Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технологические приемы повышения урожайности и качества семян суданской травы на серых лесных почвах юго-западной части Нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Технологические приемы повышения урожайности и качества семян суданской травы на серых лесных почвах юго-западной части Нечерноземной зоны России"

1111111111111111

003459513

Дьяченко Виталий Викторович

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА СЕМЯН СУДАНСКОЙ ТРАВЫ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

Специальность 06.01,09-растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

'......П

Брянск 2008

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» на кафедре кормопроизводства, селекции и семеноводства

Научный руководитель: Дронов Александр Викторович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Косьянчук Виктор Порфирьевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Исаева Елена Ивановна

кандидат сельскохозяйственных наук

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Смоленская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится 30 января 2009 г. в Ю00 часов в аудитории 216 на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 при ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 243365, с. Кокино Выгоничского района Брянской области.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской государственной сельскохозяйственной академии. Автореферат размещен на официальном сайте ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» www. bgsha. com

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью.

Автореферат разослан ^¿-¡Cd^^t_2008г.

Зам. председателя диссертационного совета, доктор с.-х. наук, профессор / В.Е. Ториков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в Российской Федерации реализуется приоритетный национальный проект «Развитие АПК», в котором одно из главных мест отведено ускоренному развитию животноводства, эффективное ведение которого немыслимо без правильной организации кормовой базы. В современных условиях хозяйствования ведущая роль в формировании прочной кормовой базы животноводства принадлежит полевому кормопроизводству, ведь в целом по стране 75 % кормов заготавливается с полевых угодий.

Необходимость дальнейшего развития и совершенствования отрасли в Нечерноземье очевидна, ведь традиционной исторически сложившейся специализацией сельхозтоваропроизводителей региона является молочно-мясное скотоводство. Комплексный подход в региональном развитии кормопроизводства предложен Заслуженным деятелем науки РФ, профессором Б. С. Лихачевым (2000) в разработанном им проекте «Оштшнзация системы полевого кормопроизводства для юго-западных районов Центральной России». Одним из направлений проекта предусматривается широкое использование нетрадиционных кормовых растений, как соя, тритикале, сорго, топинамбур и других культур.

Для агроклиматических условий Брянской области суданскую траву следует рассматривать как перспективный интродуцент, универсальную кормовую культуру. Благодаря своей засухоустойчивости и относительно невысокими требованиями к почве культура формирует высокие и стабильные урожаи кормовой массы, которую можно использовать для приготовления сена, сенажа, травяной муки, силоса и зерносенажа, на зеленую подкормку и выпас. Суданская трава является прекрасным компонентом для возделывания в смешанных посевах с зернобобовыми, капустными культурами, кукурузой и подсолнечником.

Несмотря на отмеченные преимущества широкого производственного внедрения травянистого сорго в южной части центра России не наблюдается. Это связано с недостаточной изученностью культуры и, прежде всего, отсутствием собственного семеноводства. Централизованных закупок семян суданской травы в регионе не осуществляется и лишь организация репродукционного семеноводства даст возможность эффективного внедрения культуры в практику кормопроизводства Нечерноземья. В связи, с чем научные исследования, направленные на разработку технологии производства кондиционных семян су-

данской травы в регионе весьма актуальны.

Цель исследований - научно-практическое обоснование технологических приемов зонально-адаптивной технологии репродукционного семеноводства суданской травы в условиях юго-западной части Нечерноземья России.

Задачи исследований:

• анализ научной литературы по морфобиологии, распространению и использованию суданской травы, агротехнике возделывания и процессам формирования семян;

• изучить влияние на урожайность семян суданской травы узловых приемов ее агротехники, в частности, норм высева, способов посева семян и фонов минерального питания;

• определить параметры физических качеств семян суданской травы в зависимости от применяемых агроприемов;

• определить влияние технологических приемов возделывания на биологические параметры посевных качеств семян;

• разработать для агроклиматических условий юго-западной части Нечерноземья России элементы зонально-адаптивной технологии производства кондиционных семян;

• дать экономическую оценку предлагаемым технологическим приемам производства семян.

Научная новизна заключается в том, что впервые для условий серых лесных почв юго-запада Нечерноземья России разработаны технологические приемы, позволяющие получать высокие урожаи кондиционных семян раннеспелых сортов суданской травы.

Практическая значимость работы, выражается в научно обоснованных рекомендациях отдельных технологических приемов повышения урожайности, посевных качеств и экономической эффективности производства семян суданской травы на серых лесных почвах Нечерноземья. Производственное внедрение разработанных агроприемов производства семян проведено в 2007-2008 году в СПК «Кистерский» Погарского района Брянской области.

Основные положения, выносимые на защиту:

• регулирование уровня минерального питания, способов посева и норм высева - действенный фактор повышения урожайности семян суданской травы на серых лесных почвах Нечерноземья;

• оптимизация узловых технологических приемов возделывания суданской травы дает возможность производить в регионе семена с хорошими физическими кондициями;

• разработанные агроприемы позволяют получать семенной материал с хорошими биологическими свойствами и соответствующими требованиям ГОСТ Р 52325-05 посевными качествами;

высокая экономическая эффективность предлагаемых технологических приемов возделывания суданской травы на семена.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены на научно-практических конференциях: «Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений» (Орел, 2006); «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2007, 2008), а так же заседаниях кафедры кормопроизводства, селекции и семеноводства, ученом совете Агроэкологического института Брянской ГСХА.

