Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии возделывания клевера паннонского (Trifolium pannonicum Jacq.) в условиях лесостепи Среднего Поволжья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии возделывания клевера паннонского (Trifolium pannonicum Jacq.) в условиях лесостепи Среднего Поволжья"

На правах рукописи ,

Рафикова Гульнара Ряшитовна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

КЛЕВЕРА ПАННОНСКОГО (TRIFOLIUM PANNONICUM JACQ.) В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 О ДЕК 2012

Пенза 2012

005047429

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кшникаткина Анна Николаевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», зав. кафедрой «Земледелие и сельскохозяйственная мелиорация» Денисов Евгений Петрович кандидат сельскохозяйственных наук, глава представительства ЗАО фирма «Август» по Пензенской области Комратов Виктор Петрович

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева»

Защита состоится 25 декабря 2012 г. в 15 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 23 ноября 2012 г.

Ученый секретарь ЛЙ, Вера Александровна Гущина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важнейших проблем сельского хозяйства Среднего Поволжья является увеличение производства кормов, улучшение их качества и энергонасыщенности. В связи с этим важное значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства на основе создания высокопродуктивных агроценозов за счет новых видов, наиболее полно использующих биоклиматические ресурсы зоны, разработка ресурсосберегающих технологий их возделывания.

Одной из перспективных для интродукции в Среднем Поволжье кормовых культур является клевер паннонский (Trifolium pannonicum Jacq.), который может дополнить клевер луговой, люцерну посевную и козлятник восточный. Клевер паннонский характеризуется высоким долголетием (10-12 лет), экологической пластичностью и адаптивностью, сочетанием высокой продуктивности с хорошими кормовыми достоинствами, рационально использует агроклиматические условия зоны, отличается высокой холодо- и зимостойкостью, засухоустойчивостью, повышает плодородие почвы, характеризуется устойчивым семеноводством.

Сдерживающим фактором внедрения новых видов кормовых растений является отсутствие научно-обоснованной технологии их возделывания. В связи с этим решение этих вопросов является актуальной проблемой в условиях современного земледелия.

Цели и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке и научном обосновании энергосберегающих приемов адаптивной технологии возделывания клевера паннонского.

Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

- изучить особенности формирования агроценоза клевера паннонского;

- установить роль основных показателей симбиотической и фотосинтетической деятельности в формировании продуктивности клевера паннонского;

- обосновать и экспериментально определить оптимальные сроки некорневой

3

подкормки клевера регулятором роста Альбит, комплексными удобрениями Силиплант и Тенсо-Коктейль;

- определить влияние комплексных удобрений и регуляторов роста на формирование элементов структуры урожая, кормовую и семенную продуктивность клевера паннонского при обработке семян и некорневой подкормке;

- разработать рекомендации производству по совершенствованию приемов ресурсосберегающей технологии возделывания клевера паннонского;

- дать экономическую и энергетическую оценку эффективности приемов ресурсосберегающей технологии возделывания клевера паннонского.

Научная новизна. С учетом агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей разработаны теоретические и практические основы формирования высокопродуктивных, экономически эффективных агрофитоце-нозов клевера паннонского. Определена эффективность обработки семян и некорневой подкормки регуляторами роста, микроэлементами в хелатной форме, кремнийсодержащими препаратами, обладающими выраженной антистрессовой активностью.

Практическая значимость. Разработаны ресурсосберегающие малозатратные приемы технологии возделывания клевера паннонского, обеспечивающие получение стабильных урожаев кормовой массы и семян, экономию материально-технических средств. Предложены оптимальные дозы и сроки комплексных удобрений и регуляторов роста при обработке семян и некорневой подкормке, способствующие оптимизации хода продукционного процесса и получению стабильных урожаев.

Основные положения, выносимые на защиту:

- агроэкологические и биологические основы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов клевера паннонского;

- управление продукционным процессом агроценоза клевера паннонского путем применения регуляторов роста и комплексных удобрений с микроэлементами в хелатной форме для предпосевной обработки семян и некорневой

4

подкормки;

- формирование элементов структуры и урожая в зависимости от способов использования комплексных удобрений, регуляторов роста для обработки семян и некорневой обработки;

- экономическая и энергетическая оценка приемов ресурсосберегающей адаптивной технологии возделывания клевера паннонского.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» (Пенза, 2010); на Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, проводимой по программе Всероссийского фестиваля науки и посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Пенза, 2011); 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); научно-практической конференции, посвященной юбилею профессора С.А. Бекузаровой «Актуальные и новые направления в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных культур» (Владикавказ, 2012); Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения П.А. Столыпина (Пенза, 2012).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 статьях, в том числе одна в издании по перечню, рекомендованному ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 146 страницах компьютерного текста, содержит 24 таблицы, 13 рисунков, 38 приложений, список литературы включает 237 источника, в том числе 17 зарубежных авторов.

