывании многокомпонентных кормовых смесей в их состав следует вводить энтомофильные растения. При выращивании смеси овёс+горох+ячмень+шпеница+вика на фураж пчелоопыление дало прибавку 0,6 ц/га Питательность и химический состав указанной смеси улучшался при внесении торфо-гуминовых удобрений с нормой высева вики яровой в смеси 15 кг/га Площадь листьев и чистая продуктивность фотосинтеза растений в смеси были выше, чем в одновидовых посевах, соответственно - по овсу на 44 и 11%, по ячменю - на 50 и 10, по пшенице - на 146 и 29, по гороху - на 46 и 43, по вике - на 13 и 5%.

12. Улучшению нектароносной базы заболоченных территорий способствовало выращивание энтомофильных культур на почвогрунтах. Всхожесть семян эспарцета и донника, возделываемых на искусственном субстрате составила 73 и 43% соответственно. Это позволило получить хорошую структуру травостоя (63 раст., 242 стебля и 61 раст., 148 стеблей на 1 м2 субстрата).

Цветение эспарцета песчаного на искусственном субстрате наступало на 3-5 дней позже, по сравнению с контролем, донника жёлтого, наоборот - на 4 дня раньше. Это увеличило срок медосбора пчёлами с этих растений.

13. Показатели рентабельности возделывания эспарцета на вариантах с опылением медоносными пчёлами составили 32-35%. Сбор мёда с 1 га эспарцета по стоимости практически соответствует сбору семян. С учётом продукции пчеловодства (дополнительная экономическая эффективность) реггтабелытость возделывания эспарцета возрастала на 30-40%. Уровень рентабельности возделывания эспарцета на кормовые цели на фоне удобрении составил 23-25%. Этот показатель существенно возрастал при использовании медоносными пчёлами нектароносного потенциала культуры - при скашиваншг эспарцета по отцветанию в кисти 75%> цветков. Качество получаемого при этом корма существенно не ухудшалось.

14. В смешашгых посевах (овёс+горох+ячмень+пшеница+вика) пчелоопыление не оказало существенного влияния на показатели рентабельности. Наиболее высокорентабельной энтомофильной культурой являлась гречиха Уровень рентабельности превысил 300% на фоне предложенного комплекса агротехники.

15. Более низкая энергетическая себестоимость 1 ц семян эспарцета (0,71 МДж) получена при возделывании этой культуры на фоне удобрений и пчелоопыпения. При наиболее высоких затратах энергии (3924 МДж/га) был получен максимальный коэффициент энергетической эффективности - 5,23. Из общих затрат энергии на удобрения приходилось 4,2%, на медоносных пчёл - 0,7%. Обменная энергия пятикомпонентной зерносмеси (овёс+горох+ячмень+пшеница+вика) составила 11,411,8 МДж/кг. Содержание валовой энергии в урожае гречихи составило 22,4-23,6 тыс. МДж/га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Использование медоносных пчёл для опыления энтомофильных культур позволит увеличить урожайность семян эспарцета на 4 ц/га и более, донника - 1 ц/га, зерна гречихи - 4-5 ц/га, пятикомпонентной зерносмеси (овёс+горох+ячмень+ пшеница+вика) - 0,6 ц/га.

2. Высевать эспарцет для семенных целей широкорядным способом посева (0,60 м). Дашгьгй способ посева увеличивает нектаропродуктивность травостоя на 27,7 кг/га, по сравнению с рядовым, что приводит к росту урожайности семян культуры тга 0,76 iVra.

3. Вносить фосфорно-калийньге удобрения в дозе Р35К20 Д.в. на 1 га для увеличения семенной и вегетативной продуктивности травостоя эспарцета (на 1,0-1,3 ц/га и 1,8 т/га соответственно).

4. Возделывать зернофуражные культуры в смеси овёс+горох+ячмень+ пшеница+вика, что даст прибавку урожая 4,4-4,8 ц/га.

5. Использовать почвогрунты (искусственный субстрат) для выращивания энтомофильных культур с целью увеличения нектароносного потенциала территории.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК:

1. Панков Д.М. Пчелы и урожай семян бобовых трав / ДМ. Панков // Пчеловодство. -2009.-№6.-С. 18-19.