Публикации. Результаты диссертационного исследования отражены в 8 публикациях, в том числе 1 в рецензируемом журнале из перечня ВАК (Агрохимический вестник, 2007 г.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству, списка литературы, включающего 184 источников, в том числе 10 зарубежных авторов. Диссертация содержит 158 страниц машинописного текста, включая 29 таблиц, 8 рисунков и 61 приложение.

Автор выражает искреннюю признательность за ценные советы и помощь в выполнении работы научному руководителю доктору с.-х. наук, профессору A.B. Дронову, куратору научной специальности Заслуженному деятелю науки РФ, профессору Б.С. Лихачеву, доценту В.В. Дьяченко, сотрудникам кафедры кормопроизводства, селекции и семеноводства Брянской ГСХА.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ Условия, программа и методика проведения исследований

Экспериментальная часть работы, выполнена в 2005-2007гг. на опытном поле ФГОУ ВПО «Брянская ГСХА». Объектом исследования являлась суданская трава сорт Кинельская 100. По исследуемой культуре сравнивались и оценивались 12 технологий возделывания одно-видовых посевов в зависимости от фона минерального питания, норм высева и способов посева.

Почва опытного участка серая лесная легкосуглинистая сформирована на карбонатном суглинке. Мощность гумусового горизонта 3060 см, содержание гумуса (по Тюрину) 2,6-3,2%, рНсол 5,2-5,6, сравнительно высокое содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) 2535 мг на 100 г почвы и обменного калия (по Масловой) 13,0-15,3 мг на 100 г почвы.

Таблица 1

Метеорологические условия вегетационного периода за годы проведе-

ния исследований по данным метеостанции Брянской ГСХА

Год Месяцы За веге-

тацию

май июнь июль август сентябрь

С редняя температура воздуха, иС

2005 15,5 15,5 20,6 18,7 14,2 16,9

2006 12,8 18,0 18,7 17,8 12,2 15,8

2007 16,2 18,7 19,1 20,4 12,7 17,4

Среднемно- 12,5 16,6 18,4 17,1 11,4 15,2

голетняя

Сумма активных температу р (более +10°С), °С

2005 234 482 617 581 226 2140

2006 121 501 562 529 198 1912

2007 337 565 579 612 228 2311

Среднемно- 190 490 580 530 310 2100

голетняя

Сумма осадков, мм

2005 69 181.9 51,9 40,2 6,1 349,1

2006 65,5 58,7 52,2 139,4 54,4 370,2

2007 42,7 48,5 41,2 100,9 71,4 304,7

Среднемно- 55,0 65,0 82,0 64,0 46,0 312,0

голетняя

Гидротермический коэффициент

2005 1,5 3,9 0,8 0,7 0,1 1,4

2006 3,5 1,2 0,9 2.6 2,7 1,9

2007 1,3 0.9 0,7 1,6 3,1 1,3

Среднемно- 1,5 1,3 1,4 1,2 1,4 1,4

голетнии

Засухоустойчивость, теплолюбивость и значительная зависимость онтогенеза суданки от термического режима, выделяет темпера-

туру как лимитирующий фактор при возделывании культуры на семенные цели в зоне (табл. 1).

Вегетационный период 2005 года в целом благоприятствовал возделыванию суданской травы на семенные цели, сумма активных температур составила 2140 °С, сумма осадков 349,1 мм, а ГТК - 1,4.

Вегетация суданской травы в 2006 году протекала несколько хуже в отличие от предыдущего года. Сумма активных температур была ниже на 98°С среднемноголетнего значения, при ГТК - 1,9. Недостаток тепла в начале III декады мая приостанавливал посев семян так как почва не прогрелась до оптимальной температуры. В июне-июле установилась теплая летняя погода и вегетация проходила в нормальном режиме, однако недостаток тепла в конце августа - начале сентября отрицательно повлиял на процессы формирования и созревания семян. Несмотря на то, что в вегетацию 2006 года отмечался недостаток активных температур, раннеспелый сорт суданской травы Кинельская 100 к концу сентября вызрел до полной спелости.

Погодные условия 2007 года характеризовались весьма благоприятным термическим режимом, сумма активных температур составила 2311 °С, что на 210°С превысило среднемноголетнее значение. Средняя температура воздуха превышала среднемного-летнюю в течение всего вегетационного периода, что способствовало интенсивному росту и развитию травянистого сорго. Осадков за вегетацию выпало меньше среднемноголетнего значения, ГТК составил 1.3. Август и сентябрь оказались дождливыми, что несколько замедлило процесс созревание семян.

Основная подготовка почвы заключалась в осеннем дисковании на 12-15 см, весенней отвальной вспашке на 20-22 см, двух-трех сплошных культиваций и предпосевной обработки РВК-3,6.

Опыт 1. Влияние фонов минерального питания на урожайность и качество семян. Для создания различных фонов минерального питания использовали комплексное минеральное удобрение азофоску (NPK)|6. Норма высева составляла 2,5 млн. вех. семян на га.

