Совершенствование технологии возделывания гороха на черноземе выщелоченном лесостепи Среднего Поволжья

Двойникова, Ольга Ивановна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Совершенствование технологии возделывания гороха на черноземе выщелоченном лесостепи Среднего Поволжья
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии возделывания гороха на черноземе выщелоченном лесостепи Среднего Поволжья"

На правах рукописи

Двойникова Ольга Ивановна

Совершенствование технологии возделывания гороха на черноземе выщелочном лесостепи Среднего Поволжья

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

1 2 ДПР 2012

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Пенза-2012

005018563

Диссертационная работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

Кшникаткина Анна Николаевна

Официальные оппоненты: Смирнов Александр Алексеевич, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор директор ГНУ «Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН»

Глухова Людмила Васильевна,

кандидат сельскохозяйственных наук, директор ООО СХП «Каменское»

Ведущая организация - ГНУ Мордовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН

Защита состоится 27 апреля 2012 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

Автореферат разослан «27» марта 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Гущина Вера Александрова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с острым дефицитом растительного белка все большее значение приобретает возделывание зернобобовых культур.

Горох - основная зерновая бобовая культура с высоким содержанием белка и сбалансированным аминокислотным составом. Достоинство гороха заключается в универсальности его использования для кормовых и продовольственных целей, повышении плодородия почвы, доступности технологии возделывания, экономичности ресурсозатрат и улучшении агроэкологического состояния агроценозов.

Современное сельскохозяйственное производство испытывает большую потребность в хорошо отработанных интенсивных технологиях возделывания гороха, которые должны базироваться на более полном удовлетворении биологических потребностей культуры и эффективном использовании агроклиматических ресурсов региона, а также за счет более широкого использования в производстве новых высокопродуктивных, засухоустойчивых сортов усатого типа.

Важную роль в минеральном питании зернобобовых культур играют микроэлементы. Одно из перспективных направлений - использование комплексных водорастворимых удобрений с микроэлементами в хелатной форме, регуляторов роста и бактериальных препаратов. Они легко вписываются в технологию возделывания культуры, особенно при выращивании в условиях недостатка тех или иных микроэлементов в почве.

В связи с этим проведение исследований по оценке продуктивности сортов гороха посевного в местных природно-климатических условиях и совершенствование технологии их возделывания актуально.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке энергосберегающих малозатратных агроприемов адаптивной технологии возделывания гороха, обеспечивающих формирование высокопродуктивных, экономически эффективных посевов, дающих зерно высокого качества.

Прсяраммой исследований предусматривалось решение следующих задач:

- изучить особенности формирования агроценоза гороха в зависимости от технологии возделывания и сортовых особенностей;

- определить симбиотическую и фотосинтетическую активность растений гороха;

- изучить возможность управления продукционным процессом гороха путем применения комплексных водорастворимых удобрений с микроэлементами в хелатной форме, регуляторов роста и бактериальных препаратов;

- установить засоренность посевов гороха при разных технологиях выращивания;

- определить влияние технологий возделывания на урожайность и качество зерна гороха;

- дать экономическую и энергетическую оценку приемам технологии возделывания гороха.

Научная новизна. Применительно к местным почвенно-климатическим условиям установлены закономерности роста, развития и особенности формирования урожайности гороха сорта Флагман 9 при использовании комплексных удобрений с микроэлементами в хелатной форме, регуляторов роста и бактериальных препаратов для предпосевной обработки семян. Показана возможность снижения фитотоксичности гербицидов на культурные растения путем применения препарата Силиплант и регуляторов роста, обладающих выраженной антистрессовой активностью. Установлены факторы, определяющие урожайность, качество зерна и посевные качества семян.

Практическая значимость результатов исследований. Внедрение элементов усовершенствованной технологии возделывания гороха обеспечивает получение 3,5-4,0 т/га зерна с хорошими технологическими свойствами и высокой рентабельностью производства.

Результаты исследований прошли производственную проверку в ООО Агрофирма «Биокор-С» Мокшанского района, Пензенской области.

Положения, выносимые на защиту:

- закономерности роста и развития, формирования фотосинтетической и симбиотической деятельности агроценоза гороха сортов Флагман 9, Флагман 12 и Фокор в зависимости от технологии возделывания;

- структура урожая, урожайность, технологические качества и биохимические свойства зерна гороха;

- экономическое и энергетическое обоснование приемов возделывания гороха.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, проводимой по программе Всероссийского фестиваля науки и посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Пенза, 2011); VIII Международной дистанционной научной конференции «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2012).

Публикация в печати. Основные положения диссертации опубликованы в 6 работах, в том числе одна в издании по перечню, рекомендованному ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 146 страницах компьютерного текста, содержит 24 таблицы, 6 рисунков, 42 приложений. Список литературы включает 236 источника, в том числе 18 - зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Место, условия, объект и методика проведения исследований

Исследования по совершенствованию технологии возделывания гороха посевного проводились в 2009 - 2011 гг. в ООО Агрофирма «Биокор-С», Мокшанского района, Пензенской области.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднегумусный, среднемощный, тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое -

6,5%, подвижного фосфора - 10,3 мг/кг почвы, обменного калия - 16,0 мг/кг почвы, обеспеченность подвижными формами молибдена, бора, марганца, меди, цинка и кобальта низкая, реакция почвенного раствора слабокислая, рНС0Л - 5,4.

Метеорологические условия 2009, 2011 гг. (ГТК - 1,0) характеризовались как умеренно увлажненные. 2010 г. - экстремально засушливый (ГТК - 0,1), за вегетационный период выпало 25,9 мм осадков, при среднемноголетней норме - 158,4 мм.

Решение поставленных задач осуществлялось постановкой и проведением многовариантных полевых опытов и лабораторных исследований, сопровождающихся сопутствующими наблюдениями, учетами и анализами.

Объект исследований - горох посевной. Площадь учетной делянки - 25 м2. Повторность - четырехкратная, размещение делянок - систематическое. Норма высева семян 1,4 млн. всхожих семян на гектар. Предшественник - озимая пшеница. Минеральные удобрения - аммофоска.

За годы исследований были выполнены следующие опыты:

/. Влияние предпосевной обработки семян бактериальным препаратом, регуляторами роста и комплексными удобрениями с хелатными формами микроэлементов на урожайность и качество зерна гороха сорта Флагман 9.

1. Контроль (обработка семян водой); 2. Байкал ЭМ-1; Силиплант; Альбит; Гумат K/Na; Мастер специальный; Байкал ЭМ-1 + Силиплант 1 л/т; Байкал ЭМ-1 + Альбит; Байкал ЭМ-1 + Гумат K/Na; Байкал ЭМ-1+ Мастер специальный.