Результаты исследований прошли производственную проверку в ООО

5

Агрофирма «Биокор-С» Мокшанского района Пензенской области на площади 10 га; вошли в региональные рекомендации по технологии возделывания клевера паннонского. Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательской работы ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» по целевой комплексной научно-технической программе т.12.5 «Разработка адаптивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Пензенской области».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Место, условия и методика проведения исследований Работа выполнялась в 2009-2012 гг. на опытном поле учебно-опытного хозяйства ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднегумусный. Содержание гумуса в пахотном слое - 6,5%, подвижного фосфора - 10,3%, обменного калия - 16,0 мг/100 г почвы, обеспеченность подвижными формами молибдена, бора, марганца, меди, цинка и кобальта низкая, рНсол - 5,6.

Метеорологические условия 2009, 2011, 2012 гг. (ГТК-1,0-1,2) характеризовались как умеренно увлажненные, 2010 г. - экстремально засушливый (ГТК-0,3). Проведение исследований в годы с различными погодными условиями позволяет дать объективную оценку приемам возделывания клевера паннонского.

Объект исследования - клевер паннонский (Trifolium pannonicum Jacq.). Норма высева 3,0 млн. всхожих семян на 1 га. Предшественник - озимая пшеница. Площадь учетной делянки 10 м2, повторность четырехкратная, размещение делянок - систематическое. Агротехника соответствовала общепринятой для возделывания клевера в данной зоне. В связи с высоким значением «твер-досемянности» посевного материала проводили скарификацию семян. Инокуляцию семян ризоторфином проводили в день посева.

За годы исследований выполнены следующие опыты: 1. Влияние предпосевной обработки семян комплексными водорастворимыми удобрениями с микроэлементами в хелатной форме и регуляторами роста

6

на продуктивность клевера паннонского. Схема: контроль (обработка семян водой); Альбит 30 мл/т; Тенсо-Коктейль 1 л/т; Силиплант 1 л/т; Альбит + Сили-плант; Тенсо-Коктейль + Силиплант.

2. Влияние регуляторов роста и некорневой подкормки комплексными удобрениями с микроэлементами в хелатной форме на продуктивность клевера паннонского. Схема: Фактор А - способы обработки семян. Фактор В - сроки некорневой подкормки: 1-я-фаза отрастания; 2-я фаза цветения; 3-я фаза отраста-ния+ цветения. Контроль (обработка семян водой); семена обработанные Альбитом 30 мл/т (фон); семена обработанные Силиплантом 1 л/т (фон); семена обработанные Тенсо-Коктейлем 1 л/т (фон); фон + обработка посевов Альбит 40 мл/т в фазу отрастания; фон + Альбит в фазу цветения; фон + Альбит в фазу отрастания + цветения; фон + Силиплант 1 л/т в фазу отрастания; фон + Силиплант в фазу цветения; фон + Силиплант в фазу отрастания + цветения; фон + Тенсо-Коктейль 1 л/т в фазу отрастания; фон + Тенсо-Коктейль в фазу цветения; фон + Тенсо-Коктейль в фазу отрастания + цветения.

Закладку полевых опытов, наблюдения, оценку и учеты проводили в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1985), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1987); ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова; Госсор-тсети (1971); Методические указания по проведению полевых работ с кормовыми культурами (1983); Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера (1961). Изучение корневой системы - по методике Н.З. Станкова (1964). Симбиотический потенциал и продолжительность бобовори-зобиального симбиоза - по методике Г.С. Посыпанова (1983). Площадь листьев определяли весовым методом, фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза - по A.A. Ничипоровичу (1961). Содержание абсолютно сухого вещества в зеленой массе - весовым методом. Учет урожая зеленой массы сплошным поделяночным способом.

Лабораторная всхожесть и энергия прорастания определялись по ГОСТу 12038-84, сила роста - ГОСТ 12040-74, масса 1000 зерен - ГОСТ 12042-80.

7

Сырой протеин - по Къельдалю (коэффициент - 6,25), сырая клетчатка -по методу Кюршнера и Ганека в модификации А.В. Петербургского, сырой жир - методом обезжиренного остатка, сырая зола - сжиганием в муфельной печи.

Статистическую 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.

Экономическая эффективность рассчитывалась по технологическим картам с использованием типовых норм. Агроэнергетическая оценка приемов технологии выращивания клевера паннонского проводилась в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными учеными ВАСХНИЛ (1989), ВИК (1995,1996), ГСХА (1995), Г.А. Булаткиным (1986,1991).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Агроэкологические аспекты применения регуляторов роста и комплексных удобрений с микроэлементами в хелатной форме в технологии возделывания клевера паннонского.

Формирование агроценоза клевера паннонского. Отечественными и зарубежными исследованиями установлено положительное влияние двойной инокуляции на продуктивность бобовых растений. Важным элементом современных технологий производства сельскохозяйственных культур становятся регуляторы роста растений, микроудобрения в хелатной форме и препараты антистрессанты Альбит, Силиплант и Тенсо-Кокгейль.