Опыт 2. Влияние норм высева на урожайность и качество семян. Нормы высева в физическом выражении устанавливались с учетом 87 % посевной годности семян. Доза минеральных удобрений составляла (NPK)45

Опыт 3. Влияние способов посева на урожайность и качество семян. Норма высева составляла 2,0 млн. вех. семян на га, минеральные удобрения вносились в дозе (NPK)45

Посев производился рядовым способом в конце мая - начале июня, сеялкой СН-16А. Площадь делянки 50 м2, повторность четырехкратная, размещение вариантов систематическое.

Методологической основой проведения экспериментальной работы служили Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (1997), Методика исследования коллекций сорго ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко и ряд других широкоапробирован-ных методов.

1. Фенологические наблюдения. У суданской травы отмечали следующие фазы развития - всходы, кущение, выход в трубку, выметывание, цветение, молочно-восковая спелость и полная спелость.

2. Учеты плотности травостоя. Густоту растений определяли в фазу полных всходов, и при уборке. Растения подсчитывали на площадках по 0,25 м2 в восьми местах делянки одной повторно-сти (Методика ГСИ, 1985).

3. Учет урожая. Биологическую урожайность учитывали сплошным методом в фазу полной спелости семян на площадках по 5м2 в четырехкратной повторности каждой делянки. При этом определяли структуру урожая (общую надземную массу, массу метелок, массу вороха семян, массу чистых семян стандартной влажности). Уборку урожая производили прямым комбайнирова-нием с помощью комбайна САМПО-130,послеуборочную доработку семян на К-531.

4. Анализ посевных качеств семян. В лабораторных условиях определяли объемную массу семян (натуру), массу 1000 семян по ГОСТ 12042, всхожесть по ГОСТ 12038, энергию прорастания и силу роста по методу морфофизиологической оценки проростков (Лихачев, 1977).

5. Экономическую эффективность возделывания суданской травы на семена рассчитывали на основании составленных типовых технологических карт возделывания, справочно-расчетных нормативов в растениеводстве с учетом цен на энергоносители, пестициды, удобрения, семена и т.д., сложившихся в 2007 году. Расчеты экономических показателей производили с использованием возможностей Microsoft Office Excel 2003.

Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием прикладных программ STRAZ на персональном компьютере.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Влияние способов возделывания на урожайность семян

Урожайность интегрально отражает «достаточность» биоклиматического потенциала серых лесных почв юго-запада Нечерноземья России для нормального хода продукционного процесса у суданской травы. Лишь когда в данных почвенных и климатических условиях суданская трава будет давать высокие и стабильные урожаи не только кормовой массы, но и семян с хорошими посевными качествами, будет возможно, вести местное семеноводство культуры.

Таблица 2

Урожайность чистых семян суданской травы_

Вариант Урожайность, ц/га

2005 год 2006 год 2007 год Средняя

фон минерального питания

(№К)90 19,7 16,3 24,9 20,3

(ЫРК)«, 18,9 18,8 24,8 20,8

(№К)30 10,6 13,4 20,6 14,8

(1ЧРК)0 7,2 5,7 10,3 7.7

НСРо.95 1,2 1,2 1,7

способы посева

рядовой (15 см) 10,6 10,2 15,9 12,2

широкорядный (45 см) 19,7 17,1 21,7 19,5

широкорядный (70 см) 1 1,8 10,6 17,9 13,4

НСРо.95 1,2 1,6 2,0

млн. всхожих семян на га

3,5 17,6 15,2 19,1 17,3

3,0 15,9 13,2 17,8 15,6

2,5 14,8 11,1 15,3 13,7

2,0 10,6 10,2 15,9 12,2

1,5 9,6 8,5 12,9 10,3

НСРо.95 1,7 1,5 1,7

В целом в условиях серых лесных почв Нечерноземья применение под суданскую траву полного минерального питания является эффективным приемом повышения урожайности семян, причем наиболее высокая урожайность - 20,8 ц/га в среднем за три года получена на варианте с дозой (ЫРК)бо- Анализируя экспериментальные данные по годам исследований можно отметить, что наиболее высокие урожаи семян по всем вариантам опыта были получены в 2007 году (ГТК - 1,3, сумма активных температур 2311 °С).

Преимущество широкорядного способа посева с междурядьями 45 см проявилось во все вегетационные периоды, наиболее высокие урожаи семян по всем вариантам эксперимента были получены в 2007 году (ГТК составил 1,3), причем максимальная урожайность - 21,7 ц/га получена в широкорядных посевах с шириной междурядий 45 см. Широкорядные посевы с шириной междурядий 70 см и рядовые при одинаковой норме высева семян 22 кг га обеспечивали урожайность около 12-13 ц/га.

Снижение нормы высева с 3,5 до 1,5 млн. вех. семян на га негативно отражалось на урожайности семян суданской травы. Математически достоверной разницы в урожайности семян между вариантами с нормой высева 3,0 и 3,5 млн. вех. на га, за исключением 2006 года не установлено. Характерно, что в благоприятный по термическому режиму для суданской травы 2007 год (ГТК - 1,3) урожайность семян была выше средней за период исследований на 10-23 % в разрезе изучаемых вариантов (табл. 2).