Концентрация растворов следующая: Байкал ЭМ-1 - 10"' %; Силиплант 1 л/т; Альбит 50 мл/т; Гумат K/Na с микроэлементами «Сила жизни» -10"5 %; Мастер специальный - 3 кг/т.

2. Влияние технологий возделывания гороха разных уровней интенсивности на урожайность и качество зерна гороха.

Фактор А - сорт гороха: Флагман 9, Флагман 12, Фокор.

Фактор В - уровень интенсивности технологии возделывания гороха:

1-й уровень: фон питания - естественное плодородие, обработка посевов инсектицидом Брейк 0,05 л/га в период бутонизации, перед уборкой и гербицидом Корсар 2 кг/га;

2-й уровень: фон питания - N20 Р30К30, обработка посевов инсектицидом Брейк 0,05 л/га в период бутонизации, перед уборкой и гербицидом Корсар 2 кг/га;

3-й уровень: фон питания - N20 Рзо^зо, боронование посевов двукратное, обработка посевов в период бутонизации, перед уборкой инсектицидом Брейк 0,05 л/га и гербицидом Корсар 4 кг/га;

4-й уровень: фон питания - N20 РзоК30, боронование посевов двукратное, обработка посевов в период бутонизации, перед уборкой инсектицидом Брейк 0,05 л/га и гербицидом Корсар 2 кг/га + Силиплант 0,5 л/га;

5-й уровень: фон питания - N20 Р30К30, боронование посевов двукратное, обработка в период бутонизации и перед уборкой инсектицидом Брейк 0,05 л/га и гербицидом Агритокс 0,6 л/га;

6-й уровень: фон питания - N20 Р30К30, боронование посевов двукратное, обработка в период бутонизации и перед уборкой инсектицидом Брейк 0,05 л/га и гербицидом Агритокс 0,3 л/га + Силиплант 0,5 л/га.

Закладка полевых опытов, наблюдения, оценка и учеты проводились в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1985); ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1987); ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова; Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971).

Изучение корневой системы проводилось по методике Н.З. Станкова (1964). Симбиотический потенциал и продолжительность бобово- ризобиально-го симбиоза - по методике Г.С. Посыпанова (1983).

Показатели фотосинтетической деятельности растений определяли по методике A.A. Ничипоровича (1963). Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) по формуле, предложенной L. Bridds, F. Kidd, С. West (1920).

Влажность почвы и содержание продуктивной влаги определяли термостатно-весовым методом в метровом слое через каждые 10 см.

Лабораторная всхожесть и энергия прорастания определялись по ГОСТ 12038-84, сила роста - ГОСТ 12040-74, масса 1000 семян - ГОСТ 12042-80, содержание белка - ГОСТ 10846-91, масса 1000 семян - ГОСТ 12042-80.

Математическую обработку экспериментальных данных проводили методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов (Б.А. Доспехов, 1989) на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ Excel 2000, Statistica 4.5, Statgraphics Plus for Windows 2.1.

Экономическую эффективность рассчитывалась по технологическим картам с использованием типовых норм. Агроэнергетическая оценка технологии выращивания гороха проводилась в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными учеными ТСХА (1995), Г.А. Булаткиным (1991), РАСХН (2007).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Комплексные водорастворимые удобрения, регуляторы роста п бактериальный препарат в технологии возделывания гороха

Формирование агроценоза гороха сорта Флагман 9. Полевая всхожесть и сохранность растений к уборке являются важными показателями, определяющими урожайность сельскохозяйственных культур. В зоне недостаточного увлажнения актуальность этой проблемы еще более возрастает. В наших исследованиях наблюдалось заметное варьирование в зависимости от приемов предпосевной обработки комплексными удобрениями, регуляторами роста и бактериальным препаратом.

В среднем за 2009-2011 гг. обработка семян регуляторами роста и удобрениями, а также их сочетание повышало полевую всхожесть на 2,3-13,2 % относительно варианта без обработки. Наибольшее увеличение полевой всхожести (13,2 %) отмечено при обработке семян Байкал ЭМ-1 совместно с Альбит.

При обработке семян изучаемыми препаратами сохранность растений гороха к уборке составила 92,6-97,9 %.

Симбиотическая деятельность агрофитоцепоза гороха. Величина симбиотического аппарата характерезуется количеством и массой клубеньков. Эффективность величины бобово-ризобиального симбиоза отражает масса клубеньков с леггемоглобином. Так, максимальную величину симбиотического аппарата посевы гороха сформировали в вариантах с применением альбит, мастер специальный совместно с Байкал ЭМ-1, количество активных клубеньков составило 95-96 млн. шт./га, масса клубеньков - 286-288 кг/га (рисунок 1).

Кжцхиь БаТкяЭМ-1+ БайкшЗМ-1+ Бс<йшЗМ-1+І>ні БайЕтаЭМ-1+

ОшттЕНГ Ашжг Ю№ _ Мхгф авд

й количество активных ктубшьков ^ масса активных клубеньков

Рисунок 1 -Формирование симбиотического аппарата гороха сорта Флагман 9 (бутонизация-цветение), 2009-2011 гг.

Фотосинтетическая деятельность растений в посевах гороха. Установлено, что динамика накопления сухой биологической массы растений складывалась в зависимости от метеорологических условий в годы проведения исследований и вида препарата для предпосевной обработки. В фазе цветения и плодообразования показатель сухой массы варьировал от 2,33 до 2,96 т/га и от 4,38 до 5,56 т/га соответчтвенно. Максимальных значений этот показатель достиг в фазе налива семян. Самые высокие показатели прироста сухой массы надземной части растений были при предпосевной обработке семян гороха комплексным удобрением Мастер специальный и Альбит совместно с Байкал ЭМ-1 - 5,52-5,56 т/га.

В ходе наблюдений за динамикой формирования фотосинтетической поверхности листьев установлено, что величина этого показателя зависела от вида и способов предпосевной обработки семян и эта закономерность прослеживалась как в начальный период роста, так и в последующие фазы развития. Регуляторы роста, комплексные удобрения и бактериальное удобрение активизируют ростовые процессы, что способствовало формированию более мощного ассимиляционного аппарата. В среднем за три года максимальная площадь листьев растений гороха сформировалась при предпосевной обработке Альбит и Мастер специальный совместно с Байкал ЭМ-1, и площадь листьев составила 40,4 и 39,9 тс. м2/га (рисунок 2). На этом же варианте отмечены максимальные значения фотосинтетического потенциала посева и чистой продуктивности фотосинтеза- 1498 тыс. м2 сут./га и 3,58 г/м2сутки.