2. Панков Д.М. Возделывание эспарцета песчаного (ONOBRIHIS ARENARIA (D.C) на корм в лесостепи Алтайского края / Д.М. Панков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2009. - № 9. - С. 9-12.

3. Панков Д.М. Работа пчёл на посевах бобовых / Д.М. Панков // Пчеловодство. -2010. - № 3. - С. 26-27.

4. Мерзликина Ю.А. Формирование высокопродуктивных агроценозов в условиях лесостепи Алтая / Ю.А. Мерзликина, ДМ. Панков, В.М. Бажов // Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 6. - С.31-32.

5. Панков Д.М. Пчелоопыление и урожайность эитомофильных растений в условиях длительных аномалий погоды / Д.М. Панков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2010.— № 10. - С. 57-60.

6. Панков ДМ. Семенная продуктивность эспарцета песчаного в лесостепи Алтайского края / ДМ. Панков, В.М. Бажов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2010. -№ 9. - С. 27-34.

7. Панков Д.М. Эффективность многократного посещения цветков пчёлами / Д.М. Панков // Пчеловодство. - 2010. - № 10. - С. 18-19.

8. Панков Д.М. Элементы технологии возделывания и опыление гречихи посевной в лесостепи (Алтайский край) / Д.М. Панков, В.М. Важов, В.Н. Козил // Весшик Иркутской государственной сельскохозяйственной академии. - 2010. - Вып. 40. - С. 36-42.

9. Панков ДМ. Разнообразие опылителей и их значение в формировании урожайности семян эспарцета / Д.М. Панков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. - № 3. - С. 61 -63.

10. Панков Д.М. Пчелоопыление в рациональном природопользовании / Д.М. Панков // Пчеловодство. — 2011.—№ 5. -С. 22-23.

11. Цветков МЛ. Интенсификация процессов биолотизации земледелия с использованием медоносной пчелы / М.Л. Цветков, ДМ. Папков, Д.А. Пугач // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. - № 6. - С. 40-45.

12. Панков Д.М. Пути увеличения продуктивности пчелосемей и опыления растений / ДМ. Панков // Интеллект, Инновации, Инвестиции: академический журнал. - 2011. - № 2. -С. 246-248.

13. Панков Д.М. Рать пчелоопыления в формировании урожая семян эспарцета / Д.М. Панков // Сибирский веспшк сельскохозяйственной науки. - 2011. - № 5-6. - С. 46-52.

14. Важов В.М. Эффективность возделывания кормовых смесей в условиях равнигаюго и горного рельефа на Алтае / В.М. Важов, Д.М. Панков, А.В. Одинцев // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйстве1 шой академии. - 2011. - № 2. - С. 13-18.

15. Панков Д.М. Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от способа посева в лесостепи Алтая / ДМ. Панков, Т.И. Бажова, В.Н. Козил // Вестник Иркутской государстветюй сельскохозяйственной академии. - 2011. - Вып. 46. - С. 25-30.

16. Панков ДМ. Зависимость содержания химических элементов в эспарцете и фацелии от опыления медоносными пчёлами / Д.М. Панков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2012. 1.-С. 35-39.

17. Панков Д.М. Пчелоопыление как элемент агротехники в земледелии / Д.М. Панков // Земледелие. - 2012. -№ 4. - С. 42-43.

18. Панков Д.М. Изменение химического состава и урожайности эспарцета песчаного под влиянием пчелоопыления в лесостепи Алтая / Д.М Панков // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2012. - № 2. - С. 19-21.

19. Панков Д.М. Эффективность однолетних смесей в земледелии лесостепи Алтая / Д.М. Панков//Кормопроизводство. - 2012. -№ 3. - С. 11-13.

20. Панков Д.М. Возделывание эспарцета с использованием пчелоопыления в лесостепи Алтая / Д.М. Панков, В.М. Важов // Земледелие. - 2012. - № 7. - С. 34-36.

21. Панков Д.М. Полезная энтомофауна в агротехнике эспарцета / Д.М. Панков // Пчеловодство. - 2012. - № 6. - С. 20-23.

22. Панков Д.М. Эффективность возделывания эспарцета песчаного в условиях лесостепи Алтая / Д.М. Панков // Кормопроизводство. - 2012. - № 10. - С. 34-36.