2. Влияние способов возделывания на физические качества семян

Успешное ведение семеноводства в каждом конкретном поч-венно-климатическом регионе определяется не только уровнем урожайности семян. Важным и, в какой-то мере, определяющим критерием возможности семеноводства культуры выступают посевные качества получаемых семян. Посевные качества это совокупность свойств семян, характеризующих степень их пригодности для посева. Важнейшими показателями являются физические свойства семян, к которым относят массу 1000 семян, абсолютную массу семян, объемную массу (натуру), выравненность семян и другие.

В данной работе представлены наиболее важные для оценки посевных качеств семян параметры физических свойств суданской тра-

и

вы, складывающиеся в зависимости от применяемых агротехнических приемов, как масса 1000 семян и объемная масса (натура).

Таблица 3

Влияние способов возделывания на физические качества семян

Вариант Масса 1000 семян, г Объемная масса, г/л

2005 год 2006 год 2007 год Сред няя 2005 год 2006 год 2007 год Сред няя

фон минерального питания

(ЫРК)90 13,54 9,16 13,50 12,06 651 538 645 611

(№К)60 13,25 10,11 13,35 12,23 635 549 687 624

(ИРКЬ 12,97 10,03 13,40 12,13 618 549 654 607

(№К)о 11,52 9,91 12,60 11,34 587 568 618 591

способ посева

рядовой (15 см) 11,27 9,53 12,50 11,10 539 540 661 580

широкорядный (45 см) 12,05 11,02 12,91 12,00 608 596 767 657

широкорядный (70 см) 10,63 10,30 12,80 11,24 616 572 723 ■ 637

млн. всхожих семян на га

3,5 12,24 10,61 12,60 11,82 628 594 672 632

3,0 12,04 10,06 12,65 11,59 584 576 677 613

2,5 11,44 9,93 12,55 11,31 571 557 669 599

2,0 11,27 9,53 12,50 11,10 539 540 661 580

1,5 11,32 9,49 11,90 10,91 544 521 633 566

Анализируя результаты лабораторной оценки (табл. 3), следует отметить, что применение полного минерального питания способствовало некоторому повышению массы 1000 семян и положительно влияло на степень выполненности семян, позволяя получать семена объемной массой более бООг/л. в сравнении с неудобренным фоном. В среднем за три года наиболее крупные и выполненные семена (масса 1000 семян 12,23 г), формировались на умеренном фоне полного минераль-

ного питания (NPK)6o. Исключением явился 2006 год, когда минеральные удобрения не оказали положительного влияния на натуру и массу 1000 семян.

Экспериментальные данные, показывают, что наиболее крупные и выполненные семена (масса 1000 семян 12 г. в среднем за три года) получены в широкорядных посевах с междурядьями 45 см. Такая тенденция четко прослеживается по всем годам проведения исследований. В рядовых и широкорядных посевах с междурядьями 70 см формируются менее крупные и выполненные семена (масса 1000 семян 11,0-11,24 г. в среднем за 2005-2007 гг.).

Трехлетние исследования показывают, что в широкорядных посевах формируются семена с более высокой степенью выполненности, чем в рядовом. Так, в вариантах с шириной междурядий 70 и 45 см натура семян в среднем за 2005-2007 гг. составила 637-657 г/л. В рядовом посеве с нормой высева 2,0 млн. всхожих семян на га по усредненным трехлетним данным получен посевной материал с натурой лишь 580 г/л.

При максимальной норме высева 3,5 млн. вех. семян на га наблюдается наиболее высокая масса 1000 семян - в среднем за три года 11,82 г, а при наименьшей плотности посева 1,5 — 2,0 млн. вех. семян на га данный показатель составил лишь 10,91 - 11,10 г. По годам исследований наблюдаются сходные тенденции и наиболее крупные и выполненные семена формируются в загущенных до 3,0-3,5 млн. вех. семян на га посевах.

Результаты проведенной в 2005-2007 гг. лабораторной оценки натуры суданской травы показали, что повышенные нормы высева позволяют получать семена, характеризующиеся более высокой степенью выполненности. По усредненным трехлетним данным максимальные показатели объемной массы более 600 г/л отмечены на вариантах с нормой высева 3,0-3,5 млн. всхожих семян на га. В разреженных посевах формируются семена с натурой менее 600 г/л, так в вариантах с нормой высева 1,5-2,0 млн. всхожих семян на га объемная масса составила лишь 566-580 г/л.

3. Влияние способов возделывания на биологические свойства семян

Для оценки посевных качеств семян первостепенное значение имеет энергия прорастания, всхожесть и сила роста.. Согласно государственного стандарта (ГОСТ Р 52325-05) партия кондиционных се-

мян суданской травы должна иметь влажность не выше 15 %, содержать основной культуры не менее 98 %, семян сорняков не более 0,5 %, семян вредных сорняков не более 20 шт. / кг, а их всхожесть должна быть не ниже 80 %.

Разработанные технологические приемы возделывания суданской травы на семена позволяют получать на серых лесных почвах Нечерноземья посевной материал соответствующий требованиям ГОСТ Р 52325-05 (табл. 4).