■Зеленая спелость ИОйраздванне бобов вЦветаше встеблевягак

Байкал ЭМ-1 -¡-Мастер спец. Байкал ЭМ-1+Гум»тК'/№ БаГкач ЭМ-1+Сі іш іплант Мастер спец. ГумзтК/Ыа Альбит Сплпгшант Байкач ЭМ-1 Контроль

Рисунок 2 - Динамика площади листьев гороха сорта Флагман 9 (тыс. м2/га), 2009-2011 гг.

Урожайность гороха и элементы структуры. Анализ элементов структуры урожая свидетельствует о положительном влиянии комплексных удобрений, регуляторов роста и бактериального препарата Байкал ЭМ-1 на их форми-

рование. Так, наибольшее количество растений гороха к уборке сохранилось на варианте, где семена обрабатывались Байкал ЭМ-1 совместно с Мастер специальный - 1,22 млн. раст./га. В среднем за три года под влиянием изучаемых препаратов высота растений по отношению к контролю увеличилась на 0,3-10,7 см; количество бобов - 2,2-17,8 %; озерненность боба - 2,2-17,7 %; число семян на растении - 1,1-18,2 %; продуктивность растений - 6,6-17,3 %. Наиболее заметное влияние на увеличение массы 1000 семян отмечалось при обработке Байкал ЭМ-1 в сочетании с Мастер специальный и Альбит (таблица 1). Положительное влияние удобрений, регуляторов роста и бактериального препарата Байкал ЭМ-1 на формирование продукционного процесса оказало существенное влияние на показатели урожайности.

Таблица 1 - Урожайность гороха и элементы структуры сорта Флагман 9,2009-2011 гг.

Вариант Урожай ность, т/га Отклонение от контроля Масса, г Содер жание белка, % Выход белка с 1 га, кг

т/га % зерна с растения 1000 зерен

Контроль 2,42 - - 2,26 242,1 23,8 731

Байкал ЭМ-1 2,70 0,28 11,6 2,41 245,3 24,2 808

Сшшплант 2,90 0,48 19,8 2,54 246,4 24,1 815

Альбит 2,94 0,52 21,5 2,53 251,3 25,0 885

Гумат K/Na 2,92 0,50 20,7 2,54 249,2 25,2 862

Мастер спец. 2,95 0,58 21,9 2,50 252,4 25,1 891

Байкал ЭМ-1 + Силиплант 3,06 0,64 26,4 2,64 250,6 24,3 836

Байкал ЭМ-1 + Альбит 3,20 0,78 32,2 2,62 253,2 26,1 968

Байкал ЭМ-1 + Гумат K/Na 3,10 0,68 28,1 2,63 251,7 25,9 917

Байкал ЭМ-1 + Мастер спец. 3,23 0,81 33,5 2,65 254,2 26,3 975

НСР 05 0,035

В среднем за три года исследований применение регуляторов роста, бактериального препарата, комплексных удобрений и их сочетание оказало положительное влияние на формирование более высоких урожаев семян по сравнению с контрольным вариантом, где урожайность составила 2,42 т/га (таблица 1). Наибольшая урожайность получена при обработке семян гороха Байкал ЭМ-

1 в сочетании с Мастер специальный. Прибавка урожайности относительно контроля составила 0,81 т/га или 33,5%.

Качество зерна гороха. Главным показателем качества зерна бобовых растений является содержание белка. Установлено, что содержание белка в зерне гороха зависит от вида комплексных удобрений, регуляторов роста и бактериального препарата Байкал ЭМ-1 и составило по вариантам опыта 24,1-26,3 %. Наибольшее количество белка в зерне гороха содержалось при использовании для обработки бактериального препарата Байкал ЭМ-1 совместно с Мастер специальный - 26,3 %, что превышает контрольный вариант на 2,5 %.

Предпосевная обработка семян комплексными удобрениями, регуляторами роста и биопрепаратом Байкал ЭМ-1 вызывает количественные изменения в аминокислотном составе гороха. Так, в среднем за три года сумма аминокислот по вариантам опыта составила 63,9-78,0 мг/г СВ. Максимальное количество аминокислот содержится при обработке семян Байкал ЭМ-1 совместно с Мастер специальный - 78,0 мг/г СВ.

Обоснование интенсификации технологий возделывания гороха

Рост, развитие растений гороха и фитосаншпарное состояние посевов при различных уровнях технологии возделывания. Анализ формирования агроценоза гороха показал, что внесение удобрений способствовало повышению полевой всхожести семян гороха по отношению к контролю у сорта гороха Флагман 9 на 1,6-4,6 %, Флагман 12 - 2,0-5,3 %, Фокор - на 1,8-4,7 %. Процент сохранившихся растений гороха к уборке был достаточно высоким при всех уровнях технологии возделывания - 94,7-97,8 %.

Проведенные в течение трех лет учеты и наблюдения показали, что фазы развития растений гороха наступали практически одновременно по всем изучаемым сортам. Продолжительность вегетационного периода сортов гороха в среднем за три года исследований в контрольном варианте составила 77-82 дня.

Среди изучаемых сортов более скороспелым оказался сорт Флагман 12, вегетационный период 77 дней.

Многочисленными исследованиями установлено, что продуктивность сельскохозяйственных культур тесно связана с ростом растений, который является интегральным отражением внутренних, внешних факторов и наиболее тесно контролирует с ходом накопления биомассы посевами (B.C. Шевелуха, 1975; А.Т. Мокроносов, 1981; H.H. Протасова, В.И. Кефели, 1982).

Установлено, что накопление сухой биомассы растений гороха изменяется в зависимости от приемов возделывания. Наибольшее количество сухой биомассы сформировалось в фазу налива зерна при возделывании гороха по технологии 4-го уровня интенсивности и составило у сорта Флагман 9 - 12,16 т/га, Флагман 12 - 12,23 т/га, Фокор -11,84 т/га.

Добавление антистрессового кремнийсодержащего препарата силипланта к испытываемым гербицидам Корсар и Агритокс смягчало их действие, особенно в острозасушливом 2010 году. Это активизировало рост гороха в высоту и накопление органической массы растений. При обработке посевов гороха баковой смесью Корсар 1 кг/га+Силиплант 0,5 л/га сбор сухой биомассы в фазу цветения составил 4,35-4,48 т/га, а при обработке Корсаром 2 кг/га - 3,95-4,07 т/га. Аналогичная закономерность наблюдается и при добавлении в баковую смесь к гербициду Агритокс 0,3 л/га Силипланта 0,5 л/га.