23. Цветков МЛ. Рациональное использование неудобных и невостребованных земель на юге Западной Сибири / MJI. Цветков, Д.М. Папков, ДА. Пугач // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2012. - № 10. - С. 49-54.

24. Панков Д.М. Химический состав многолетних бобовых трав в зависимости от опыления насекомыми /Д.М. Панков//Аграрная наука. - 2012. 10. - С. 20-22.

25. Панков Д.М. Интенсивность накопления химических элементов гречихой в зависимости от пчелоопыления / Д.М. Панков // Вестник Воронежского государственного аграрного университета . - 2012. - № 4. - С. 85-89.

26. Цветков M.JI. Элементы биологизации и экологизации в земледелии лесостепи юга Западной Сибири / M.JI. Цветков, Д.М. Панков // Научное обозрение. -2012.-№6.-С. 22-27.

27. Цветков МЛ. Пчелоопыление как элемент экологизации земледелия юга Западной Сибири / М.Л. Цветков, Д.М. Папков //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013. - № 5 (103). - С. 69-74.

28. Цветков МЛ. Кормообразуюшее значение эспарцета для медоносных пчёл п годы с недостаточным увлажнением / М.Л. Цветков, Д.М. Панков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013. - № 9 (107). - С. 73-80.

Монографии:

29. Панков Д.М. Продуктивность эспарцета в агроценозе / Д.М. Панков. - Бийск: БГТГУ им. В.М. Шукшина, 2009. - 138 с.

30. Панков ДМ. Пчелоопыление и урожай / Д.М. Панков. - М: Академия Естествознания, 2010. -118 с.

31. Цветков MJI. Бисшогизация земледелия с участием медоносной пчелы: ресурсосберегающий аспект / МЛ. Цветков, ДМ. Папков, ДА. Пугач. - Saarbrücken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing Gmbh & Co. KG, 2011.- 207 p.

32. Панков Д.М. Медоносные пчёлы в биологическом земледелии: Теория и практические результаты / ДМ. Панков. - Saarbrücken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2013.-603 p.

Статьи, опубликованные в других изданиях:

33. Панков Д.М. Эффективность опыления ONOBRIH1S ARENARIA медоносными пчелами в Бийской лесостепи / ДМ. Папков, В.М. Бажов, Т.И. Бажова // Геоэкология Алтае - Саянской горной страны. Вып. 2. - Горно-Алтайск: РИО ГАГУ, 2005. - С. 295-302.

34. Панков Д.М. Влияние электрического поля на пчелоопыление эспарцета песчаного / Д.М. Панков, В.М. Бажов, Т.И. Бажова // Современные проблемы геоэколопт горных территорий: Мат. 2 Междунар. науч.-пракг. конф. - Горно-Атгайск: РИО ГАГУ, 2007. - С. 300-302.

35. Панков Д.М. Зависимость опыления медоносов от погодных условий / Д.М. Панков // Современные проблемы науки и образования. - 2008. - № 6. - С. 75-79.

36. Панков Д.М. Продуктивность гречихи посевной в зависимости от опыления / ДМ. Папков, В.М. Бажов, Т.И. Бажова // Аграрный вестник Юго-Востока. - 2009. - №3. - С. 4447.

37. Цветков МЛ. Некоторые аспекты биологизации земледелия в Алтайском крае / МЛ. Цветков, ДМ. Панков, Д.А. Пугач // Аграрная наука сельскохозяйственному

• производству Монголии, Сибири и Казахстана: Мат. 13 Междунар. науч.-пракг. конф. -Улан-Батор, Монгольская академия аграрных наук, 2010. - С. 431-434.

38. Панков Д.М. Инновационный способ доопыления гречихи / ДМ. Панков // Аграрная наука - сельскому хозяйству: Мат. VI Междунар. науч.-пракг. конф. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2011. - С. 420-423.

39. Панков Д.М. Влияние опыления на генеративную продуктивность энтомофильных культур / Д.М. Панков // Вестник Российской академии естественных наук (ЗападноСибирское отделение). - 2011. - Вып. 13. - С. 217-221.