Таблица 4

Структура жизнеспособности семян суданской травы

Вариант Энергия прорастания семян, % Лабораторная всхожесть семян, % Сила роста семян, % Распределение проростков оцененных баллами по степени их развития, балл

5 4 3 2

фон минерального питания

(№К)90 87 88 79 60 19 4 4

(№К)60 88 90 82 66 16 3 4

(ИРКЬ 80 84 76 63 13 4 3

(№К)о 73 80 76 63 13 2 2

способ посева

рядовой (15 см) 80 85 86 59 27 4 3

широкорядный (45 см) 85 92 93 71 22 3 2

широкорядный (70 см) 82 85 89 65 24 5 2

млн. всхожих семян на га

3,5 82 87 87 61 26 2 4

3,0 86 90 88 68 20 3 2

2,5 85 90 88 64 24 2 л

2,0 85 92 86 59 27 4 л

1,5 82 88 82 57 25 4 4

Наиболее высокие показатели энергии прорастания - 87-88 % в среднем за 2005-2007 гг. отмечены на вариантах с дозами удобрений (ЫРК)90 и (ЫРК)60. При уровне минерального питания (Ъ1РК)30, а так же на естественном фоне плодородия серой лесной почвы энергия прорастания была на 7-15 процентных пунктов (п.п.) ниже. Следует отметить существенную вариацию энергии прорастания по годам эксперимента, причем наиболее сильно от 6 до 19 п.п. отклонения проявлялись в варианте без применения удобрений.

Применение минеральных удобрений в дозах (ЫРК)эд и (ЫРК)бо способствует формированию семян с повышенной лабораторной всхожестью (88-90 % в среднем за три года).

Высокий фон минерального питания (ЫРК^о приводит к некоторому снижению доли проростков, оцененных 5 баллом. По усредненным трехлетним данным наиболее высокую долю 5-ти балльных проростков - 66 % обеспечил вариант с умеренным фоном удобрения МРК60. На этом фоне отмечен максимальный процент - 82 сильных (45-ти балльных проростков). На вариантах с фоном удобрений (ЫРК)30 и без внесения удобрений сила роста составила 76 % в среднем за 2005-2007 гг.

Согласно полученным экспериментальным данным более высокой энергией прорастания семян - 82-85 % в среднем за три года характеризовался урожай с широкорядных посевов. У семян, полученных с рядовых посевов, энергия прорастания была в среднем на 2-5 пункта ниже.

Оптимальная конфигурация площади питания позволяет получать семена с более высокой всхожестью, так наиболее высокой лабораторной всхожестью семян - 92 % в среднем за три года, характеризовался урожай с широкорядных посевов с междурядьями 45 см. В остальных вариантах опыта лабораторная всхожесть была в среднем на 7 пунктов ниже. Наиболее существенная разница по всхожести семян в 9-10 п.п. между вариантами опыта наблюдалась в холодном и дождливом 2006 году (ГТК - 1,9).

Экспериментальные данные показывают, что в широкорядных посевах формируются семена с наиболее высокой долей 5-ти балльных по развитию проростков. Так, по усредненным трехлетним данным наиболее высокую долю 5-ти балльных проростков - 71 % обеспечил вариант с шириной междурядий 45 см. В данном варианте опыта отмечен и максимальный процент - 93 сильных (4-5-ти балльных проростков). В рядовых посевах и широкорядных с шириной между-

рядий 70 см доля сильных проростков была несколько ниже и в среднем за 2005-2007 гг. составила 79-86 %.

Как повышение, так и уменьшение нормы высева приводит к снижению энергии прорастания семян. В среднем за три года наиболее высокую энергию прорастания 86 % обеспечил вариант с нормой высева 3,0 млн. вех. семян на га. В загущенных и разреженных посевах значение анализируемого показателя было на 4 п.п. ниже в среднем за 2005-2007 гг.

Результаты лабораторной оценки, показывают, что по усредненным трехлетним данным снижение нормы высева до 2,0 млн. вех. семян на га приводит к повышению лабораторной всхожести семян суданской травы. При посеве максимальной нормой (3,5 млн. вех. семян на га) и минимальной (1,5 млн. вех. семян на га) всхожесть составляла 87-88 %, а при посеве нормой 2,0 млн. всхожих семян /га отмечено наиболее высокое значение показателя - 92 %.

Дифференцированная оценка биологических свойств семян выявляет более точно степень их разнокачественности - доля наиболее развитых проростков, оцененных баллом 5, была наивысшей в вариантах высева 3,0 млн. вех. семян на га. Она была и наиболее стабильной по годам исследований - варьирование ее было в пределах 64-74 %, тогда как в других вариантах различия по годам составляли 11-31 п.п. Это, на наш взгляд объясняется тем, что в разреженных посевах, при значительно большей кустистости растений суданской травы, разнокачественость формирующихся семян значительно выше, чем в загущенных, где основной урожай формируется на главных побегах.

4. Экономическая оценка технологических приемов производства семян суданской травы

Для научно-практического обоснования внедрения в системы полевого кормопроизводства региона новой культуры, технологии, агроприема или сорта недостаточна оценка только по агрономическим показателям (урожайность, сроки созревания, технологичность возделывания и уборки, посевные качества, питательность и т.п.). Здесь крайне необходима всесторонняя экономическая оценка внедряемых проектов. Лишь совокупная агрономическая и экономическая оценка позволяет обоснованно рекомендовать производству предлагаемый вариант, агроприем или технологию (табл. 5).