Симбиотическая деятельность посевов гороха. Биологическая фиксация воздуха микроорганизмами - уникальный биологический процесс. При активной азотфиксации около 30 % углеводов, синтезированных растениями в процессе фотосинтеза, затрачивается клубеньками на связывание азота воздуха. Поэтому все приемы улучшения роста и развития гороха, повышающие сим-биотическую деятельность посевов, будут способствовать увеличению количества азота, усвоенного из воздуха.

Анализ формирования симбиотической деятельности гороха показал, что наибольшее количество клубеньков формируется в фазу цветения гороха. Эф-

фективность бобово-ризобиального симбиоза зависит от величины и активности симбиотического аппарата. Установлено, что внесение удобрений, боронование посевов, борьба с вредителями и болезнями, сорной растительностью способствовали созданию благоприятных условий для бобово-ризобиального симбиоза. Так, масса азотофиксирующих клубеньков на контрольном варианте составила 116-128 кг/га. При внесении удобрений (2-й уровень) масса активных клубеньков по отношению к контролю увеличилась на 6,9-10,9 %. Наибольшая масса клубеньков с леггемоглобином (134-153 кг/га) сформировалась иа растениях гороха при технологии 4-го уровня интенсивности (рисунок 3).

1-йуровень 2-йуроаень 3-йуровень 4-й уровень 5-йуровень 6-йуровень

®й общее количество клубеньков У количество активных клубеньков

Рисунок 3 - Накопление сырой массы клубеньков, кг/га (2009-2011 гг.)

Общий симбиотический потенциал в посевах гороха в среднем за три года исследований по вариантам опыта в период ветвления-бутонизации составил 542-748 кг-сут./га, бутонизации-цветения - 362-454, цветения-образования бобов - 996-1206 кг-сут./га. На минеральном фоне данный показатель увеличился на 19,6-35,1 %. Активный симбиотический потенциал на фоне естественного плодородия (1-й уровень интенсивности) находился в пределах 390-792

кг-сут./га, при внесении минерального удобрения - 509-863 кгсут./га. Наибольшие показатели активного симбиотического потенциала (АСП) отмечены при возделывании гороха по технологии 4-го уровня интенсивности. Так, в среднем за три года в фазу цветения-образования бобов АСП составил по сортам: Флагман 9 - 692-983 кгсут./га, Флагман 12 - 697-967, Фокор - 675-962 кг-сут./га.

Цветение - образование ообов

1400 т------------------------------------------------------------------------------------------

1-й уровень 2-й уровень 3-й уровень 4-й уровень 5-йуровень 6-й уровень

и опт вагтг

Рисунок 4 - Формирование симбиотического потенциала сортов гороха, кг сут./га

(2009-2011 гг.)

Фотосинтетическая деятельность гороха. Нашими исследованиями установлено, что формирование фотосинтетической поверхности листьев растений зависело от биологических свойств сорта и технологии возделывания гороха. Максимальная площадь листьев сформировалась в фазу образования бобов и составила на контрольном варианте 33,7-36,8 тыс. м"/га; при внесении

минерального удобрения (2-й уровень интенсивности) - 38,2-40,6 тыс. м2/га, что на 3,8-4,5 тыс. м2/га превышает показатели контрольного варианта. При возделывании сортов гороха по технологии 3-го уровня интенсивности площадь листьев составила 39,2-41,2 тыс. м2/га. Наибольшие значения площади листьев наблюдались при 4-ом уровне интенсивности и составили по сорту Флагман 9 - 43,4 тыс. м2/га, Флагман 12 - 44,6 тыс. м2/га, Фокор - 39,2 тыс. м2/га. Следует отметить существенное снижение площади листьев при обработке посевов гербицидом Агритокс (5-й уровень интенсивности) - 35,5-37,6 тыс. м2/га. Однако при использовании смеси Агритокса в дозе 0,3 л/га совместно с Силиплантом 0,5 л/га не отмечалось резкого снижения листовой поверхности посевов гороха, она по сортам варьировала от 38,7 до 40,6 тыс. м2/га. В фазу налива семян активизируются процессы оттока питательных веществ из листьев в генеративные органы.

Формирование урожая зависит не только от величины площади листьев, но и от времени ее функционирования. Фотосинтетический потенциал объединяет эти показатели. Значения ФП изменялись в зависимости от технологических приемов выращивания гороха. Так, на контрольном варианте в фазу образования бобов величина ФП составила 1218-1352 тыс. м2/га. На фоне минерального питания (2-й уровень интенсивности) значения данного показателя увеличились и составили 1271-1456 тыс. м2/га. При использовании баковой смеси гербицида Корсар и Силипланта фотосинтетический потенциал агроценозов гороха составил 1268-1396 тыс. м2/га. При обработке посевов гороха гербицидом Агритокс наблюдалось некоторое снижение показателя ФП. Наиболее интенсивная деятельность листьев растений гороха отмечена в межфазный период бутонизация-цветение.

В среднем за годы исследований чистая продуктивность фотосинтеза по вариантам опыта изменялась в пределах 7,4-8,8 г/м2-сутки. Наибольшее значение ЧПФ (8,2-8,8 г/м2 сут) отмечено при внесении минеральных удобрений, двукратном бороновании, использовании в защитных мероприятиях растений

препарата Брейк, баковой смеси гербицида Корсар и кремнийсодержащего препарата Силипланта. Иммуностимулирующее действие кремния дало положительный эффект при его использовании в баковых смесях с гербицидами (рисунок 5).

1-й уровень 2-й уровень 3-й уровень 4-й уровень 5-йуровень 6-й уровень

* Площадь ЛИСТОВ«"! поверхности

Рисунок 5 - Фотосинтетическая деятельность агроценоза гороха (2009-2011 гг).

Фитосанитарное состояние посевов. Результаты учетов показали, что основными засорителями посевов гороха среди однолетних злаковых было куриное просо, двудольных - щирица. Среднемноголетний уровень за засоренности однолетними злаковыми - 116 экз./м2, двудольными - 157 экз./м2.

Установлено, что изучаемые гербициды сдерживали рост сорняков. Так, применение гербицида Корсар на фоне естественного плодородия снизило численность однолетних злаковых сорняков в среднем на 22,3%, двудольных - на 83,0%. При внесении удобрений и бороновании на гербицидном фоне (3-й уровень интенсивности) засоренность посевов гороха однолетними злаковыми сорняками была меньше, чем на контроле на 26,0-27,7%, двудольными - 84,684,3%. Гербицид Агритокс - наиболее эффективный препарат против двудольных сорняков, их гибель составляет 95,2-98,0%. При использовании баковой

смеси Агритокса и Силипланта на минеральном фоне и бороновании посевов процент гибели однолетних злаковых сорняков составил 12,2-12,8%, двудольных-85,0-91,0%.