Обработка семян перед посевом макро- и микроудобрениями, регуляторами роста оказывает полифункциональное действие, так как семена в момент прорастания обладают высокой пластичностью и восприимчивостью к изменениям условий окружающей среды. При этом использование удобрений в инкру-стационных составах для обработки семян экономически оправдано.

Нашими исследованиями установлено, что в среднем за три года по отно-

шению к контролю полевая всхожесть увеличилось на 5,6-9,5%. Наибольшая всхожесть семян 68,2% была при обработке семян Альбитом совместно с Сили-плантом, превышение по отношению к контролю составило 9,5%. Сохранность растений клевера паннонского перед уходом в зиму по вариантам опыта 92,397,9%, что на 7,0-12,6% превышает показатели контрольного варианта. При обработке семян Альбитом и Тенсо-Коктейлем совместно с Силиплантом растения клевера с опытных вариантов сформировали более мощную корневую систему. Так, в 1-й год жизни в конце вегетации масса корней с гектара составила 16,9 и 17,3 ц/га, что на 8,0-8,4 ц/га превышает контрольный вариант (рис. 1).

Контроль Альбит Тенсо-Коктейль Силиплант Альбит + Тенсо-Коктейль +

Силиплант Силиплант

® Полевая всхожесть, % ® Сохранность, % ^ Объем корней, см3 ® Масса сырых корней, а/га

Рисунок 1 - Формирование агроценоза клевера паннонского 1-го г.ж., 2009-2011 гг.

Результаты анализа линейного роста клевера паннонского показали, что в 1-й год жизни более высокорослые растения сформировались в варианте с обработкой семян Альбитом совместно с Силиплантом. В среднем затри года высота растений в конце вегетации составила 28 см, в контрольном варианте - 18 см; в 1-й год пользования - 67 см; во 2-й год - 69 см; в 3-й год - 66 см. Различия в росте и развитии, обусловленные влиянием изучаемых агрохимикатов, определили зимостойкость клевера паннонского. Наибольшая зимостойкость отмечена при совместной обработке семян Альбитом и Силиплантом. Так, в 1-й год пользования зимостойкость растений составила 98,6%, во 2-й год - 99,6% и в

9

3-й год пользования - 100%.

Симбиотическая деятельность агрофитоценоза клевера паннонского.

Одним из основных показателей эффективности агроценоза клевера паннонского является динамика развития и деятельность азотофиксирующего симбиоза культуры. Обработка семян клевера регуляторами роста и комплексными удобрениями способствует созданию благоприятных условий для активного симбиоза. Анализ формирования симбиотической активности клевера в 1-й год пользования показал, что наибольшее общее количество клубеньков сформировалось в фазу бутонизации в варианте Альбит + Силиплант - 209,3 млн.шт./га, активных - 168,7 млн. шт./га, масса всех клубеньков - 961,5 кг/га, активных -914,6 кг/га, 2-й год - 182,6/884,5; 3- й год пользования - 167,2/816,3 (рис. 2).

■ 1-й г. п. И2-ЙГ.П. ЕЗз-йгл.

(2010-2012 гг.) (20 И-2012 гг.) (2012г.)

■ 1-Й Г. IL И 2-Й r.IL Е 3-й г.п.

(2010-2012 гг.) (2011-2012 [г.) (2012 г.)

Рисунок 2 - Количество и масса активных клубеньков агроценоза клевера паннонского в фазу бутонизации, 2010-2012 гг.

Фотосинтетическая деятельность посевов клевера паннонского. В процессе фотосинтеза образуется до 90-95% сухой биомассы растений, поэтому в формировании урожая этому процессу принадлежит ведущая роль. Продуктивность фотосинтетической деятельности посевов определяют показатели площади листьев, продолжительность их работы и накопление сухой биомассы.

10

Установлено, что агрохимикэты оказывали существенное влияние на динамику роста листовой поверхности. Наиболее интенсивное нарастание листовой поверхности отмечается в фазу бутонизации при обработке семян Альбитом совместно с Силиплантом. Площадь листьев клевера 1-го года пользования составила 79,2 тыс. м2/га, что превышает контроль на 12,4%. Во второй и третий годы пользования в формировании параметров фотосинтетической деятельности агроценоза клевера прослеживается аналогичная закономерность. Нарастание ассимиляционной поверхности непосредственно связано с генеративным развитием клевера паннонского. Показатели ФП при обработке семян Альбитом совместно с Силиплантом составили 2,32 млн. м2-дн./га, ЧПФ - 4,57 г/м2 сутки, 3-го года пользования соответственно 2,26 млн. м2-дн./га и 4,63 г/м2 сутки (рис. 3, 4).

2,5

Контроль

Тенсо-Коктейль

Альбит + Силипланг

Тенсо-Коктейль + Силиплант

Рисунок 3 - Фотосинтетический потенциал (млн. м2 -дн./га) клевера паннонского,

2010-2012 гг.