Таблица 5

Экономическая эффективность внедрения разработанных технологи-

ческих приемов возделывания суданской травы на семена

Показатели Предлагаемые технологические приемы

фон минерального питания (№К)60 широкорядный посев с шириной междурядий 45 см рядовой посев с нормой высева 3,5 млн. вех. семян на га

Урожайность, т/га 1,46 1,37 1,21

Прибавка урожайности, т/га + 0,92 + 0,43 + 0,25

Цена реализации 1 т семян, руб. 15000,0 15000,0 15000,0

Стоимость валовой продукции с 1 га, руб. 21900,0 20550,0 18150,0

Производственные затраты на 1 га, руб. 6250,8 5080,7 5154,2

Себестоимость 1 ц продукции, руб. 428,1 348,0 426,0

Чистый доход с 1 га, руб. 15649,2 15469,3 12995,8

Уровень рентабельности, % 250,4 304,5 252,1

Анализ показателей позволяет сделать вывод, что наиболее эффективной является технология выращивания суданской травы с применением дозы минеральных удобрений (№К)Ы). По данному варианту стоимость валовой продукции с 1 га, при расчетной цене реализации 1 т семян 15000,0 руб.. составляет 21900,0 руб., себестоимость единицы продукции 428,1 руб. Применение предлагаемой дозы удобрений позволяет получить чистый доход в размере 15649,2 руб. с га, при уровне рентабельности производства 250,4 %.

Анализ расчетных данных позволяет сделать вывод, что экономически наиболее эффективной является технология выращивания суданской травы на семенные цели с использованием широкорядного способа посева с шириной междурядий 45 см. В данном варианте отмечены наиболее высокая стоимость валовой продукции с 1 га (при стоимости реализации 1 т семян 15000,0 руб.). - 2055,0 руб., чистый доход - 15469,3 руб., рентабельность около 300 % и самая низкая себестоимость семян - 348,0 руб. за центнер.

Расчетные данные убедительно доказывают, что технология выращивания суданской травы на семенные цели с применением повышенных норм высева, является экономически более эффективной и обеспечивает получение валовой продукции с 1 га стоимостью 18150,0 рублей, чистого дохода в размере 12995,8 руб. с га, при рентабельности производства 252,1 %.

ВЫВОДЫ

1. Анализ научной литературы, а также полученных экспериментальных данных подтверждает возможность ведения в юго-западной части Нечерноземной зоны семеноводства по раннеспелым сортам суданской травы и убеждает в необходимости разработки зональной технологии возделывания на семена.

2. На серых лесных почвах Нечерноземья суданская трава проявляет высокую отзывчивость на оптимизацию технологических приемов возделывания на семенные цели. Так, в среднем за три года урожайность семян при дозе минеральных удобрений (МРК)60 составила 20,8 ц/га, широкорядном способе посева с междурядьями 45 см - 19,5 ц/га, рядовом с нормой высева 3,5 млн. всхожих семян на га - 17,3 ц/га.

3. Наиболее благоприятные условия формирования физических кондиций семян суданской травы, массы 1000 семян около 12 г и натуры более 600 г/л создаются при применении полного минерального питания в дозе ^РК);,0_60, в рядовых загущенных посевах или широкорядных с шириной междурядий 45 см.

4. Оптимизации уровня минерального питания, способов посева или норм высева реальный фактор повышения энергии прорастания и лабораторной всхожести семян суданской травы. Так, по усредненным трехлетним данным на фоне ЫРК60 энергия прорастания и всхожесть семян составила 88-90%, , в широкорядных посевах с междурядьями 45 см - 85-95 % соответственно. Наиболее высокие показатели энергии прорастания и всхожести - 85-92 % отмечены при норме высева 2,02,5 млн. всхожих семян на га.

5. В широкорядных посевах с шириной междурядий 45 см формируются семена с наиболее высокой - в среднем 93 % долей сильных (4-5 бальных) проростков.

6. Морфофизиологическая оценка проростков, как метод определения силы роста семян, повышает объективность оценки биологических свойств семян. Точнее (по сравнению со стандартными методами определения посевных качеств) характеризует их разнокачественность

и позволяет более объективно оценить эффективность отдельных приемов и технологий в целом семеноводства суданской травы.

7. В виду биологических особенностей культуры урожайность семян суданской травы их посевные качества на серых лесных почвах Нечерноземья сильно варьируют в зависимости от гидротермических условий вегетации, причем наиболее благоприятные условия формирования семян создаются в годы с ГТК - 1,3-1,4.

8. Разработанные технологические приемы дают возможность производить семенной материал с энергией прорастания 82-86 %, с лабораторной всхожестью 87 - 92 % (показатель нормируемый ГОСТ Р 52325-05) и должен составлять не мене 80 %) и силы роста (4-5 бальных) проростков 86 - 93 %.

9. Расчеты основных экономических показателей доказывают высокую эффективность возделывания семян суданской травы в регионе. Предлагаемые агроприемы позволяют получать доход 13-15 тыс. руб. с га и обеспечивают рентабельность производства на уровне 250-300 %, при себестоимости продукции 350-430 руб. за 1 центнер.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Организовать на серых лесных почвах юго-запада Нечерноземья России репродукционное семеноводство раннеспелых сортов суданской травы.

2. При разработке технологии возделывания суданской травы на семенные цели применять полное минеральное удобрение в дозе

3. Наиболее оптимальным способом посева при возделывании на семена является широкорядный с междурядьями 45 см с нормой высева 2,0 млн. всхожих семян на га (22-23 кг/га в физическом выражении).