Урожайность гороха и её структура. Внесение удобрений (2-й уровень) положительно отразилось на продукционном процессе гороха. Высота растений увеличилась на 2,3-3,0 см. Количество бобов на неудобренном варианте соответственно сортам составило 3,5-4,3. Более высоким количеством бобов на одно растение характерезуется сорт Флагман 12 - 4,9-5,7 шт., озернен-ность растения была в пределах 16,4-19,2 шт., продуктивность одного растения -2,18-2,44 г.

Масса 1000 зерен достаточно устойчивый элемент продуктивности и изменяется в зависимости от погодных условий в меньшей степени, чем число бобов и зерен на одном растении (В.Е. Енкен, 1967).

Исследования показали, что масса 1000 зерен варьирует по вариантам опыта у сорта Флагман 9 от 219 до 241 г, сорта Флагман 12 - от 225 до 245 г, Фокор - от 206 до 229 г. Наиболее полновесное зерно сформировалось у сорта Флагман 12.

Определяющим фактором в оценке изучаемых агроприемов является урожайность культуры. Анализируя урожайные данные установлено, что изучаемые агроприемы оказывали существенное влияние на величину урожайности гороха. Улучшение условий минерального питания посредством внесения невысокой дозы полного минерального удобрения (N20 Рзо Кзо) способствовало увеличению урожайности сортов гороха на 2,24-2,80 т/га (10,3-12,9 %) по отношению к контролю (таблица 2).

Выращивание гороха при внесении минеральных удобрений, бороновании посевов и обработке вегетирующих растений гербицидом Корсар 4 л/га обеспечивало прибавку урожая 0,38-0,50 т/га, или 18,7-20,2%. При использовании баковой смеси Корсар 2 л/га + Силиплант I кг/га прибавка составила 0,530,79 т/га или 26-31% к контролю и была более высокой в сравнении с применением Корсара в полной норме расхода (4 л/га).

Таблица 2 - Урожайность, структура и качество зерна сортов гороха (2009-2011 гг.)

Сорт Урожайность, т/га Прибавка Масса, г Белок, %

т/га % зерна с 1 растения 1000 зерен

1-й уровень (контроль)

Флагман 9 2,26 - - 1,84 218 22,5

Флагман 12 2,48 - - 2,00 225 23,2

Фокор 2,03 - - 1,68 206 20,6

2-й уровень

Флагман 9 2,54 0,28 23,9 2,10 229 23,6

Флагман 12 2,80 0,32 29,0 2,18 235 24,5

Фокор 2,24 0,21 10,3 1,79 216 22,7

3-й уровень

Флагман 9 2,71 0,45 19,9 20,7 237 23,9

Флагман 12 2,98 0,50 20,2 2,24 242 24,8

Фокор 2,41 0,38 18,7 1,85 224 22,9

4-й уровень

Флагман 9 2,91 0,65 28,8 2,20 241 23,8

Флагман 12 3,27 0,79 31,8 2,44 245 24,9

Фокор 2,56 0,53 26,1 1,95 229 22,7

5-й уровень

Флагман 9 2,39 0,13 5,7 1,84 226 23,0

Флагман 12 2,83 0,35 14,4 2,16 234 23,8

Фокор 2,29 0,26 12,8 1,79 220 22,3

6-й уровень

Флагман 9 2,58 0,32 14.4 1,97 230 23,6

Флагман 12 3,07 0,59 23,8 2,31 239 24,2

Фокор 2,30 0,27 13,3 1,77 223 22,8

Обработка посевов гороха смесью гербицида Агритокс 0,3 л/га с Силиплантом

1 кг/га в сравнении с раздельным его применением в норме 0,6 л/га увеличила урожайность на 0,13-0,35 т/га, или 12,8-14,1%.

Выводы

1. Предпосевная обработка семян регуляторами роста, комплексными удобрениями и бактериальным препаратом положительно влияет на формирование агроценоза гороха. В среднем за три года полевая всхожесть по вариантам опыта по отношению к контролю увеличилась на 2,3-13,2 %, сохранность -2,3-7,6%. Наиболее стимулирующее действие оказал Байкал ЭМ-1 при совместном использовании с Альбит и Мастер специальный, показатели полевой всхожести увеличились на 13,0-13,2%, сохранности растений к уборке-7,1-7,4%.

2. Активность бобово-ризобиального симбиоза в значительной степени зависела от вида и способа применения препаратов. Наибольшее количество и масса активных клубеньков отмечается при использовании препарата Байкал ЭМ-1 совместно с Альбит и Мастер специальный - 95-96 млн. шт./га и 286-288 кг/га.

3. Регуляторы роста, комплексные удобрения и Байкал ЭМ-1 активизировали ростовые процессы, что способствовало формированию более мощного ассимиляционного аппарата. Наибольшую листовую поверхность 39,8 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал 1,50 млн. м2-дн./га и ЧПФ 8,58 г/м2 в сутки сформировали посевы гороха при предпосевной обработке семян Байкал ЭМ-1 совместно с Мастер специальный.

4. В среднем за три года под влиянием изучаемых препаратов высота растений по отношению к контролю увеличилась на 0,3-10,7 см; количество бобов - 2,2-17,8 %; озерненость боба - 2,2-17,7%; число семян на растении - 18,2 %; продуктивность растений - 6,6-17,3 %. Наиболее высокие показатели структуры урожая гороха сформировались при предпосевной обработке Байкал ЭМ-1 совместно с Мастер специальный: продуктивность растения - 2,65 г, масса 1000 семян - 254,2 г, (в контрольном варианте 2,26 г и 242,1 г).

5. Наибольшая прибавка урожая по отношению к контролю 0,81 т/га или 33,5% получена при обработки семян Байкал ЭМ-1 совместно с Мастер специальный. Несколько уступали варианты с обработкой смесью Альбита с Байкал ЭМ-1, а также смесью Байкал ЭМ-1 с Гуматом калия/натрия и Байкал ЭМ-1 с Силиплантом. Прибавка составила соответственно 0,78 т/га (32,2 %), 0,68 (28,1 %), 0,64 (26,4 %) с гектара.

6. Внесение удобрений способствовало повышению полевой всхожести семян гороха по отношению к контролю у сорта гороха Флагман 9 на 1,6-4,6 %, Флагман 12 - 2,0-5,3 %, сорта Фокор - на 1,8-4,7 %. Процент сохранившихся растений гороха к уборке был достаточно высоким при всех уровнях технологии возделывания - 94,7-97,8 %.