4,5

4

1

3,5

Контроль Альбит Тенсо-Коктейль Силиплант Альбит + Тенсо-Коктейль +

Силиплант Силиплант

1 г.п. ♦ 2 г.п ^ Згл

Рисунок 4 - Чистая продуктивность фотосинтеза (г/м2'сускя£) клевера 2010-2012 гг.

Продуктивность агроценоза клевера паннонского. Оптимизация условий бобово-ризобиального симбиоза и фотосинтетической деятельности агроценоза, обусловленные предпосевной обработкой семян агрохимикатами, положительно повлияла на накопление сухого вещества клевера паннонского. В первый год жизни посевы клевера формируют небольшой урожай сухой массы -9,8-18,9 т/га. При этом более высокий сбор сухого вещества 4,45 т/га получен при обработке семян Альбитом совместно с Силиплантом (табл. 1).

Таблица 1 - Продуктивность клевера паннонского, 2009-2012 гг.

Вариант Сбор зеленой массы, т/га Урожайность семян, кг/ га

1 г.ж. (20092011гг.) 1 г.п. (2010-го 12гг.) 2 г.п. (20112012гг.) 3 г.п. (2012г.) 1 г.п. (20102012 гг.) 2 г.п. (20112012гг.) 3 г.п. (2012г.)

Контроль 9,8 24,6 30,7 29,6 386,2 392,6 294,2

Альбит 16,4 35,7 36,5 35,08 569,6 678,2 465,4

Тенсо-Коктейль 15,7 33,8 35,2 34,3 548,3 657,4 446,3

Силиплант 15,3 32,6 34,8 33,6 536,2 658,3 467,8

Альбит+ Силиплант 18,9 38,5 39,6 38,5 654,5 746,2 508,6

Тенсо-Коктейль + Силиплант 18,2 37,3 37,8 36,8 623,7 432,7 506,7

НСР05 2009 г.-1,13; 2010 г.-1,03; 2011 г. - 1,06 2010 г-2,73; 2011 г.-2,84; 2012 г - 2,79 2011 г-3,36; 2012 г-3,28 2012 г-2,9 2010 г.-17,8; 2011 г - 19,5; 2012 г - 18,3 2011 г.-18,6; 2012 г. - 19,7 2012г.-20,3

В 1-й год пользования продуктивность клевера увеличилась, урожай зеленой массы по вариантам опыта составил 24,6-38,5 т/га, сухой массы - 6,15-9,63 т/га. Наибольшая продуктивность клевера получена при обработке семян Альбитом совместно с Силиплантом: зеленой массы - 38,5т/га; кормовых единиц -6,9 т/га, переваримого протеина - 1,08 т/га, обменной энергии - 80,9 ГДж/га. Во второй год пользования (2011-2012 гг.) урожай зеленой массы клевера составил 30,7-39,6 т/га. Наибольшая продуктивность клевера получена при использовании для предпосевной обработки семян Альбита совместно с Силиплантом: сбор зеленой массы с гектара составил 39,6 т, кормовых единиц - 7,3 т, переваримого протеина - 1,04 т, обменной энергии - 75,1 ГДж. Аналогичная закономерность в формировании продуктивности клевера паннонского наблюдается в агроценозах 3-го года пользования.

Структура урожая и семенная продуктивность клевера паннонского. Максимальные показатели элементов структуры урожая сформировались на вариантах при совместной обработке семян Альбитом и Тенсо-Коктейлем с Силиплантом. Так, число генеративных побегов сформировалось 4,9 и 5,0 млн.нгг./га, продуктивность растения - 0,44 и 0,46 г, масса 1000 семян 3,80 и 3,89 г, урожайность семян по вариантам опыта составила 654,5 и 623,7 кг/га, в контроле 386,2 кг/га.

Влияние некорневой подкормки регуляторами роста и комплексными удобрениями на продуктивность клевера паннонского

Применением подкормок вегетирующих растений мы можем на ходу усилить слабые звенья питания, по своему желанию изменять направленность работы ферментов, а значит и характер внутриклеточного обмена, воздействуя тем самым на рост и развитие растительного организма, то есть управлять процессом формирования урожая (Мацков Ф.Ф., 1957).

Симбиотическая активность агроценоза клевера паннонского. Биологическая фиксация воздуха уникальный биологический процесс. При активной азотфиксации около 30% углеводов, синтезированных растениями в процессе

фотосинтеза, затрачивается клубеньками на связывание азота воздуха (Посыпа-нов Г.С., 1993, Устенко Г.П., 1963). Поэтому все приемы, улучшающие рост и развитие клевера паннонского, повышающие фотосинтетическую деятельность посевов, будут способствовать увеличению количества азота, усвоенного из воздуха. Наблюдения за формированием клубеньков показали, что во все годы исследований количество и масса активных клубеньков на корнях клевера паннонского увеличивается от фазы ветвления до фазы цветения, а затем отмечается снижение данных показателей. Так, у растений первого года пользования на контрольном варианте сформировалось 97,9 млн. шт./га активных клубеньков с массой 426,2 кг/га. Наибольшее количество клубеньков было при обработке семян и вегетирующих растений в фазу отрастания и начало цветения препаратом Альбит - 187,6 млн. шт./га, с массой - 934,2 кг/га. Аналогичная закономерность наблюдается на посевах второго и третьего года пользования (рис. 5).