4. При рядовом способе посева следует устанавливать норму высева семян не менее 3,0-3,5 млн. всхожих семян на га, что соответствует 37-43 кг в физическом эквиваленте.

5. При оценке посевных качеств семян рекомендуется определение силы их роста методом морфофизиологической оценки проростков.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Немцев, Е. В. Особенности продуктивного процесса сортовых культур в условиях серых лесных почв Брянщины / Немцев Е. В., Дро-нов A.B., Дьяченко Bunt В. II Сборник материалов Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых посвященной 25- летию Брянской ГСХА. - Брянск: Изд. Брянской ГСХА, 2005. - С. 62- 65.

2. Дьяченко, Вит В. Влияние агротехнических приемов на урожайность и качество семян суданской травы / Дьяченко Вит. В., Дьяченко Владимир В., Лихачев B.C. // Материалы научно-практической конференции молодых ученых «Молодые ученые возрождению агропромышленного комплекса России». - Брянск: Изд. Брянской ГСХА, 2006. - С. 227-230

3. Дронов, A.B. Агротехнические приемы регулирования продукционного процесса кормового сорго на серых лесных почвах Нечерноземья / Дронов A.B., Немцев Е.В., Дьяченко Владимир В., Дьяченко Вит. В., Фролов М.Л. II Материалы научно-практической конференции «Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений». - Орел: Изд. Орловского ГАУ, 2006. Ч. 1. - С. 322-326.

4. Дьяченко, Bunt В. Урожайность и посевные качества семян суданской травы на серых лесных почвах Нечерноземья / Дьяченко Вит. В. И Материалы IV Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК». - Брянск: Изд. Брянской ГСХА, 2007. - С. 38- 42.

5. Дронов, A.B. Особенности минерального питания кормового сорго I Дронов A.B., Немцев Е.В., Дьяченко Владимир В., Дьяченко Вит В., Фролов М.Л. // Агрохимический вестник. - 2007. - № 1. - С. 24-26.

6. Дронов, A.B. Регуляция минерального питания кормового сорго / Дронов A.B., Немцев Е.В., Дьяченко Владимир В., Дьяченко Bunt В., Фролов М.Л. И Научные труды Брянской ГСХА. Программирование урожаев и биологизация земледелия. - Брянск: Изд. Брянской ГСХА, 2007. - Вып. 3.4.2.-С. 390-394.

7. Дьяченко, Владимир В. Разработка зональной технологии возделывания суданской травы на семена в условиях серых лесных почв Нечерноземья / Дьяченко Владимир В., Дьяченко Вит В. И Селекция и семеноводство полевых культур: Юбилейный сборник научных трудов.- Ч. 2. - Воронеж: Изд. Воронежского ГАУ, 2007. - С. 133-135.

8. Дьяченко, Bunt В. Агротехнические приемы возделывания суданской травы на семена в условиях серых лесных почв Нечерноземья / Дьяченко Вит. В. II Сборник материалов V Международной научной конференции аспирантов и молодых ученых «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК». - Брянск: Изд. Брянской ГСХА, 2008. - С.31 - 34.

Подписано в печать 29. 11. 2008 г. Формат 60x84/16 Бумага типографская офсетная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,0.Тираж 100 экз. Заказ 1049

Типография ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Дьяченко, Виталий Викторович

Введение

ГЛАВА 1 БИОЛОГИЧЕСКИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКИЙ

ПОТЕНЦИАЛ СУДАНСКОЙ ТРАВЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Ботаническая характеристика и биологические особенности суданской травы

1.2. Распространение и использование суданской травы в полевом кормопроизводстве

1.3. Особенности агротехники возделывания суданской травы

1.4. Суданская трава в Нечерноземной зоне

1.5. Формирование семян и технологические приемы повышения их качеств

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 . Агрохимическая характеристика почв опытного участка

2.2 .Метеорологические условия в годы проведения исследований

2.3 Материал, методика и объект исследований

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН СУДАНСКОЙ ТРАВЫ

3.1. Влияние доз полного минерального питания

3.2. Влияние способов посева

3.3. Влияние плотности посева

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕМЯН СУДАНСКОЙ ТРАВЫ

4.1. Влияние доз полного минерального питания

4.2. Влияние способов посева

4.3. Влияние плотности посева

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕМЯН СУДАНСКОЙ ТРАВЫ

5.1. Влияние доз полного минерального питания

5.2. Влияние способов посева

5.3. Влияние плотности посева

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН СУДАНСКОЙ ТРАВЫ 89 Выводы 100 Предложения производству 102 Литература 103 Приложения

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Технологические приемы повышения урожайности и качества семян суданской травы на серых лесных почвах юго-западной части Нечерноземной зоны России"

В настоящее время в Российской Федерации реализуется приоритетный национальный проект «Развитие АПК», в котором одно из главных мест отведено ускоренному развитию животноводства, эффективное ведение которого немыслимо без правильной организации кормовой базы. В современных условиях хозяйствования ведущая роль в формировании прочной кормовой базы животноводства принадлежит полевому кормопроизводству, ведь в целом по стране 75 % кормов заготавливается с полевых угодий. Полевое кормопроизводство, являясь самой масштабной и системообразующей отраслью растениеводства, в значительной степени определяет состояние животноводства и сельского хозяйства в целом.