7. Наибольшая масса клубеньков с леггемоглобином (134-153 кг/га) сформировалась на растениях гороха при технологии 4-го уровня интенсивности.

Общий симбиотический потенциал в посевах гороха в среднем за три года исследований по вариантам опыта в период ветвления-бутонизации составил 542748 кг-сут./га, бутонизации-цветения - 362-454, цветения-образования бобов -996-1206 кг-сут./га. На минеральном фоне данный показатель увеличился на 19,6-35,1 %. Активный симбиотический потенциал на фоне естественного плодородия (1-й уровень интенсивности) находился в пределах 390-792 кг-сут./га, при внесении минерального удобрения - 509-863 кг-сут./га. Наибольшие показатели активного симбиотического потенциала (АСП) отмечены при возделывании гороха по технологии 4-го уровня интенсивности. В среднем за три года в фазу цветения-образования бобов составил по сортам: Флагман 9 - 692-983 кг-сут./га, Флагман 12 - 697-967, Фокор - 675-962 кг-сут./га.

8. Применение гербицида Корсар на фоне естественного плодородия снизило численность однолетних злаковых сорняков в среднем на 22,3%, двудольных - на 83,0%. При внесении удобрений и бороновании на гербицидном фоне (3-й уровень интенсивности) засоренность посевов гороха однолетними злаковыми сорняками была меньше, чем на контроле на 26,0-27,7%, двудольными -84,6-84,3%. Гербицид Агритокс - наиболее эффективный препарат против двудольных сорняков, их гибель составляет 95,2-98,0%. При использовании баковой смеси Агритокса и Силипланта на минеральном фоне и бороновании посевов процент гибели однолетних злаковых сорняков составил 12,2-12,8%, двудольных - 85,0-91,0%.

9. Улучшение условий минерального питания посредством внесения полного минерального удобрения в дозе М20 Р30 К3<> способствовало увеличению урожайности сортов гороха на 2,24-2,80 т/га или на 10,3-12,9 % по отношению к контролю. Выращивание гороха при внесении минеральных удобрений, бороновании посевов и обработке вегетирующих растений гербицидом Корсар 4 л/га обеспечивало прибавку урожая 0,38-0,50 т/га, или 18,7-20,2%. При использовании баковой смеси Корсар 2 л/га + Силиплант 1 кг/га прибавка составила 0,530,79 т/га или 26-31% к контролю. В среднем за три года исследований наибольший урожай зерна получен при использовании технологии 4-ого уровня интенсивности и составил по сорту Флагман 9-2,91 т/га, Флагман 12 - 3,27, Фокор-2,56 т/га.

10. Расчеты экономической и энергетической эффективности показали, что наиболее экономически и энергетически целесообразно возделывание сорта Флагман 9 при предпосевной обработке семян Байкал ЭМ-1 совместно с Мастер специальный и Альбит, уровень рентабельности - 136-138%, энергетический коэффициент - 2,2-2,3 ед. Наиболее рентабельно возделывание сорта Флагман 12 при внесении умеренных доз минеральных удобрений, двукратном бороновании посевов, обработке посевов инсектицидом Брейк 1 л/га, гербицидом Корсар 2 кг/га совместно с Силиплантом 1 л/га, уровень рентабельности 125 %.

Предложения производству

Рекомендовать сельскохозяйственным предприятиям, следующие приемы адаптивной ресурсосберегающей технологии возделывания гороха:

- обработка семян микробиологическим удобрением Байкал ЭМ-1 (10'3%) совместно с Мастер специальный (4 кг/т), Альбит 50 мл/т;

- внесение минеральных удобрений в дозе Ы20 Р30 К30; двукратное боронование посевов; двукратная обработка Брейком (1 л/га); обработка посевов гербицидом Корсар (2 кг/га) совместно с кремнийсодержащим препаратом Силиплант (1 кг/га) или Альбит (50 мл/га).

- для пролонгирования действия гербицидов на сорную растительность и снижения затрат на химическую прополку при высокой эффективности борьбы с однолетними злаковыми сорняками в фазу 5-6 листьев гороха рекомендуется обрабатывать посевы баковой смесью гербицида Корсар 2 кг/га совместно с кремнийсодержащим препаратом Силиплант (1 кг/га) или Альбит (50 мл/га).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Аленин, П.Г. Регуляторы роста, комплексные удобрения с микроэлементами в хелатной форме и бактериальные препараты в технологии возделывания гороха / П.Г. Аленин, О.И. Двойникова // Плодородие, 2010. - №6. - С. 1-7.

2. Двойникова, О.И. Динамика фотосинтетической деятельности гороха / О.И. Двойникова, О.Ю. Шестакова // Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, прово-

димой по программа Всероссийского фестиваля науки и посвященной 60-летию ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» 17-18 марта 2011 г. - Пенза, 2011. - С. 142143.

3. Двойникова, О.И. Влияние комплексных удобрений на продуктивность гороха / О.И. Двойникова, П.Г. Аленин // Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, проводимой по программа Всероссийского фестиваля науки и посвященной 60-летию ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» 27-28 октября 2011 г. - Пенза, 2011. -С. 55-57.

4. Горбунова, Т.А. Симбиотическая деятельность посевов гороха / Т.А. Горбунова, О.И. Двойникова, А.Н. Шмарова // Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, проводимой по программа Всероссийского фестиваля науки и посвященной 60-летию ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» 17-18 марта 2011 г. - Пенза, 2011. - С. 139-140.

5.Аленин, П.Г. Влияние регуляторов роста и комплексных удобрений на продуктивность гороха / П.Г. Аленин, О.И. Двойникова // Материалы VIII Международной дистанционной научной конференции «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки». - Владикавказ, 2012. - 35-37.

6. Двойникова, О.И. Продукционный процесс гороха / О.И. Двойникова, Е.Д. Двойникова // Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения П.А. Столыпина 15-16 марта 2012 г. - Пенза, 2012. - С. 45-46.