40. Козил В.Н. Особенности выращивания гречихи посевной в лесостепных условиях Алтая/В.Н. Козил, Д.М. Панков, В.М. Бажов//Народное хозяйство.-2011. -№ 2.- С. 218223.

Учебное пособие:

41. Панков Д.М. Математическое моделирование и прогнозирование продуктивности агроэкосистем: Учебное пособие / Д.М. Панков. - Бийск: ФГБОУ ВПО «АГАО», 2014. - 150 с.

Авторские патенты на изобретения, полученные по основным результатам исследований:

42. Панков Д.М. Устройство для определения зависимости урожайности семян эшхзмофильных культур от опыления пчелами / Д.М. Панков / Патент № 2426304 РФ, МПК RU 2426 304 CI А01Н 1/02 (2006.01); № 2010108813; заявл. 09.03.2010; опубл. 20.08.2011, Бюл. № 23.

43. Панков Д.М. Способ для определения зависимости урожайности семян энтомофильных культур от опыления пчёлами / Д.М. Панков / Патент № 2420950 РФ, МПК RU 2420950 CI А01Н 1/02 (2006.01); № 2010108811; заявл. 09.03.2010; опубл. 20.06.2011, Бюлл. № 17.

44. Панков ДМ. Устройство для доопыления растений / ДМ. Панков, В.Н. Козил / Патент № 2447649 РФ МПК RU 2447 649 С1 АО 1Н 1/02 (2006.01); № 2010146629; заявл. 16.11.2010; опубл. 20.04.2012, Бюл. №11.

45. Панков ДМ. Способ выращивания кормовой смеси / Д.М. Панков, В.М. Бажов, Ю.А. Мерзликина / Патент № 2457649 РФ МПК RU 2 457 649 С1 АО 1В 79/02 (2006.01); - № 2011105502; заявл. 14.02.2011; опубл. 10.08.2012, Бюл. № 22.

46. Панков Д.М. Способ создания благоприятных условий для жизнедеятельности медоносных пчёл / Д.М. Панков / Патент № 2440722 РФ МПК RU 2 440 722 С2 А01К 47/00 (2006.01); № 2010113464; заявл. 06.04.2010; опубл. 27.01.2012, Бюл. № 3.

47. Панков ДМ. Способ повышения продуктивности работы пчёл / ДМ. Панков, Р.В. Ломовских / Патент № 2461190 РФ МПК RU 2 461 190 С1 АО 1К 47/00 (2006.01); № 2011105652; заявл. 15.02.2011 ;опубл. 20.09.2012, Бюл. №26.

48. Панков Д.М. Способ размножения пчелосемей / Д.М. Панков, Р.В. Ломовских / Патент № 2462032 РФ МПК RU 2 462 032 CI А01К 57/00 (2006.01); № 2011106603; заявл. 22.02.2011; опубл. 27.09.2012, Бюл. № 27.

49. Панков Д.М. Способ объединения пчелосемей / Д.М. Панков, Р.В. Ломовских / Патент № 2454070 РФ МПК RU 2 454 070 С1 АО 1К 57/00 (2006.01); № 2011106702; заявл. 22.02.2011; опубл. 27.06.2012, Бюл. № 18

50. Панков Д.М. Способ рекультивации болотных земель / Д.М. Панков / Патет № 2437263 РФ МПК RU 2 437 263 С1 АО 1В 79/02 (2006.01); В09В 1/00 (2006.01); B65F 5/00 (2006.01); № 2010124974; заяат. 17.06.2010; опубл. 27.12.2011. Бюл. № 36.

51. Панков Д.М. Способ создания искусственного субстрата / Д.М. Панков / Патент № 2431531 РФ МПК RU 2 431 531 CI В09В 1/00 (2006.01); № 20¡0124972; заявл. 17.06.2010; опубл. 20.10.2011. Бюл. № 29.

52. Панков Д.М. Устройство для высева семян / Д.М. Панков / Патент № 2438284 РФ МПК RU 2 438 284 CI А01С 7/02 (2006.01); № 2010138247; заяат. 15.09.2010; опубл. 10.01.2012, Бюл. № 1.

Подписано в печать 10.09.2015 г. Тираж 120 экз. Печать трафаретная. Заказ 035. Отпечатано в печатном цехе «Ризограф» Тюменского Аграрного Академического Союза 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7