Необходимость дальнейшего развития и совершенствования отрасли в Нечерноземье очевидна, ведь традиционной исторически сложившейся специализацией сельхозтоваропроизводителей региона является молочно-мясное скотоводство. Комплексный подход в региональном развитии кормопроизводства предложен Заслуженным деятелем науки РФ, профессором Борисом Степановичем Лихачевым (2000) в разработанном им проекте «Оптимизация системы полевого кормопроизводства для юго-западных районов Центральной России». Одним из направлений проекта предусматривается широкое использование нетрадиционных кормовых растений, как соя, тритикале, сорго, топинамбур и других культур. В условиях ограниченности материально-технических ресурсов одним из направлений в интенсификации кормопроизводства может быть его биологи-зация за счет совершенствования структуры кормового клина посредством интродукции нетрадиционных культур.

Для агроклиматических условий Брянской области суданскую траву следует рассматривать как перспективный интродуцент, универсальную кормовую культуру. Благодаря своей засухоустойчивости и относительно невысокими требованиями к почве культура формирует высокие и стабильные урожаи кормовой массы, которую в одинаковой мере можно использовать как для приготовления сена, сенажа, травяной муки, силоса и зерносенажа, на зеленую массу, подкормку и выпас. Суданская трава является прекрасным компонентом для возделывания в смешанных посевах с зернобобовыми, капустными культурами, кукурузой и подсолнечником.

Травянистое сорго от других однолетних мятликовых трав отличает хорошая побегообразовательная способность, обильная кустистость, высокая отавность и интенсивность суточного ритма. Биологические особенности, универсальность и многогранность использования дополняются высокой экологической пластичностью, а так же сравнительно невысокой требовательностью к условиям произрастания. Перечисленные преимущества позволяют включать кормовое сорго в различные типы полевых и кормовых севооборотов, использовать в производстве всего спектра травянистых кормов. Особую ценность культура представляет во второй половине лета, как надежный источник зеленых кормов, перспективное звено сырьевого конвейера.

Актуальность темы. Несмотря на отмеченные преимущества широкого производственного внедрения травянистого сорго в южной части центра России не наблюдается. Это связано с недостаточной изученностью культуры и, прежде всего, отсутствием собственного семеноводства. Централизованных закупок семян суданской травы в регионе не осуществляется и лишь организация репродукционного семеноводства даст возможность эффективного внедрения культуры в практику кормопроизводства Нечерноземья. В связи, с чем научные исследования, направленные на разработку технологии производства кондиционных семян суданской травы в регионе весьма актуальны.

Цель исследований - научно-практическое обоснование технологических приемов зонально-адаптивной технологии репродукционного семеноводства раннеспелых сортов суданской травы в условиях юго-западной части Нечерноземья России.

Цель определила выполнение следующих задач:

• анализ научной литературы по морфобиологии, распространению и использованию суданской травы, агротехнике возделывания и процессам формирования семян;

• изучить влияние на урожайность семян суданской травы узловых приемов ее агротехники, в частности, норм высева, способов посева семян и фонов минерального питания;

• определить параметры физических качеств семян суданской травы в зависимости от применяемых агроприемов;

• определить влияние технологических приемов возделывания на биологические параметры посевных качеств семян;

• разработать для агроклиматических условий юго-западной части Нечерноземья России элементы зонально-адаптивной технологии производства кондиционных семян;

• дать экономическую оценку предлагаемым технологическим приемам производства семян.

Научная новизна заключается в том, что впервые для условий серых лесных почв юго-запада Нечерноземья России разработаны технологические приемы, позволяющие получать высокие урожаи кондиционных семян раннеспелых сортов суданской травы.

Практическая значимость результатов выражается в научно обоснованных рекомендациях отдельных технологических приемов повышения урожайности, посевных качеств и экономической эффективности производства семян суданской травы на серых лесных почвах Нечерноземья. Производственное внедрение разработанных агроприемов производства семян проведено в 2007-2008 году в СПК «Кистерский» Погарского района

Брянской области.

Положения выносимые на защиту.

• регулирование уровня минерального питания, способов посева и норм высева - действенный фактор повышения урожайности семян суданской травы на серых лесных почвах Нечерноземья;

• оптимизация узловых технологических приемов возделывания суданской травы дает возможность производить в регионе семена с хорошими физическими кондициями;

• разработанные агроприемы позволяют получать семенной материал с хорошими биологическими свойствами и соответствующими требованиям ГОСТ Р 52325-05 посевными качествами;

• высокая экономическая эффективность предлагаемых технологических приемов возделывания суданской травы на семена.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертации обсуждались и были одобрены на научно-практических конференциях: «Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений» (Орел, 2006); «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2007, 2008), а так же заседаниях кафедры кормопроизводства, селекции и семеноводства, ученом совете Агроэкологического института Брянской ГСХА. Результаты диссертационного исследования отражены в 8 публикациях, в том числе 1 в рецензируемом журнале из перечня ВАК (Агрохимический вестник, 2007 г.).

Объем и структура диссертационного исследования. Работа состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству, списка литературы, включающего 184 источников, в том числе 10 зарубежных авторов. Диссертация содержит 158 страниц машинописного текста, включая 29 таблиц, 8 рисунков и 61 приложение.