Подписано в печать 27.03.2012 г. Объем 1,0 усл. п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 137. Отпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии. Свидетельство № 5551. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Двойникова, Ольга Ивановна, Пенза

61 12-Ь/ЬЬи

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБР АЗОВ АНИЯ «ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГОРОХА НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

т т

Двойникова Ольга Ивановна

Научный руководитель -доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.Н. Кшникаткина

ПЕНЗА-2012

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7

1.1 Пищевая и кормовая ценность зернобобовых культур

и их роль в биологизации земледелия 7

1.2 Предпосевная обработка семян бактериальными препаратами, микроэлементами, регуляторами роста как фактор повышения симбиотической активности и продуктивности гороха 18

1.3 Интегрированная борьба с сорняками 28

1.4 Защита растений гороха от вредителей 35

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 40

2.1 Место и условия проведения исследований 40

2.2 Методика проведения исследований 43

3 ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН КОМПЛЕКСНЫМИ УДОБРЕНИЯМИ, РЕГУЛЯТОРАМИ РОСТА, БАКТЕРИАЛЬНЫМИ УДОБРЕНИЯМИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ГОРОХА СОРТА ФЛАГМАН 9 49

3.1 Формирование агроценоза гороха 49

3.2 Особенности прохождения фаз развития растений гороха 51

3.3 Симбиотическая деятельность посевов гороха 52

3.4 Влияние приемов предпосевной обработки семян на накопление сухого вещества 54

3.5 Динамика фотосинтетической деятельности гороха 56

3.6 Динамика накопления корневой массы 58

3.7 Структура и урожайность гороха в зависимости от приемов предпосевной обработки 59

3.8 Влияние приемов предпосевной обработки на качество зерна гороха 62

4 БИОЛОГО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ СОРТОВ ГОРОХА 65

4.1 Формирование агроценоза сортов гороха в зависимости от экологических и агротехнических условий 66

4.2 Фенологические наблюдения, продолжительность межфазных и вегетационного периодов 69

4.3 Динамика роста растений и накопление биомассы 71

4.4 Динамика накопления сухой биомассы корней 74

4.5 Симбиотическая деятельность посевов гороха 76

4.6 Фотосинтетическая деятельность посевов гороха 81

4.7 Анализ засоренности посевов гороха в зависимости от агротехнических приемов 85

4.8 Защита от вредителей и болезней 86

4.9 Продуктивность сортов гороха в зависимости от интенсивности технологии возделывания 88

5 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГОРОХА 91

ВЫВОДЫ 95

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 97

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 98

ПРИЛОЖЕНИЯ 112

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Горох - основная зерновая бобовая культура с высоким содержанием белка и сбалансированным аминокислотным составом. Достоинство гороха заключается в универсальности его использования для кормовых и продовольственных целей, повышении плодородия почвы, доступности технологии возделывания, экономичности ресурсозатрат и улучшении агроэкологи-ческого состояния агроценозов.

Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

- определить симбиотическую и фотосинтетическую активность растений гороха;

- установить засоренность посевов гороха при разных технологиях выращивания;

- определить влияние технологий возделывания на урожайность и качество зерна гороха;

- дать экономическую и энергетическую оценку приемам технологии возделывания гороха.

Научная новизна. Применительно к местным почвенно-климатичес-ким условиям установлены закономерности роста, развития и особенности формирования урожайности гороха сорта Флагман 9 при использовании комплексных удобрений с микроэлементами в хелатной форме, регуляторов роста и бактериальных препаратов для предпосевной обработки семян. Показана возможность снижения фитотоксичности гербицидов на культурные растения путем применения препарата Силиплант и регуляторов роста, обладающих выраженной антистрессовой активностью. Установлены факторы, определяющие урожайность, качество зерна и посевные качества семян.

Результаты исследований прошли производственную проверку в ООО Агрофирма «Биокор-С» Мокшанского района и в ООО «Пригородное» Кузнецкого района, Пензенской области.

Положения, выносимые на защиту:

- структура урожая, урожайность, технологические качества и биохимические свойства зерна гороха;

- экономическое и энергетическое обоснование приемов возделывания гороха.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Пищевая и кормовая ценность зернобобовых культур и их роль в биологизации земледелия

Горох (Pisum sativum) - наиболее распространенная зернобобовая культура в нашей стране. В последние годы проблема дефицита белка привлекла внимание, как ученых, так и практиков. Поскольку производство кормового белка отстает от роста потребности, его цена на мировом рынке возросла за последние годы более чем в 3-4 раза.

Анализ состояния сырьевой базы производства концентрированных кормов в России и вариантов ее развития на ближайшую и дальнюю перспективу указывает на необходимость резкого увеличения сборов высокобелкового зерна бобовых культур. Согласно данным И.А. Гришина и Л.Л. Котляковой (1997) дефицит 1,4-1,6 млн. т перевариваемого протеина и 80-90 тыс. т лизина в фуражном зерне злаковых культур, составляющем основу концентрированных кормов, может быть восполнен за счет зернобобовых культур на 25 и 37% соответственно.

Горох выращивают как на продовольственные, так и кормовые цели. Доля его в посевах зернобобовых культур достигает 82% и более. Анализ производства зерна на территории России за годы СССР и рыночных преобразований показывает, что оно не отвечает требованиям рациональной организации ни с точки зрения оптимизации продовольственных фондов, ни с позиции создания необходимых ресурсов фуражного зерна. Так, даже в лучшие периоды средняя обеспеченность потреблений в зерне бобовых культур не превышала 57-38%, а в последние годы она снизилась до 13-27%. Это свидетельствует о явной и всеобщей недооценке высокобелкового фуражного зерна и убедительно доказывает необходимость разработки научных основ организации развития его производства в регионах и хозяйствах с достаточно благоприятными природными и экономическими условиями (Р.У. Гусманов, 2010).

Но, несмотря на казалось бы, убедительные факты в пользу зернобобовых, посевная площадь под ними за последние 10 лет сократилась в 3 раза, а

средняя урожайность снизилась до 10 ц/га и менее. Причин этому много, и все же на первое место выходит необходимость наличия пластичных высокопродуктивных сортов и прежде всего гороха, занимающего среди них доминирующее положение в стране (А.В.Амелин, Н.В. Парахин, 2003).

Основная причина - недостаточная технологичность возделывания гороха, что связано со склонностью растений к полеганию, а также осыпанием семян при созревании. Радикальный путь решения этой проблемы - создание новых сортов (Ф.А. Давлетов, Б.К. Попов, Э.А. Гиззатуллина, 2010).

В зерне содержится в среднем 19,5% переваримого протеина. В расчете на 1 корм. ед. горох содержит 170 г переваримого белка, тогда как кукуруза-59, ячмень-70, овес-83, пшеница-100 при оптимальной зоотехнической норме 120 г. В зеленой массе гороха на 1 корм. ед. приходится 175 г переваримого протеина, т.е. почти 1,5 раза больше оптимальной нормы.