Количество активных клубеньков, млн.шт./га

Komp оль

Фон+ обработка посевов Альбит в фазу отрастания Фон+ Альбит в фазу цветения

Фон+ Альбит в фазу отр астания-г цветения Фон+Силиплант в фазу отрастания

Фон+Силипланг в фазу цветения

Фон+ Силипланг в фазу отр астания + цветения Фон+ Т енсо-Ко ктейл ь в фазу отрастания Фон+ Тенсо-Коктейль в фазу цветения Фон+Тенсо-Коктейль в фазу отрастания + цветения

I 1-й г.п. И 2-й г.п. Ш 3-й г.п. (2012 г.)

(2010-2012 гг.) (2011-2012 гг.)

Масса активных клубеньков, юг/га

Контроль

Фон+обработка посевов Альбит в фазу отрастания Фон+ Альбит в фазу цветения

Фон+ Альбит в фазу отр астания+цве тения Фо н+Силип лант в ф азу отрастания

Фон+Силиплант в фазу цветения

Фон+ Силиплантв фазу отрастания+ цветения Фон+ Тенсо-Коктейль в фазу отрастания

Фон+ Тенсо-Коктейль в фазу цветения

Фон+Тенсо-Коктейль в фазу отрастания + цветения

I 1-й г. п. (2010-2012 гг.)

I 2-й г.п. (2011-2012 гг.)

600 800 1000 1200 Шз-йг.п. (2012 г.)

Рисунок 5 - Количество и масса активных клубеньков агроценоза клевера паннонского в фазу бутонизации, 2010-2012 гг. 14

Подкормка вегетирующих растений препаратами Альбит, Силиплант, Тенсо-Коктейль в фазу отрастания, цветения и двукратная подкормка в фазы отрастания и цветения способствует повышению фотосинтетической деятельности агроценоза клевера паннонского. Наиболее интенсивное нарастание листовой поверхности отмечается в фазу бутонизации при обработке семян и растений в фазу отрастания и начало цветения препаратом Альбит - 79,7 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза составили соответственно 2,23 млн. м2-дн./га и 4,80 г/м2 сутки. В вариантах с некорневой подкормкой Силиплантом и Тенсо-Коктейлем и обработкой семян клевера паннонского сформировалась практически равноценная ассимиляционная поверхность. Наибольшая площадь листьев по вариантам опыта была

Таблица 2 - Продуктивность фотосинтеза клевера паннонского, 2010-2012 гг.

Вариант Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, млн. м2 дн/га ЧПФ, г/м2 сутки

1 г.п. 2 г.п 3 г.п 1 г.п. 2 г.п 3 г.п 1 г.п. 2 г.п 3 г.п

Семена б/о(контроль) 67,50 73,58 76,27 1,82 1,98 2,05 4,57 4,98 5,16

Фон+ обработка посевов Альбит в фазу отрастания 76,68 83,58 86,64 2,14 2,33 2,41 4,66 5,08 5,26

Фон+ Альбит в фазу цветения 79,29 87,03 89,59 2,19 2,39 2,47 4,74 5,17 5,35

Фон ь Альбит в фазу отрастания+цветения 79,71 86,88 90,07 2,23 2,43 2,51 4,8 5,23 5,42

Фон+Силиплант в фазу отрастания 76,27 83,13 86,18 2,14 2,33 2,41 4,66 5,08 5,26

Фон+Силиплант в фазу цветения 78,3 85,34 88,47 2,18 2,38 2,46 4,61 5,02 5,21

Фое[+ Силиплант в фазу отрастання+ цветения 78,67 88,9 88,89 2,19 2,39 2,47 4,76 5,18 5,37

Фон+ Тенсо-Коктейль в фазу отрастания 73,24 79,83 82,76 2,04 2,22 2,30 4,74 5,17 5,35

Фон+ Тенсо-Коктейль в фазу цветения 76,7 86,67 86,67 2,11 2,30 2,38 4,54 4,94 5,13

Фон+Тенсо-Кокгейль в фазу отрастания + цветения 73,35 82,89 82,88 2,04 2,22 2,30 4,78 5,21 5,40

в фазу бутонизации - 73,4-78,7тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал - 2,042,19 млн. м2-дн./га, чистая продуктивность фотосинтеза - 4,76-4,78 г/м2 сутки. Во второй и третий год пользования в формировании листовой поверхности прослеживается аналогичная закономерность, что и в 1-й год пользования (табл. 2).

Продуктивность клевера паннонского. Сбор сухой массы в первый год пользования составил — 6,61-10,32 т/га. Наибольшая продуктивность получена при двукратной обработке растений Альбитом в фазу отрастания и цветения на фоне предпосевной обработки - 10,4 т/га сухой массы, выход с 1 га кормовых единиц - 7,6 т/га, переваримого протеина — 1,2 т/га, обменной энергии - 84,9 Гдж/га. Аналогичная закономерность в формировании продуктивности наблюдается в агроценозах 3-го года пользования. Так, урожай сухой массы по вариантам опыта составил 7,47-11,66 т/га, при обработке Альбитом 11,7 т/га. Выход с 1 га кормовых единиц - 8,6-8,7 т/га , переваримого протеина - 1,29-1,33 т/га, обменной энергии - 91,7 ГДж/га и 95,9 ГДж/га

Оптимальные условия для формирования слагаемых урожая складывались при предпосевной обработке и некорневой подкормке посевов клевера паннонского, что выразилось в существенном повышении урожайности. Наибольшая продуктивность генеративного побега 0,82 г отмечена при двукратной подкормке Альбитом на фоне предпосевной обработки. В этом же варианте получена наибольшая урожайность семян - 567,4,2 кг/га; что на 70,9% превышает контрольный вариант. При некорневой подкормке в фазу отрастания Альбитом урожайность семян составила 450,7 кг/га, а в фазу цветения - 421,7 кг/га. Аналогичная тенденция в формировании урожайности наблюдалась и при использовании препаратов Тенсо-Коктейль и Силиплант. Так, при подкормке Тенсо-Коктейлем урожайность семян увеличилась на 22,3-64,5%. Некорневая обработка вегетирующих растений клевера препаратом Силиплант в фазу отрастания и цветения обеспечила получение дополнительного урожая семян клевера 180,7 кг/га, по отношению к контролю и на 127,0 кг/га больше, чем в варианте с

16

предпосевной обработкой. Во второй год пользования сохранилась такая же тенденция. При предпосевной обработке семян и некорневой подкормке посевов Альбитом и Силиплантом сформировалось - 7,54 и 7,28 млн. шт./га генеративных стеблей, в контроле - 2,49 млн. шт./га, количество семян в головке - 63 шт. и 56 шт., в контрольном варианте - 40 шт., число семян на растении - 209 шт. и 204 шт., продуктивность одного растения составила 0,89 г и 0,82 г, контроль - 0,52 г.

Таблица 3 - Продуктивность клевера паннонского, 2009-2012 гг.

Вариант Сбор зеленой массы , т/га Урожайность семян, кг/ га

1 г.ж. 1 Г.П. 2 г.п. 3 г.п. 1 г.п. 2 г.п. 3 г.п.

Йемена б/о(ко1проль) 9,2 26,7 29,1 30,2 332,8 337,6 342,5

1>он+ обработка посевов Альбит в фазу отрастания 15,8 37,2 40,5 42,0 450,7 465,2 457,6

1>он+ Альбит в фазу цветения 18,2 40,1 43,7 45,3 421,7 440,6 445,2

1>он+ Альбит в фазу уграстания+цветения 18,6 42,2 46,0 47,7 567,4 596,9 608,3

1>он+Сшшплант в фазу этрастания 18,3 41,9 45,6 47,3 417,2 430,4 437,7

1>он+Силиплант в фазу даетения 17,8 . 40,2 43,8 45,5 401,0 409,8 420,2

£он+ Силиплант в фазу прастания+ цветения 17,8 40,4 44,1 45,6 513,5 529,0 545,9

1>он+ Тенсо-Коктейль в фазу гграсгания 17,6 38,6 42,1 43,6 429,0 457,8 453,5

1>он+ Тенсо-Коктейль в фазу лветения 17,6 39,8 43,4 44,98 407,0 421,3 437,0

Ьон+Тенсо-Коктейль в фазу этрастания + цветения 18,1 40,3 43,9 45,5 547,5 589,1 602,5

НСР05 2009 г.- 1,13 2010 г-1,03 2011г.- 1,06 2010г.-2,7 2011г.-2,8 2012г.- 2,7 2011г-3,36 2012г.-3,28 2012г.-3,32 2010 г.- 17,8 2011г- 19,5 2012г-18,3 2011г.-18,6 2012г.-19,7 2012г.-20,3

Наибольшая семенная продуктивность одного растения была при трехкратной обработке Альбитом - 0,89 г, масса 1000 семян варьировала от 4,61 до 4,69 г. Урожайность семян третьего года пользования в вариантах с Альбитом

составила 608,3 кг/га и Тенсо-Коктейлем - 602,5 кг/га, Силиплантом - 545,9 кг/га, что превышает контроль соответственно на 77,6%, 75,9 и 59,4% (табл. 3).

Таким образом, предпосевная обработка семян регуляторами роста и комплексными удобрениями с микроэлементами в хелатной форме совместно с некорневой подкормкой в фазу отрастания и цветения способствовали увеличению семенной продуктивности клевера паннонского, что обусловлено повышением симбиотической и фотосинтетической деятельности агроценоза, увеличением числа генеративных побегов и их продуктивности.

Энергетическая и экономическая эффективность возделывания клевера паннонского. Расчеты экономической и энергетической эффективности показали, что использование агрохимикатов Альбит, Силиплант и Тенсо-Коктейль для предпосевной обработки семян клевера паннонского совместно с некорневой подкормкой растений в фазу отрастания и цветения энергетически и экономически выгодно, рентабельность 182,7%, коэффициент энергетической эффективности 2,86 ед.

Выводы

1. Предпосевная обработка семян регуляторами роста, комплексными удобрениями положительно влияет на формирование агроценоза клевера паннонского. В среднем за три года полевая всхожесть по вариантам опыта по отношению к контролю увеличилась на 5,6-9,5 %, сохранность - 7,0-12,6%. Наиболее стимулирующее действие оказал Альбит при совместном использовании с Силиплантом, показатели полевой всхожести увеличились на 9,5%, сохранности растений к уборке - 12,6%, сформировалась более мощная корневая система- 15,0-17,3 ц/га, что превышает контрольный варианте 1,6-1,7 раза.

2. Обработка семян регуляторами роста, комплексными удобрениями активизировали симбиотическую активность: количество и масса активных клубеньков в фазу бутонизации по отношению к контролю увеличились на 66,697,6 млн.шт./га и 88,2-98,3 кг/га соответственно.

3. Установлено положительное влияние регуляторов роста, комплексных

18

удобрений на кормовую и семенную продуктивность клевера паннонского. В 1-й и 2-й годы пользования максимальная продуктивность клевера получена при обработке семян Альбитом совместно с Силиплантом: сбор зеленой массы 38,5 т/га и 39,6 т/га; сухого вещества 9,63 т/га и 9,90 т/га; кормовых единиц 6,93 т/га и 7,26 т/га переваримого протеина 1,08 т/га и 1,04 т/га; обменной энергии 80,87 ГДж/га и 75,08 ГДж/га; семян - 654,5 кг/га. В агроценозах 3-го г. п. урожай зеленой массы составил 29,6-38,5 т/га и сухой - 7,40-9,62 т/га.

4. Наибольшее количество активных клубеньков и их масса сформировалось при обработке семян и вегетирующих растений в фазу отрастания и начало цветения препаратом Альбит - в 1-й г.п. - 230,9 и 187,6 млн.шт./га, с массой

- 1024,9 и 934,2 кг/га; 2-й г.п. - 251,7 и 203,86 млн.шт./га, с массой - 1117,1 и 1018,3 кг/га; 3-г.п. - 260,7 и 211,8 млн. шт./га, с массой - 1157,2 и 1055,6 кг/га.

5. Подкормка вегетирующих растений препаратами Альбит, Силиплант и Тенсо-Коктейль в фазу отрастания, цветения способствует повышению фотосинтетической деятельности агроценоза клевера паннонского. Наиболее интенсивное нарастание листовой поверхности отмечается в фазу бутонизации при обработке семян и вегетирующих растений в фазу отрастания и начало цветения Альбитом - 79,7 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза составили соответственно 2,23 млн. м2-дн./га и 4,80 г/м2 сутки.

6. Установлено положительное влияние регуляторов роста, комплексных удобрений на кормовую и семенную продуктивность клевера паннонского. В первый год пользования урожай зеленой составил 26,7-42,2 т/га и сухой массы

- 6,6-10,3 т/га. Наибольшая урожайность получена при двукратной обработке Альбитом в фазу отрастания и цветения на фоне предпосевной обработки - 42,2 т/га зеленой массы выход с 1 га кормовых единиц - 7,6 т/га, переваримого протеина - 1,18 т/га, 84,9 ГДж/га обменной энергии.

7. Оптимальные условия для формирования слагаемых урожая складывались при предпосевной обработке и некорневой подкормке посевов клевера

19

паннонского, что выразилось в существенном повышении урожайности. Наибольшая продуктивность генеративного побега 0,82 г отмечена при двукратной подкормке Альбитом на фоне предпосевной обработки. В этом же варианте получена наибольшая урожайность семян 567,4 кг/га.

8. При предпосевной обработке семян и некорневой подкормке посевов Альбитом сформировалось 7,54 млн. шт./га генеративных стеблей, семян в головке - 63 шт., число семян на растении - 209 шт., продуктивность одного растения составила 0,89 г.

9. Анализ экономической и энергетической эффективности использования регуляторов роста и комплексных удобрений с микроэлементами в хелат-ной форме Альбит, Силиплант и Тенсо-Коктейль для обработки семян и некорневой подкормки экономически и энергетически выгодно, рентабельность 182,7%, коэффициент энергетической эффективности 2,86 ед.

Предложения производству В технологии возделывания клевера паннонского рекомендуется обработка семян регулятором роста Альбит 30 мл/т и некорневая подкормка посевов в фазу отрастания и цветения Альбитом 40 мл/га.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Кшникаткина, А.Н. Влияние некорневой подкормки регуляторами роста и комплексными удобрениями на продуктивность клевера паннонского (Trifolium pannonicum Jacq.) / А.Н. Кшникаткина, Г.Р. Рафикова // Нива Поволжья, 2012. - № 3 (24). - С. 9-13.

2. Пенкина, Е.В. Регуляторы роста, комплексные удобрения и бактериальные препараты в технологии возделывания клевера паннонского / Е.В. Пенкина, Г.Р. Рафикова // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. - Пенза. - 2010. — С. 21-22.

3. Терехин, И.С. Продукционный процесс клевера паннонского/ И.С. Тере-

хин, Г.Р. Рафикова, A.C. Игнатьев // Инновационные идеи молодых исследо-

20

вателей для АПК России. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, проводимой по программе Всероссийского фестиваля науки и посвященной 60-летию ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА». - Пенза. - 2011. - С. 144-145.

4. Рафикова Г.Р. Регуляторы роста и комплексные удобрения в технологии возделывания клевера паннонского / Г.Р. Рафикова, В.В. Гудимо // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА». - Пенза. - 2011. - С. 10-11.

5. Игнатьев, A.C. Формирование агрофитоценоза клевера паннонского в зависимости от приема возделывания / A.C. Игнатьев, Г.Р. Рафикова// Актуальные и новые направления в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных культур. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной юбилею профессора С.А. Бекузаровой. - Владикавказ, 2012. - С. 147-151.

6. Рафикова, Г.Р. Эффективность применения Альбита при возделывании клевера паннонского / Г.Р. Рафикова // Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России. Сб. материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения П.А. Столыпина. - Пенза, 2012. - С.200-201.

Подписано в печать 22.11.12. Объем 1,00 усл. п.л. Тираж 100 экз.

_____Заказ № 93._

Отпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии. Свидетельство № 5551. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Рафикова, Гульнара Ряшитовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1 Значение клеверосеяния в создании прочной кормовой базы и биологизации земледелия

1.2 Морфо-биологические особенности клевера паннонского

1.3 Регуляторы роста и комплексные удобрения в технологии возделывания сельскохозяйственных культур

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Место, методика и условия проведения исследований

2.2 Методика проведения исследований

3 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА И КОМПЛЕКСНЫХ УДОБРЕНИЙ С МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ В ХЕЛАТНОЙ ФОРМЕ

В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КЛЕВЕРА ПАННОНСКОГО

3.1 Формирование агроценоза клевера паннонского

3.2 Симбиотическая деятельность агрофитоценоза клевера паннонского

3.3 Фотосинтетическая деятельность посевов клевера паннонского

3.4 Структура урожая и продуктивность агроценоза клевера паннонского

4 ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВОЙ ПОДКОРМКИ РЕГУЛЯТОРАМИ РОСТА, КОМПЛЕКСНЫМИ УДОБРЕНИЯМИ

НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КЛЕВЕРА ПАННОНСКОГО

4.1 Симбиотическая деятельность агроценоза клевера паннонского

4.2 Фотосинтетическая продуктивность клевера паннонского

4.3 Структура урожая и продуктивность клевера паннонского 82 5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

КЛЕВЕРА ПАННОНСКОГО

ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование технологии возделывания клевера паннонского (Trifolium pannonicum Jacq.) в условиях лесостепи Среднего Поволжья"

Актуальность темы. Одной из важнейших проблем сельского хозяйства Среднего Поволжья является увеличение производства кормов, улучшение их качества и энергонасыщенности. В связи с этим важное значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства на основе создания высокопродуктивных агроценозов за счет новых видов, наиболее полно использующих биоклиматические ресурсы зоны, разработка ресурсосберегающих технологий их возделывания.

Одной из перспективных для интродукции в Среднем Поволжье кормовых культур является клевер паннонский (Trifolium pannonicum Jacq.), который может дополнить клевер луговой, люцерну посевную и козлятник восточный. Клевер паннонский характеризуется высоким долголетием (10-12 лет), экологической пластичностью и адаптивностью, сочетанием высокой продуктивности с хорошими кормовыми достоинствами, рационально использует агроклиматические условия зоны, отличается высокой холодо- и зимостойкостью, засухоустойчивостью, повышает плодородие почвы, характеризуется устойчивым семеноводством.

Сдерживающим фактором внедрения новых видов кормовых растений является отсутствие научно-обоснованной технологии их возделывания. В связи с этим решение этих вопросов является актуальной проблемой в условиях современного земледелия.

Цели и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке и научном обосновании энергосберегающих приемов адаптивной технологии возделывания клевера паннонского.

Программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

- изучить особенности формирования агроценоза клевера паннонского;

- установить роль основных показателей симбиотической и фотосинтетической деятельности в формировании продуктивности клевера паннонского;

- обосновать и экспериментально определить оптимальные сроки некорне4

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 статьях, в том числе одна в издании по перечню, рекомендованному ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 146 страницах компьютерного текста, содержит 24 таблицы, 13 рисунков, 38 приложений, 237 источников использованной литературы, в том числе 17 зарубежных авторов.