Белок бобовых более полноценен по аминокислотному составу, чем белок злаковых, он содержит больше лимитирующих незаменимых аминокислот. Растворимость и усвояемость белка зерна бобовых в 1,5-3 раза выше, чем зерновых. Кроме того белок бобовых не только сам хорошо усваивается животными, но и содействует усвоению ими белка других культур (В.М. Пенчуков, Г.И. Дебелый, А.Д. Задорин, 1993).

Зерно кормовых бобовых культур и продукты его переработки содержат от 20 до 50% белка (В.П. Орлов, AJI. Исаев, С.И. Лосев и др., 1986; В.Т. Рымарь, Г.П. Покудин и др., 2005).

Потребность в зеленой массе гороха в большинстве регионов страны так же велика, как и в зерне. В производственных условиях высоко ценятся сорта укосного направления, дающие негрубеющую длительное время зеленую массу с высоким содержанием белка и незаменимых аминокислот.

Горох можно использовать не только в основных, но и в промежуточных посевах для получения дополнительных урожаев. Сравнительно короткий вегетационный период делает возможным возделывание гороха в занятых парах.

Отличаясь повышенной азотфиксацией, новые сорта гороха оставляют после себя 50-60 кг биологического азота. Корневые и пожнивные остатки,

относительно богатые азотом, легко и быстро разлагаются в почве, стимулируют биологическую активность почвенной микрофлоры, способствуя повышению урожайности выращиваемых после него культур. Горох является, как правило, очень хорошим предшественником для многих культур в севообороте, особенно для озимых зерновых.

Накопленный в нашей стране и за рубежом опыт, использующий достижения селекции, агротехники, зашиты растений от вредителей, химизации и механизации, позволяет получать высокие урожаи гороха. На сортоучастках Пензенской области урожайность испытываемых сортов гороха составляет 2,5-3,6 т/га.

Высокое кормовое значение имеет также качественно убранная и хорошо обработанная солома зернобобовых, которая содержит 8-14% белка (солома хлебных злаков только 3-4%) (А.К. Антоний, А.П. Пылов, 1980; E.H. Павловская, М.А. Яроватая,2004).

Семена зернобобовых культур в значительной мере удовлетворяют потребности человека и животных в углеводах, витаминах, особенно группы В и Е, отчасти и в жире. Относительно минеральных веществ отмечено высокое содержание фосфора и калия. Семена зерновых бобовых относят, благодаря выше названным свойствам, к ценнейшим концентрированным кормам (Г.В. Бонднар, Г.Т. Лавриенко, 1977; D.W. Israel, 1993; Д. Шпаар, Ф. Эллмер, А. Постников, Г. Таранухо и др., 2000; Г.С. Посыпанов, 2006).

В качестве мер по увеличению количества перваримого протеина в фураже предложены совместные посевы ячменя и овса с горохом и викой, при этом его содержание возрастает соответственно с 70-80 до 110-115 г/корм, ед. (Н.И. Кашеваров, B.C. Сапрыкин, 2008).

Зернобобовые культуры содержат повышенное количество белка с более полным, чем зерно злаковых культур, набором незаменимых аминокислот (H.H. Бабич, В.О. Степанцов, 1996). В состав белков зернобобовых входят все необходимые для питания аминокислоты - лизин, триптофан, метео-нин, валин и др.

Горох служит важным элементом совершенствования, интенсификации севооборотов и фактором энергосбережения.

Велика роль зернобобовых культур в повышении плодородия почвы. Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями они способны усваивать атмосферный азот и накапливать его в корнях и пожнивных остатках от 50 до 100 кг и более на 1 га посева (Г.В. Боднар, Г.Т. Лавриенко, 1977; А.Е. Зубов, Е.А. Китаев, 2002). Расширение площади под зернобобовыми культурами улучшает почвенное плодородие и создает благоприятные условия для возделывания озимых хлебов (В.Г. Робский, A.M. Исайкин, 1990).

Положительное влияние на плодородие почвы имеют растительные остатки. Органическая масса благодаря своему узкому соотношению между углеродом и азотом оказывает положительное влияние на образование гумуса (В.А. Бурлака, Е.П. Денисов, 2006; A.B. Ганькин, Е.П. Денисов, 2007).

Биологический азот практически полностью утилизируется живыми микроорганизмами, что резко сокращает содержание нитратов в почвенных и грунтовых водах. Зерновые бобовые культуры выступают в земледелии как фактор регуляции круговорота азота и рационального использования природных ресурсов, поэтому необходимы разработка и освоение севооборотов с оптимальным насыщением зернобобовыми культурами (В.М. Пен-чуков, Г.И. Дебелый, А.Д. Задорин, 1993).

Анализ экспериментальных данных, полученных в разных зонах, свидетельствует, что введение в севообороты зернобобовых культур в качестве сидеральных и занятых паров в сочетании с другими факторами позволяет достигнуть близкого к бездефицитному балансу гумуса в почве, повысить экологическую устойчивость севооборота, существенно снизить энергозатраты (А.Д Задорин, 2002).

Немаловажную роль зернобобовые играют в охране окружающей среды. По мнению А.Д. Задорина (2002) самым эффективным способом борьбы с эрозией почвы является посев зернобобовых культур в смеси со злаками.

В современных условиях хозяйствования применение экологически безопасных относительно дешевых бактериальных удобрений является одним из направлений повышения продуктивности растений и улучшения качества зерна. Обогащение ризосферы путем инокуляции семян способствует улучшению растений азотным питанием, дает возможность получать эколо-

гически безопасную продукцию, при относительно малых затратах энергии. В связи с этим изучение симбиотической деятельности растений зернобобовых культур, обеспечивающих высокую продуктивность, представляет несомненный интерес.

Бобово-ризобиальный симбиоз - уникальное биологическое явление, позволяющее бобовым растениям усваивать атмосферный азот с помощью микросимбионта - клубеньковых бактерий. Огромный опыт, накопившийся к настоящему времени, свидетельствует о том, что бобовые культуры в симбиозе с клубеньковыми бактериями способны усваивать азот воздуха, обеспечивая от 30 до 80% своей потребности в этом элементе. Клубеньковые бактерии рода Rhisobium делятся на 11 видов, каждый из которых может инфицировать один или несколько видов бобовых культур (Б.Е. Енкен, 1959; JIM. Доросинский, 1967; В.М. Жилюк, 1981). Эта приспособленность называется специфичностью.

Формирование симбиоза между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями - это сложный, многоэтапный процесс,

Информация о работе

Двойникова, Ольга Ивановна
кандидата сельскохозяйственных наук
Пенза, 2012
ВАК 06.01.01

Диссертация

Совершенствование технологии возделывания гороха на черноземе выщелоченном лесостепи Среднего Поволжья - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы