Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ НОРМ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН И КАЧЕСТВО СЕНА РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ТРАВОСТОЕВ КОСТРЕЦА БЕЗОСТОГО В УСЛОВИЯХ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ НОРМ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН И КАЧЕСТВО СЕНА РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ТРАВОСТОЕВ КОСТРЕЦА БЕЗОСТОГО В УСЛОВИЯХ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ"



На правах рукописи

Волкова Светлана Викторовна

ВЛИЯНИЕ НОРМ И СРОКОВ ВНЕСЕНИЯ АЗОТА НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН И КАЧЕСТВО СЕНА РАЗНОВОЗРАСТНЫХ ТРАВОСТОЕВ КОСТРЕЦА БЕЗОСТОГО В УСЛОВИЯХ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.09 - Растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербу рг-Пу шкин 2005

Диссертационная работы выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" в 1997-1999 гг.

Научный руководитель; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сергей Алексеевич Во родий

Официальные опноненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Иванова Раиса Гавриловна кандидат сельскохозяйственных наук Спиридонов Анатолий Михайлович

Ведущая организация: ГНУ Костромской НИИСХ РАСХН

Защита состоится" 6 "\ауО«Л- .51 2005 г, в ^ часов С©_минут на заседании диссертационного совета Д 220.060.01. в Санкт-Петербургском госу дарственном аграрном университете по адресу:

189620, С-Петербург - Пушкин, Ленишрадское шоссе, д.2, корп. 1, ауд.

этаж Факс 465-05-05

С диссертацией можно ознакомиться » библиотеке Санкт-Петербургскою аграрного университета

Автореферат разослан 1

49

уЛл-О-^ 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

А.Л. Кокорина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Одной из основны" задач отрасли растениеводства яшяется создание прочной кормовой базы для животноводства. Важное место и общем балансе производимых кормов принадлежит многолетним злаковым травам (Рогов М.С., 1989), которые по сравнению с другими кормовыми культурами низкозатраткы, оказывают положительное влияние па структуре»образовательны И процесс и плодородие почвы. Затраты на производство травяных кормов в 1,5 раза ниже по сравнению с зерновыми и в 2,0-2,5 раза - по сравнению« кукурузой и корнеплодами.

Одним из главных путей увеличения кормовых ресурсов в России является создание высокопродуктивных сеяных сенокосов и пастбищ (Тюльдюков В. А., 1995), которое, в последние годы, сдерживается дефицитом семян,

В Костромской области под сенокосами н пастбищами занято 225,7 тыс, га. Большая площадь естественных кормовых угодий (63%) - это суходольные луга с обедненным составом травостоя и низкой продукт и вност ью. Они нуждаются в поверхностном и коренном улучшении. Одпа из причин, сдерживающих проведение этих мероприятий - недостаток семян многолетних трав. Общая по1ребиость области в семенах многолетних трап составляет 390 тонн, а фактическое их производство - 77,4 тонны (Растениеводство в Костромской области. Статистический сборник, 2004).

Для создания сеяных сенокосов и пастбищ, окультуривания естественных угодий наиболее перспективной культурой, на наш взгляд, является костреп безостый, отличающийся высокой урожайностью, хорошими кормовыми достоинствами, , засухоустойчивостью, зимостойкостью (Андреев Н.Г., 1952;Федоров А.К., 1968, Корякина В.Ф., Андреев Н.Г,, Савицкая В.А., 1971; Машарова Н., Бибик Н., 1973; Макеев В.А., Фролов Л.Ф., 1975; Ковалев А., Илсико А., 1977; Савицкая В.А., Ткач А.Ф., 1989).

Среда (факторов, обеспечивающих увеличение урожая семян особая роль отводится системе удобрений. Вопросы влияния азотных удобрений на семенную продуктивность кострепа безостого в условиях Костромской области и вопросы управления продукционным процессом остались малоизученным, что и определило акту альность исследований.

Цель м задач» исследований. Целью исследований являлось определить оптимальные нормы и сроки внесения аоота в посевах костреца безостого на семей-[ пые цеди в условиях Костромской области и идентифицировать модуль роста и развития модели продукционного процесса. Для достижения данной цат и были поставлены следующие задачи:

• Выявить влияние различных норм и сроков внесения азотных удобрений на^ рост, развитие и урожайность семян костреца безостого.

• Рассчитать теплоемкость фаз развития костреца безостого.

» Изучить ;сннамику биометрических параметров костреца безостого в зависимости от возраста растений, норм и сроков внесения азотных удобрений.

• Изучить элементы структуры уртрм шн'нншитттр^пп Апатит на семей-

ные цели.

, Цир исХА фонд ^ч^и литературы!

• Идентифицировать медаль роста и развития модели продукционного процесса.

• Установить видовой состав и динамику численности доминиру ющих видов сорных растений.

• Провести энергетическую оценку эффективности регулирования продукционного процесса костреца безостото сроками и способами внесения азотных удобрений.

Научная новизна. Впервые в условиях Костромской области изучено влияние различных норм и сроков внесения азотных удобрений на урожайность семян костреца безостого. Дана комплексная оценка качества соломы, оставшейся после уборки семян, как корма для животных. Проведена идентификация модуля роста и развития модели продукционного процесса для посевов костреца бсзостото на семенные цели с учетом его возрастных особенностей, которая может быть использована для прогноза при проектировании технологии возделывания.

Основные положении выносимые на ташнту.

1. Совершенствование технологии возделывания костреца бсзостото на семенные цели в условиях Костромской области путем регулирования режима азотного питания.

2. Идентифицированный модуль роста и развития модели продукционного процесса костреца безостого с учетом его возрастных особенностей, норм и сроков внесения азотных удобрений.

3. Энергетическая эффективность изучаемых приемов производства семян костреца безостого.

Практическая значимость результатов исследовании. Результаты исследований позволяют рекомендовать хозяйствам Костромской области приемы технологии возделывания костреца безостого на семенные цели, позволяющие получать урожайность семян не менее 3 ц/га.

Имитационно-мониторинговая модель роста и развития костреца безостого может применяться в условиях производства для прогноза урожайности на ранних этапах органогенеза.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на научно-практических конференциях Костромской ГСХЛ (1999-2005 гг.), на науч-по-техняческнх советах факультета агробизнеса КГСХЛ (1998-1999 гг.).

Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 193 страницах компьютерною набора н состоит из введения, б глав, выводов и предложений производству. В работе содержится 21 таблица, 38 рисунков и 16 приложений. Список литературы включает 208 наименован ий, в том та еле 33 на иностранном языке

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 1997-1999 ir. на опытном ноле ФГОУ ВПО Костромская ГСХЛ. Почва опытною участка типична для почв Костромской области; дерново-подзолистая, легкосуглинистая. Глубина пахотного горизонта 22-23 см. Содержание гумуса в пахотном горизонте составляет 1,82 %, содержание доступного фосфюра 130-134 мг/кг почвы, подвижного калия - 123-164 мг/кг почвы, рНка - 5,0 — 5,6. Степень насыщенности основаниями 75-78 %, сумма поглощенных основания 10-12 мг-экв/ 100 г почвы. :

За период исследований (1997-1999 гг.) метеорологические условия вегетационных периодов были неравномерны и варьировали по температурному режиму и влагообеспеченности от тепло!« и избыточно увлажненною (1998 г.) до жаркого и сухого (1999 г.), что обеспечило получение экспериментальных данных в довольно широком диапазоне режима температуры и влажности.

Объектом исследований являлся кострец безостый (Bromopsis inermis) copra Моршанский -760.

Решение поставленных задач проводилось в полевых опытах:

Опыт № 1. Беспокровный широкорядный посев произведен 20 мая 1997 года.

Ширина междурядий 30 см. Норма выссва 2 млн. всхожих семяп/га.

Опыт № 2. Опытные делянки выделены на посевах костреца безостого 4 года

жизни для изучения продукционного процесса в старовозрастных посевах

Схема опыта включала 13 вариантов в трехкратной понторности, размс-mcirae делянок систематическое. Общая площадь делянки -10 м2.

В опыте применялись удобрения: двойной суперфосфат - (45% д.в,), хлористый калий (60% д.в.), аммиачная селитра (34,4% д.в.).

Фосфорные и калийные удобрения вносили ежегодно полной нормой рано весной в период весеннего отрастания костреца безостого, азотные удобрения - согласно схемы опыта: однократное внесение проводили осенью после уборки на семена, дробное внесение азота в подкормки - весной (в начале отрастания) и осенью (после уборки на семена).

Закладка опыта, фенологические наблюдения за фазами роста и развития костреца безостого проводили но методике Всесоюзно!» НИИ кормов им. В.Р. Внльямса (1986),

Перед закладкой опыта изводился агрохимический анализ почвы по следующим методикам: рНксь - нотешшометрическнм методом (ГОСТ 2648385); гидролитическая кислотность по методу Каплена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-84); гумус но Тюрину (ГОСТ 26213-84); обменный кальций и магний - ГОСТ 26487-85; подвижные формы фосфора и калия но методу Кирсанова в модификации 1.ЩНАО (ГОСТ 26207-84).

Определение структуры урожая семейных посевов костреца безостого и биологической урожайность сена проводили по методике ВНИИ кормов им, В.Р. Вильямса (1986).

Химический анализ сена проводился по общепринятым методикам (Ягодин Б.А, 1987). В сухой массе определяли содержание сырою протеина,-сырой клетчатки, сырой золы.

б

Для настройки мо;1уля роста и развития (КоролиЙ С .Л., 1990) проводили фотометрические измерения в посевах костреца безостого: плотность популя-' ции, высота стеблей и длина корневой системы, биомасса и площадь фитоорги-ï нов, видовой состав « численность сорных растений в соответствии с рекомен-. дациями Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина (Программа и методика поста iron к и опытов и проведению исследований по ' программированию урожаев полевых культур, 1976),

Учет динамики плотности стеблестоя проводили но методике В.Г. Посы-нанова (1991), на стационарных площадках (0,5 х 0,5 м) в двухкратной повтор-ности с интервалом 14 суток,

■ Для учета массы и длины корневой системы использовали метод монолитов (Доспехов Б.А. 1971).

Сухую массу фитооргаяов определяли термостатно - весовым методом при температуре сушки 105°С (Посыпанов Г.С., 1991),

Учет засоренности на протяжении всего периода вегетации с интервалом 14 дней, проводили методом стационарных площадок (S=0,25 мг) без удаления растений (Зубков А.Ф,, 1995). Учет фадации степени обилия видов сорных рас. тений рассчитывались по методике В.Ф, Палий (1980).

Alроэнергетическую эффективность определяли по методике Г.С. Пооы-панова, В.Е. Долгодворова (1995).

Статистическую обработку результатов проводили по методике Б.А, Дос-пехона (1995), с использованием табличного процессора Microsoft EXCEL 2000, и пакета прикладных программ "Science" разработанного на кафедре растениеводства Костромской ГСХА.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние нормы и срока itiiecciiitii aioia па пролукпншос ib костреца безостою

Оптимальное обеспечение семенных посевов костреца безостого основными элементами питания с помощью применения минеральных удобрений зависит o r норм и сроков их внесения.

Наблюдения, проведенные в 1997-1999 гг, на опытном полеФГОУ ВПО "Костромская ГСХА" показали, чго урожайность семян костреца безостого изменяется в зависимости от возраста травостоя, нормы и срока внесения азотных

■ удобрений (Табл. 1). Наибольшая урожайность семян была нолучена па четвертый toi жизни травостоя - от 1,0 до 3,44 ц/га в зависимости от варианта опыта.

Внесете азотных удобрепий оказало существенное влияние па величину урожайности семян. Урожайность возрастала с увеличением количества вноси-мот азота. Если в сумме за три года урожайность на контроле составила 2,37 ц/га, то на вариантах с внесением азота в порме 30 кг д.в./га она возросла на • 20,1 - 101,8 %, 60 кг д.и./га - на 48,9 - 73,0 %, 90 кг д.в./га -на 108,2-259,9%, 120 - кг д.в./га -на 224,6-308,4 % по сравнению с урожайностью на контроле и варьировала в зависимости от срока внесения азота.

Таблица 1. Урожайность ссмян костреца безостого в зависимости от воэ-_ раста, нормы и срока внесения азота, ц/га. _• :

Вариант опыта Возраст траностоя В среднем за три года

2г.ж, 3 г. ж. 4 г.ж. '

Р-Жйо -фол 0,51 0,86 1,00 0,79

Фон+N 0,71 0,91 1,13 0,92

Фон+Nottó 0,69 1,25 1,37 1,10

ФОН+№н9о 0,76 1,73 К91 1,47

Фон+Ыо*12о 0,73 2,75 3,10 2f19

Фон+Ni^-n 0,68 1,80 1,80 1,43

Фоп+Nio^ki 1,22 1,05 1.15 1.14

ФонШ+мл 1.13 2,92 3,19 2,41

Фон+Ыйсьел 1,50 3,21 3,44 2/72

Фон+N 20 0,70 1,38 1,52 lf20

Фон+КГ^мо 0,79 1,43 1,52 1.25

Фон+N j¡fKft> 0,98 2,23 2,50 1,90

Фон+Ы^»» 0,94 2,85 3,22 2,34

НСРсб для А для В дли АВ 0,03 0,11 0,26

0,033 0,14 0,34

0,03 0,11 0,26 -

Примечание: фактор Л * норма азота, фактор В - срок внесении гаота, ЛБ -взаимодействие факторов, г.ж. - годы жизни костреца безостого.

Наибольший эффект получен при дробном внесении азота весной + осенью равными дозами. Прибавка урожайности на этих вариантах в сумме за три гола составила: фон +Nism5 - 1,9 ц/га; фон +N30-30 - Ы н/га; фон+Ы4*нз - 4,9 u/ra; фон+М^нзд - 5,78 ц/га. Максимальная урожайность в сумме за три года получена на варианте Ыбсжм - 8,2 ц/га.

Поскольку семенную продуктивность злаковым трав определяет количество генеративных побегов » травостое и продуктивность их соцветий, был проведен анализ структуры урожая посевов костреца безостого на семенные цели (табл. 2.), который показал, что количество генеративных побегов изменялось в зависимости от возраста травостоя и фона азотного питания.

Количество генеративных побегов возрастало до третьего гола жизни тракосгая. По сравнению со вторым шдом жизни оно увеличилось в 2,1-18,0 раз. Начиная с четвертого года жизни количество генеративных побегов начинало снижаться в результате снижения площади питания и освещенности (Андреев Н.Г., Савицкая В.Л., 1982).

Азотные удобрения способствовали увеличению количества генеративных побегов независимо от возраста костреца безостого. В среднем за три года наблюдений количество генеративных побегов увеличилось на 23-79 шт/м3 по сравнению о контролем, по иптспсивезость их образования с возрастом травостоя скиясалась. Если на травостое второго года жизни количество генератив-

пых побегов при внесении азота увеличилось в 7-41 раз но сравнению с контролем, то к четвертому тду жизни - только в 0,9-2,9 раза.

Таблица 2. Структура урожая посевов костреца бсзосюго на семенные цели (среднее за 1998-1999 гг.),_

Варианты Кол-во генера- Кол-во семян Масса 1000 се- Обсеменен-

тивных побе- в 1 метелке, мян, г ность метелок,

гов, шт/мг пгт. %

Р45К60 -фон 22т0 4,1 1,83 12,8

Фон+N си-до 48,0 6,8 2,12 26,3

ФОН+N !W5 51,0 9,3 2,44 34,2

Фон+N их го 52,0 7,1 2,62 25,3

Фон+N 52,0 5,9 2,68 33,0

Фон+N 97,0 10,7 2,74 35,2

Фон+N jomo 45,0 8,7 3,04 29,6

Фон+N oso 59,0 8,8 3,12 29,4

ФОН+N 93,0 11,1 3,17 33,8

Фон+N smeo 73,0 6,9 2.08 29,9

Фон+N 0-120 86,0 7,2 2,52 29,6

Фоп+NervH*) 101,0 10,9 2,90 39,4

Фон+N Pienso 97,0 9,1 3,05 30,8

Учитывая общую тенденцию, мы аппроксимировали зависимость количества генеративных побегов от возраста травостоя (Л = 1,00),

Масса 1000 семян с увеличением возраста травостоя снижалась, что согласуется с данными А.П. Арчакова. Однако, не исключается влияние погодных условий вегетационного периода. Количество осадков, выпавшее за четыре месяца вегетационного периода 1999 года (3 год жизни травостоя), составило 96,5 мм; в том числе июнь — 13,1 мм, июль - 6,8 мм, а дневная температура сохранялась на уровне 27-32°С. Дефицит влаги в сочетании с высокой температурой воздуха оказали влияние на массу 1000 семян, снизив ее на контрольном варианте на 5.6 % по сравнению со вторым годом жизни (1998 г.). При внесении азота масса 1000 семян варьирована иа травостое второго года жизни от 1,9 до 3,3 г, третьего года жизни от 1,7 до 3,1 г, причем она увеличивалась с повышением нормы азота и варьировала в зависимости от срока его внесения. Внесение азота в норме 30 кг д,в./га вызвало увеличение массы 1000 семян на 16 -43%; 60 кг д.в,/га - на 46,- 66%; 90 кг д.в./га - на 14 - 73%; 120 кг д.в./га - на 3867%, но отношению к контролю.

Внесение азотных удобрений способствовало увеличению количества колосков (в среднем на 1 метелку) на 4,2 - 41,7%, семян на 97,5 -121,9%, обсеме-пенности метелок на 12,5 - 26,6%,

Таким образом, дробное внесение азотных удобрений на посевах костреца безостого в норме 120 кг д.в./га позволяет получать урожайность семян не ниже 3 ц/га. При этом возрастает количество генеративных побегов в травостое,

колосков и семян в среднем на одной метелке, процент обсемененности метелок, масса 1000 семян, по сравнению с контрольным вариантом.

По данным Н.Г. Андреева и В.Л. Савицкой (1982) кострец безостый среди таких злаковых трав как тимофеевка луговая и овсяница луговая отличается наивысшим урожаем сена и превосходит эти виды по кормовому достоинству,-так как основная масса листьев после уборки семян, остается на растениях.

Результаты наших исследований показывают, что урожайность сена возрастая со второго но четвертый год жизии травостоя и варьировала от 8,8 до 36,4 ц/га на контроле и от 12,6 до 90,6 ц/га при внесении азота. Внесение азотных удобрений способствовало повышению урожайности сена в среднем за три года на 63,2 - 114,0%, Вносить азот целесообразнее в два срока, причем осенняя доза не должна превышать 90 кг д.в./га. Повышение осенней дозы до 120 кг д.в./га вызывает усиленное кущение и снижает зимостойкость костреца безостого.

Внесение азотных удобрений оказывает влияние на содержание основных питательных веществ в сспе костреца безостого (табл. 3), Содержание сырого протеина в сухой массе костреца безостого возрастало с увеличением нормы азота. Доза N30— повысила содержание протеина на 11-41 %, N<50 - на 11-33 N90 — 25-76 %, N120 - на 19-47 %, но сравнению с контролем. Максимальное его содержание отмечено при внесении азота в норме N90-

Таблица 3. Химический состав сухой массы костреца безостого _(среднее за 1997-1999 тт.)_

Вариант В 1 кг корма, г

сырой протеин сырая зола сырая клетчатка сырой жир БЭВ калий Кадь 1ШЙ фосфор

Р,|5К№ -фон 40,0 41,1 269,8 12,8 549,7 11,4 2,22 1,68

ФОН+Ы (Н%0 43,1 42.6 268,3 12,5 534,8 12,6 2,27 1,51

Фон+Ыо-,*) 44,4 58,6 256,2 13,9 569,4 13,0 2,21 1,65

Фон+Мо-;» 50,0 36,8 268,2 14,2 552,9 12,8 2,64 1,27

Фон+Ыоню 47,6 37,2 263,3 16,9 558,2 11,9 2,35 1,56

Фон+1Ч,5т 45,0 38,7 263,9 12,7 557,6 12.2 2,58 1,24

Фон+Мэ^^о 54,4 44,9 264,4 12,9 546,1 12,6 2,57 1,24

Фоп+Ыдо* 70,6 46,0 250,0 15,7 536,7 13,8 2,21 1,66'"

Фон+Мво+м 58,8 43,7 253,1 13,6 557,4 12,3 2,28

Фон+Мт-м 56,3 40т0 254,7 15,4 559,5 11,8 2.54 1,45'.

Фон+№у|+-ю 53,1 38,0 265,4 10,2 559,4 12,3 2Г73 1,56

Фон+Ы*>«в 50,0 38,7 261,8 11.6 569,6 12,3 2,24 1.32

Фон+Ыад+яо 48,1 39,8 267,3 П,7 554,3 12,5 2,22 1,48

Содержание сырой золы при внесении фосфорно-калийных удобрений, в среднем за три года, составило 41,1 г в 1 кг корма. При дробном внесении азота ее содержание повысилось на 6,3-11,9 по сравнению с контролем. Внесение азотных удобрений полной нормой осенью вызвало снижение содержания сы-

1Q

рой золы. Содержание сырой клетчатки в сене костреца бе.тостот при внесении азотных удобрений снизилось на 2,8 — 3,6 %. Содержание БЭВ и зависимости от нормы азотных удобрений возрастало от 534,8 до 569,6 г в 1 кг корма..

Наиболее оптимальное содержание сырого протеина и сырой золы в биомассе костреца безостого получено при дробном внесении азота в норме 90 кг д.в./га равными дозами и составило: сырой протеин 70,6; сырая зола 46,0 г.

Моделирование продукционного процесса костреца Йелкпого

При изучений роста и развития многолетних культур необходимо учитывать, что лугопой злак полного развития достигает на второй-третий год жизни после выосва ссмян (Смелов С.П., 1966), поэтому рост и развитие растений костреца безостого следует рассматривать В трех временных интервилах: растения 1 -го года жизни, 2 - 3-го года жизни и старше 3-го года жизни.

Пропни фаз puuimm. Для прогноза фаз развития в качестве возможных параметров рассматривалась продолжительность .межфазных периодов в сутках и их теплоемкость.

По результатам исследований были установлены календарные даты наступления фаз развития костреца безостою разного возраста. На основе этих данных были рассчитаны продолжительность межфазных периодов от даты посева у растении первого года жизни и от даты возобновления вегетации весной у растений старше первого года жизни, их теплоемкость по сумме эффективных температур и суммарной знтялыпш воздуха (СЭВ) (Табл. 4). ■ 1

Проведенные расчеты показывают, что растениям костреца безостою начиная со второю года жизни для наступления и прохождения фаз вегетативного развития необходимо примерно одинаковое количество тепла независимо от фона азотного питания.

Наиболее точным параметром для составления прогноза фаз развития костреца безостого является СЭВ, т.к. отклонение от наступления фаз развития от средних показателей составляет по календарным датам - 12,3%, по сумме эффективных температур -11,3%, по суммарной энтальпии воздуха - 5,5%.

Суммарная энтальпия воздуха поддастся нропгозироваиню на 120 суток вегетационного периода (с 10 мая по 31 августа) с точностью 99,6%, что обеспечивает расчет прогноза на текущий юд и перевод энергетических единиц и календарные сроки. Верификация модели прогноза фаз развития растений костреца безостого на независимом материале (кострец безостый 4 года жизни) показал точность ее работы на уровне 86,7%, что говорит о возможности применения модели для планирования технологических операций по возделыванию костреца безостого на семенные цели и управления продукционным процессом.

Для прогноза СЭВ была иснользована компьютерная программа "AGROMONÍTORÍNG" реализованная для MS DOS на кафедре растениеводства, селекции, ссмспоподства и луговодства ФГОУ .ВПО "Костромская ГСХЛ".

Таблица 4. Календарные сроки и теплоемкость межфазных периодов кострсца безостого 2-3 года жизан

(1998-1999 гг.).

Фазы ра:и НИТИЯ Календарике даты фаз развития Количество суток от начала вегетации Суммарная энтальпия воздуха (СЭВ), кДж/кг Сумма эффективных температур (СЭТ), °С

2 г.ж. 3 г.ж. 2 г.ж. 3 г.ж. среднее, (19981999 гг.) Огкло пешю от среднего % 2 г.ж. Зг.ж. среднее, (19981999 гг.) Откло 11С1ШС от среднего % 2 г.ж. 3 г.ж. среднее, (1998 -1999 гг.) Отклонение от среднего %

Весеннее отрастание 22.04 11.04 - - - - 15.3 16,8 16.1 4.7 1.6 0.9 1.5 28

Весеннее кущение 6.05 27.04 15.0 17.0 16.0 6.3 342.8 253.0 297.9 15.1 76.2 87.3 81.8 6.79

Выходе . трубку 23.05 25.05 32.0 45.0 38.5 16.9 800.0 778.0 789.0 1.4 205.2 172.8 189.0 8.54

Выметывание 16.06 24.06 53.0 75.0 64.0 17.2 1628,0 1894.0 1761.0 7,6 452.6 570.7 511,7 11.54

Цветение 25.06 1.07 65.0 82.0 73.5 11.6 2232.0 2165.0 2198.5 1.5 639.5 702,9 671.1 4.74

Созревание семян 5.07 10.07 75.0 92.0 84.0 9.5 2593.0 2457.0 2526.5 2.7 727.3 851.3 789,3 7.86

В среднем за вегета-- цию 12.3 5.5 11.25

Приложение: СЭТ сумма эффективных темнеря-ур, °С; CDD -суммарная энтальпия воздуха, кДж/кг, г.ж. - годы жизни кострсца бсзостото.

Динамика побегообразовании. При моделировании урожая офаничи-вающим фактором часто становится густота стояния растений. Количество побегов в посевах костреца безостого I -5-го лет жизни изменялось в зависимости от возраста травостоя, фазы развития, погодных условий и фона азотного питания. Наиболее интенсивно процесс кущения проходил на посевах 1-2-го года жизни, так как на широкорядных посевах складываются наиболее благоприятные условия освещения и питания растений. Вследствие этого прирост количества побегов к концу вегетационного периода но сравнению с весной у растений 1-го года жизни составил: на контроле 102,5% и 130,9 - 245,0 % при внесении азота; 117и119- 192% соответственно у растений 2-го года жизпи. Начиная с 3-го года жизни наблюдалось снижение интенсивности кущения и к концу вегетационного периода прирост количества побегов на единице площади был незначительным (5-22%),

Азотные удобрения не оказали существенного влияния на продолжительность периода кущения, (он закончился к концу фазы выметывания - начала цветения), но действуют на его интенсивность. Большее число побегов образовалось при дробном внесении азота н норме 90-120 кг д.в./га.

Прирост побегов в период наиболее интенсивного иобе!'«образования (с начала весеннего кущения до выхода в трубку) па варианте <|>он+Ы4я.« составил по годам жизни травостоя: 1 год - 7,5; 2 год - 23,9; 3 год - 12,0; 4 год - 2,3; 5 год -0,8; на варианте фон+Ня*«) - 4,7; 17,7; 11,6; 3,4; 1,7 шт./м2 в сутки соответственно. Причем, интенсивность кущения посевов 1-3-го года жизни была вьппе на вариантах с нормой азота 90 кг д.в./га. Растения 4-5-го года жизни проявили большую зависимость от азота и максимальной интенсивности кущение достигло на варианте

На основании эмпирических даипых мы аппроксимировали функцию динамики количества побегов в зависимости от суммарной энтальпии воздуха. Для повышения точности работы модели была рассчитана динамика коэффициента изменения плотности популяции костреца безостого на протяжении вегетационного периода. В качестве исходного количества использовалось количество побегов первого учета (Табл. 5).

Таблица 5, Функции динамики количества побегов костреца безостого в зависимости от возраста (Вариант Р45К60- фон)__

1 lapaMGip Возраст костреца безостого Диапазон энтальпии, кДж/кт ФРИКЦИЯ Эмпирические коэффициенты R1

а b

Ко^ффи- ЦИС1ГГ ILIO г но- сти попу ля- I г. ж. S13-2955 К'»»««™ ~А * <СР? 0,2292 0.2175 0,97

2-3 г.ж. 210-597 К г,к*™ " А ♦ (Ср)" 0.028 0,656 1,0

598-35S4 Кги^сш. - Л «Ln (СрНЬ -0,59 5,927 0.97

4-5 г.ж. 577-1014 Krw^-A^Cp)" 0.4156 o,mi 1.0

1015-3022 -0,134 3,41.17 0/i9

чин Примечание: R' - величина достоверности аппроксимации; г,ж. - годы жизни.

Верификация функцикданамики количества побегов на независимом материале 1998 года показала адекватность па уровне 91%.

Динамика нысо и.1 побмт и длины корнсмн! сисисмм Высота побегов находится в прямой зависимости от погодных условий и режима питания растений. При внесении азотных удобрений она возрастала и превысила контрольный вариант в среднем за годы исследований на 16,1-68,5%, причем этот показатель повышался с увеличением количества вносимого азота. Пели при внесении азота в норме 30 кг д.в./га высота стеблей по сравнению с контролем составила 124,5-149,1%, то повышение нормы до 60 кг д.в./га -116,1-157,2%; 90 кгд,в,/га- 127,6-161,6%; 120 кгд.в./га- 143,0-168,5%. -■ ' Г.'

Рост расгений костреца безостого в первый год жизни проходил с меньшей интенсивность чем последующих. Среднесуточный прирост за период от фазы трех листьсв до выхода в трубку составил 0,25-0,77 ем/сутки, в зависимости от варианта опыта. С увеличением нормы азота величина среднесуточного прироста возрастала. Начиная со 2-го года жизни наиболее интенсивный рост побегов в высоту был отмечен от начала выхода в трубку до выметывания: 2 год жизни от 1,3 до 3,4; 3 год жизни от 0,7 до 2,6; 4 год жизни ог 1,6 до 3,5; 5 год жизни от 1,7 до 2,4 см в сутки в зависимости от нормы азотных удобрешШ.

На основании эмпирических данных мы аппроксимировали функцию динамики высоты растений в зависимости от суммарной энтальпии воздеуха с учетом возрастных особенностей и фона пзотпого питания (Табл. 6).

Таблица 6. Функции динамики высоты побегов костреца безостого в за' висимости от возраста (Вариант Р45К60- фон)_

11арамегр Возраст кос!река безостого Диапазон энтальпии, кДж-'кг Функция Эмпирические коэффициен ты I*1

а Ь

Высота побегов 1 г.ж. 566-2226 Ы-Л'Ср0 0,0113 1.0354 1.0

2-3 г.ж. 306-3303 Ы-Л-Ср1' 0,1242 0.0768 0,885

4-5 г.ж. 362-3303 Ы^Л'Ср" 0.3207 0.7664 0.935

Примечание: К.' - величина достоверности аппроксимации; г .ж. - годи жиши.

Верификация функции на независимом материале 1998 года показала точность прогноза на уровне 86,7%.

Изучением развития корневой системы костреца безостого занимались многие ученые, но в научной литературе не встречается единого мнения по влиянию па нее азотных удобрений. Имеются данные об озрицатслыюм влиянии на нарастание корневой массы азота, который в большей степени стимулирует развитие надземной массы.

По результатам наблюдений установлено, что на травостое I - 2-го года жизни суммарная длина корней в пахотном горизонте на площади 0,075 м2 при внесении азотных удобрений снижалась но сравнению с контролем. У растений 1-го года жизни она уменьшилась на 18,8-50,8%; 2-го года жизни на 35,2-67,1%, причем длина корней снижалась по мере увеличения нормы азота. У растений 4-5-го года жизни длина корней возрастала с увеличением количества азота на 20,1-64,4% и 1,1-19,0% соответственно (Рис. 1).

Рисунок 1. Суммарная длина корней кострена безостого в зависимости от нормы азота (среднее за 1997-1999 гг.), см.'0.075 м

Используя зависимость между' развитием корневой системы и надземной частью растений, для устранения необходимости извлечения корневой системы при массовом мониторинге были рассчитаны коэффициенты средней длины корневой системы,, аппроксимирована его функция (Таба. 7), верификация которой на независимом материале показала адекватность на уровне 89,9%,

Таблица 7. Функции динамики коэффициента глубины корневой системы костреца безостого в зависимости от возраста (Вариант Р45К60- фон)

Параметр Возраст кострсца безостого Диапазон энтальпии, кДж.'кг Функция Эмпирические коэффициенты

а Ь

Коэффициент глубины корневой системы 1 г.ж. 1189-1632 К1|Г=А*Ср" 6 • 10"' 1,3483 1,0

1533-2209 КЬг-Л-Ср0 7« 10' -2.4188 1,0

2210-3567 КЬ|-А*Ср° 10* 1,4219 0,973

2 г .ж. 852-2973 К.Иг=А*Ср° 3227.1 -1,1684 0,791

2974-3303 КЬг=Л*Ср" 18,581 1,0

4-5 г.яс. 662-2749 КИг-Л'Ср'1 33,68 -0,6063 0,98

Примечание: к" - величина достоверности аппроксимации; г.ж, - годы жизни

Динамика флтомассы растении. Динамика сухого вещества в течение вегетационного периода протекает неравномерно и зависит от возраста растений, фазы вегетации и режима питания. Суммарная фитомасса костреца безостого к пятому год)' жизни увеличилась в 9-21 раз, в зависимости от варианта опыта. У растений 1-го года жизни среднесуточный прирост суммарной фито-массы до фазы 3-го листа составил 0,003-0,008 г/побег в зависимости от варианта опыта. По мере роста и развития растений оп увеличился до 0,02-0,05 г/побег, т.е. вырос в 6-7 раз, У растений 2-го года жизни среднесуточный прирост до начала выхода в трубку на контроле составил 0,007 г/побег. При внесс-

ннн азотных ударений он увеличился до 0,01-0,02 г/побег". Максимальный среднесуточный прирост был отмечен от начала выметывания до цветения и варьировал от 0,08 г/нобег на контроле до 0,1-0,12 г/побег » зависимости «г нормы азота. Анн логичная тенденция наблюдалась и у растений 4-5-го года жизни.

Суммарная фитомасса растений складывается из массы надземных и подземных органов, между которыми существует тосная взаимосвязь.

У костреца безостого 1 года жизни развитие подземной фитомассы не-, сколько опережало развитие надземной. Прирост надземной массы на контроле в течение вегетационного периода варьировал от 0,003 ло 0,01, а массы корней -, от 0,004 до 0,013 г/побег в сутки. Внесение азотных удобрений изменяло массу и надземных, и подземных фитоорганов. С увеличением нормы азога интен-еннкость прироста надземной фитомассы возрастала от 0,029 до 0,06 г/побег в сутки, а подземной, соответственно, снижалась от 0,01 до 0,001 г/побег в сутки.

У растений 2-ю года жизни среднесуточный прирост надземной фито-массы на контроле до фазы цветения составил 0,03, подземной 0,029 г/побег. После фазы цветения, когда происходило перер ас пределе н не пластических веществ в растении, интенсивность среднесуточной) прироста надземной фито-массы снизилась до 0,024, а подземной увеличилась до 0,035 г/побег.

При внесении азотных удобрений тенденция динамики накопления суммарной фитомассы не изменялась. Максимальный среднесуточный прирост отмечен от фазы выметывания до цветения, но интенсивность прироста варьировала от 0,136 на варианте фоп+Кн.,,) до 0,286 г/побег на варианте фон+К«нло-Среднесуточный прирост надземной фитомассы нри этом варьировал от 0,056 до 0,11, подземной ог 0,018 до 0,055 г/побег. После фазы цветения среднесу- ' точный прирост надземной фитомассы вновь снижался до 0,02-0,052, а интсп-, снвность прироста подземной увеличивалась до 0,031 -0,059 г/побег. Лнологич- ■ пая тенденция на 6.1 к »далась и у растений 4-5 ¡ода жизни.

Таким образом у растений костреца безостого 2-5 п>да жизни нрослежи-; вается одинаковая тенденция в развитии как суммарной, так и надземной и под-; земной фитомассы, т.е. в вегетативный период при усиленном росте надземной; части рост корней замедляется, а при затухании этот процесса отмечается увеличение массы корней.

Динамика накопления суммарной фитомассы подчиняется определенным закономерностям, которые можно описать функциями с точпоспло 88% (Табл. 8).

Учет массы корней при массовом мониторинге может сопровождаться мноюч именным и потерями. Чтобы исключить ошибки при разработке прогноза динамики фитомассы корневой системы нами были рассчитаны коэффициенты соотношения надземной фитомассы к подземной (Кн/п) для костреца безостого 1-5-го года жизни и подобраны функции зависимости Кн/п от суммар-' ной энталыши воздуха (Табл. 8).

Суммарная фитомасса растений распределяется между отдельными органами; корневой частью, стеблями, листьями и соцветиями, которые шлюлняют определенные функции в формировании урожая. Эти данные были аппроксимированы функциями динамики дачи массы фитоорганов от общей массы рас-

тевий (Табл. 8), которые можно использовать для прогноза урожая основной и побочной продукции, количества корневых и пожнивных остатков.

Таблица 8, Функции динамики фитомассы костреца безостого в зависи-

Параметр Возраст кос!'рсца Диапазон энтальпии, Функция Эмпирические коэффициенты

йезостого кДж/кг а Ь

Суммарная фи- 1 г.ж. 1190-2226 М- А . (СрУ 6Е-07 1.6789 0,85

томасса 2226-2792 2&+12 -3.8254 1,0

2 г.ж 816-2789 М- А • (Ср)ь 2Е-05 1,4861 0,95

4 г.ж. 362-917 М- А-(Ср)1, 5Е-07 2,2695 1,0

918-1805 М=А*(СРУ 156,12 0,5904 1,0

1806-2523 М-А-(Ср)ь 2Е+28 -8,291 1,0

5 г.ж. 662-2749 М-А • ШС^НЬ 0.5956 -2,4944 0,99

Коэффициент I г.ж. 1190-2210 М- А • (СрУ 0.0502 0.3816 0,73

соотношения 2211-2226 М- А • (СрУ 6Е*68 -20,567 1,0

надземной фи- 2 г.ж. 816-1257 М= А • (Ср)1' 2Е-05 1.8236 1,0

томассы К подземной 1268-2789 М= А « (Ср)ь 23,703 -0.4451 0.98

4 г.ж. 3621806 М™ А • (Ср)ь 0,0002 1,0813 0,81

1807-2523 М= А * (СрУ 2Е+15 -4,6995 0,71

5 г.ж. 662-2166 0,2417 -1,5195 0,99

2167-2749 М= А • 1,п(С„ПЬ -0,7919 6,4143 1.0

Доля массы фитооргана от общей массы растения;

листья 1 г.ж. 1190-2226 2,Е-Ч>6 -1.494 0.78

2226-2792 0.0039 1.0822 1.0

стеблн 2210-2226 8,Е-11 3,4507 1,0

2226-2792 39,391 -0,038 1,0

корни 22)0-2792 169 Л -0,153 0,71

листья 2 г.ж. 816-1257 К^-а^р" 0,5839 0,507 1,0

1258-2789 12342 -0,898 0.86

стебли 816-1984 23,157 -140,5 0,94

1985-2789 -14,316 142,6 1,0

ген. органы 1984-27 84 К^га'Ср" 8Е-11 3.066 1,0

корвн 816-1257 Кд,1=а*Срс' 9039,4 -0,727 1,0

1258-2789 12,03 0,201 0,98

листья 4-5 г.ж. 662-1151 Ка\«аП,п(Ср)+Ь 17,068 -106.7 1,0

1151-2749 -10,232 86,356 0,82

стебли 661-2166 29,68 -190,9 0,99

2167-2749 -15,356 155,56 1,0

корни 662-2166 Кс^Ср" 4138.4 -0,583 0,99

2167-2749 0.054 0,8804 1.0

ген. органы 2166-2749 К^^а'Ср0 493,91 -0,588 I

Примечанис: г,ж. - годы жизни костреца безостого. К - величина достоверности аппроксимации.

Площадь ассимилирующей поверхности. Урожай сельскохозяйственных культур в значительной степени определяется размерами ассимиляционной поверхности и продолжительностью работы листового аппарата.

Площадь ассимилирующей поверхности посевов костреца безостого изменялась в зависимости от возраста травостоя, фазы развития растений и режима азотного питания. Максимальная площадь листьев отмечена в посевах 2-3 года жизни и составила 16,2 - 24,5 тыс. мг/га. Существенное влияние на развитие листовой поверхности оказали азотные удобрения. Размеры листовой поверхности при внесении азота варьировали от 29,3 до 94,0 тыс, мг/га во второй год жизни и 37,8 - 95,9 тыс. м2/га в третий год жизни, в зависимости от нормы и срока внесения азота.

Расчет площади фитоорганов в полевых условиях достаточно трудоемкий процесс. Поэтому при моделировании продукционного процесса полевых культур С.Л. Бородием (2000) было предложено рассчитывать площадь фитоорганов через коэффициент отношения площади надземных фитоорганов к их массе (Кя/м). Нами были рассчитаны коэффициенты Кз/м для посевов костреца безостого 1-5-го года жизни и подобраны функции его динамики в зависимости от СЭВ (Табл. 9),

Таблица 9. Функции динамики коэффициент отношения площади надземных фитоорганов к их массе в зависимости ог возраста кострсца безостого

(Вариант Р45К60- фон)

Параметр Возраст костреиа белостого Диапазон энтальпии, кДж/кг Функция Эмпирические коэффициенты Я3

Коэффициент отношения площади надземных фитоорганов к их Массе ) г.ж. 1190-2792 Кь'-м - Л- (СУ З.Е+07 -1,6 0,8

2 г.ж. 816-2789 К^м - Л* (Ср)" 5,К4 05 -1,0648 0,983

3 г.ж. 306-2168 Кя/М = Л* (Сц)" 5. (¿-ЮЗ -0,4786 0,933

5 г.ж. 662-2749 Кз/м •* А* (Ср)" 9.КЮЗ -0,4433 0,939

Примечание: г.ж. - годы жизни костре!(а безостого. Б1 - величина достоверности аппроксимации.

Таким образом, мы провели идентификацию модуля роста и развития модели продукционного процесса костреца безостого с учетом его возрастных особенностей, который может быть использовал для составления прогноза роста, развития и урожайности основной и побочной продукции костреца безостого. Аналогичные расчеты произведены для костреца безостого с учетом фона азотного нитания.

Динамика сорных ршемий в посевах кисгрсца безостого на сеченные целы

Вредоносность сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур определяется их обилием, видовым составом (Баздырев Г.И., Смирнов

Б.А,,1986; Баэдырсв Г.И,, НикитаеваЕ.К.,1992), чувствительностью культурных растений в зависимости от фазы роста (Туликов A.M., 1982).

Видовой состав сорных растений посевов костреца безостого представлен 32 видами, который изменялся в зависимости or возраста травостоя. В первый год жизни в посевах костреца безостого присутствовало от 14 до 20 видов сорных растений, в зависимости от варианта опыта, а к пятому году жизни их количество сократилось до 7-13 видов.

Разновозрастные посевы костреца безостого различались по качеству видового состава сорных растений. Засоренность посевов первого года жизни, в среднем за вегетацию, на 71 - 93 % представлена группой малолетних сорняков. Преобладающее положение здесь заняли яровые ранние: торина пол ем я и марь белая. Среди многолетников наибольшего распространения достигли корневищные сорные растения: пырей ползучий и бодяк полевой.

Уже на второй год жизни кострец безостый, отрастая рано весной, занимал большую площадь и угнетал малолетние виды. Торица полевая, дымянка лекарственная, горец вьюнковый, горец шероховатый практически полностью отсутствовали в посеве.

В целом обилие видов сорных растений снижалось с увеличением возраста травостоя и количества вносимого азота. К пятому году жизни костреца безостого массового распространения достигли пырей ползучий и одуванчик лекарственный. Остальные виды были обычными или редкими.

Для настройки модуля экологических взаимодействий модели продукционного процесса необходима количественная характеристика динамики засоренности разновозрастных посевов костреца безостого в течение вег етационного периода и по годам жизни.

В год посева кострец безостый, практически, развивался под покровом сорных растений. Многолетние травы в год посева растут очень медленно, что обеспечивает благоприятные условия для роста сорняков. Количество сорных растений в посевах костреца безостого, в среднем за период вегетации, составило 399 шт,/мг. Уже на второй год жизни кострец безостый развивает мощную корневую систему и, отрастая рано весной, подавляет рост сорных растений. Общее количество сорных растений в посевах костреца безостого составило; 2 год жизни — 110,1; 3 год жизни — 63,8; 4 год жизни - 101,7; 5 год жизни - 106 пгг./м2

Анализ динамики сорной растительности посевов костреца безостого показал, что появление новых всходов сорных растений в течение вегетационного периода происходит неравномерно и зависит от возраста травостоя. В первый год жизни максимальное количество всходов сорных растений отмечено и начальные фазы развития растений костреца безостого (всходы - стеблевание), что совпадало с 48 днем вегетации (Рис. 2 а). В этот период для прорастания семян сорных растений было достаточно влага, тепла и других факторов. Количество их в фазу всходов костреца варьировало от 336 до 664 шт./м ; в фазу начала Стеблевания от 576 до 1064 шт/мг. В последующие фазы развития основной культуры (выход в трубку) темпы появления всходов сорняков снижались, так как к вышеуказанному периоду значительная часть ранних яровых

сорняков заканчивала свое развитие или погибала. Это наблюдение соответствует опубликованным результатам Г.И. Баздырева, ЕХ Никитаевой (1992).

1200-,

Я 1000

¿Я

з Й <500

о. е, 3 5 ■«XI ■

г 200-1

0 +

43 63 77 91

Киичо;! всх-уиж т на' и/в на ел» <ни

Л

1Ч5К60 —Ш—фиг+Ы15+15 -^-фи+МОНбО

Ф*рЫ№20 -»4-фаггЩ)+бО фш+ШИ80

С Щ

200 -| 180 160 -( 140 -1

120 -I 100 -I

80 ^ 60 4

40 н

20 -I

о;

21

30

¡5

71

Колнчеогво суток 01 начал« вегетоцнн

-фон+N60+60

— Р45К60 —ф(»н+ы0+120

-«— фоцхНЮ+20 —А—фен [+№0180

Рис, 2. Динамика сорной растительности в посевах кострепа бетостого (1997-1998 гг.): Л) первою года жизни: Б) второго - их гого лег жизни

В посевах костреца бе тоетою второго - пятою лет жизни появление новых всходов сорных растений наиболее интенсивно происходило в фазу весеннею отрастания и кущения, что совпадает с 55 днем вегетации. Далее до 85 -116 дня вегетации наблюдалось снижение численности сорной растительности.

Норма азота н срок сю внесения не оказали влияния на эту тенденцию (Рис. 2 б). .

Верификация модуля динамики сорной растительности на независимых данных 1998 года показала незначительную 1Ю1решность прогноза которая варьировала от 14 до 18%,

Таким образом, достаточно высокая точность позволяет использовать функции прогноза сорной растительности для планирования сроков защитных мероприятий в технолога я возделывания костреца безостот,

Агроэпергстнчсская эффективность управления продукционным процессом костреца безостого

В связи с систематическим изменением цен на семена и материальные услуги не представляется возможным дать объективную экономическую оценку эффективности возделывания той или иной культуры, использования того или иного технологического приема. Однако, новые сорта, интродуцируемые культуры, новые технологические приемы или комплекс приемов, используемых в конкретных экологических условиях, требуют объективной опенки их преимуществ или недостатков, критерием которой является энергетическая эффективность возделывания культуры. Для этого необходимо учесть все энергозатраты на возделывание культуры и выявить степень окупаемости энергозатрат энергосодержанием урожая.

Произведенные расчеты показали, что общие энергозатраты на выращивание культуры различаются по затратам на уборку урожая, количеству и кратности внесения азотных удобрений.

Чистый энергетический доход возрастает по мере увеличения нормы азотных удобрений от 5,6 до 42,07 ГД ж/га. Наиболее высокий показатель коэффициента энергетической эффективности (2,07) отмечен на варианте фон+Ыйнда При этом отмечается самая низкая энергетическая себестоимость семян костреца безостого - 98,9 ГДж/т, сена - 3,42 ГДж/т. На контроле эти показатели составили 267,98 и 10,48 ГДж/т соответственно.

ВЫВОДЫ

На основании результатов исследований продукционного процесса костреца безостого в условиях Костромской области можно сделать следующие выводы:

1, Установлено, что применение азотных удобрений на посевах костреца безостого позволяет получать урожайность семян до 3 ц/га. Наибольший эффект получен при дробном внесении азота в два срока (рано неси ой, как только травы трогаются в рост + осенью после уборки семян) в норме N120 кг д.в,/га. При этом увеличилось количество генеративных побегов в травостое на 334-352%, масса 1000 семян-на 59-67%.

2. Фитомассу, оставшуюся после уборки семян, целесообразно использовать на кормовые цели, так как она характеризуется достаточно высоким содержанием основных питательных веществ. Внесение азота повысило содержание

сырого протеина па 11,0-76,0 %, сырой золы - па 6,0 - 12,0 %, сырого жира -на 9,0 - 32,0 %, БЭВ на 0,6-3,7 %, снизило содержание сырой клетчатки на 2,8-3,6%,

3. Установлено, что внесение азотных удобрений и увеличение его нормы стимулирует процесс побегообразования у растений. Количество побегов, в среднем за пять лет жизни травостоя на контроле составило 344 шг./м2. Дробное внесение азота в норме 90 - 120 кг д.в./га способствовало увеличению количества побегов на 320-327 шт./мг по сравнению с фосфорно-калийиыми удобрениями.

4. Установлено, что да высоту побегов костреца безостого существенное влияние оказывает обеспеченность питательными веществами (г^0,96). В среднем за пять лет жизни травостоя высота побегов на фоне фосфорно-калийных удобрений составила 53,4 см. При дробном внесение азота в норме 90-120 кг. д.в/га высота побегов увеличилась на 20,8-30,4 см,

5. Определение суммарной длины корней в посевах костреца безостого 1-5 года жизни показало, что влияние азотных удобрений в зависимости от возраста травостоя разное. На травостое первого-второго года жизни суммарная длина корней при внесении азотных удобрений снижалась и составила на контроле 76,5 см; фон+Кц+и 62,2 см и фон+И^ао 37,6 см .Начиная с четвертого года жизни этот показатель возрастал пропорционально увеличению нормы азота к составил к пятому году жизни 693,1 см на контроле; 689,1 см фон+Н>зо и 824,9 см фон+Ы«м>о-

6. Верификация функций прогноза роста и разшггия костреца безостого в зависимости от нормы азота на независимых экспериментальных данных показала точность работы модели продукционного процесса на уровне: продолжительность межфазных периодов — 87%, динамика побегообразования - 91 %, высота побегов - 87 %, коэффициент длины корневой системы - 92 %, суммарная фнтомасса растений - 94 %, соотношение надземной и подземной фитомассы — 92 %; аппроксимация коэффициента соотношения надземной фитомассы к подземной, доли массы фитоорганов от общей фитомассы растений, коэффициента отношения площади надземных фитоорганов к их массе выполнена с точность Я2 = 0,73 -1.

7. Фитоцснсггическое обследование афоценоза костреца безостого позволило установить, что видовой состав сорных растений насч1гшвад 32 вида. Засоренность посевов костреца безостого первого года жизни ца 71 — 93 % была представлена группой малолетних сорных растений. Преобладающее положение занимали яровые рашшс: торица полевая (от 39,5 до 72,8 %) и марь белая (от 18,9 до 44,4 %) от общего количества малолетников. Среди многолетников наибольшего распространения достигли корневищные сорные растения: пырей ползучий (от 8,4 до 26 %) и бодяк полевой (от 42,8 до 61,7 %).

8. С увеличением возраста травостоя количество видов сорных растений* посевах костреца безостого, снизилось до 7-13 экз., в основном, за счет выпадения малолетних сорных расгений л составила на второй год жизни от,12 до 64 %, на третий год - от 0 до 37 %, четвертый год - от 7 до 14 %, пятый

год — от 0 до 28 %. Снижение количества видов многолетних сорных расте-'ЦйЙбыТо незначительным.

9.; Установлено, что количество сорных растений возрастало до 48 дня вегетации костреца безостого первого года жизни и 55 дня - последующих лет. В дальнейшем количество сорНЫх растений снижалось. Точность прогноза динамики сорной'растительности составила 74 - 84 %.

10.'Установлено, что наибольшая энер!«ггическая эффективность была на варианте с дробным внесением азога (фон+М^ао).' Биоэнергетичсский коэффн-

' циёнт Ьоставил'З, 08;- энергетическая себестоимость 1 т семян-98,91 ГДж, I т сена - 3,42 ГДж.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1.' Для производства семян костреца безостого рекомендуется использовать травостой 2-4 года жизни на фоне Р^йКйо и дробных подкормках азотными удобрениями из расчета Ыбо осень»+ И«)1есисй. Урожайность семян составляет Зц/га,

2. Для учебного процесса, научно-исследовательской работы, консультирования ссльскокозяЙствснных предприятий рекомендуется примснягь модель

; 'прогноза урожайности посевов костреца безостою на семенные цели, обес-" ¡печйвакщую точность прогноза на уровне 73,8 — 94.0 %,

СПИСОК ТРУДОВ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Динамика плотности популяции костреца безостого 2 года жизни. //Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе:1 Матер, юбилейной пауп:- пракгич. конференции .-Кострома, Изд. КГСХА - Т. 1. - 1999. - с. 14-16.

2. Конкурентные взаимоотношения в агроценозе костреца безостого. //Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: Матер, меву-зовской науч.- практич, конференций.-Кострома, Изд. КГСХА - Т. 1. - 2000. - с. 14-16 (в соавторстве: Бородий С.А.).

3. Расчет теплоемкости и прогноз фаз вегетативного развития растений костреца безостого. //Актуальные проблемы пауки в АПК: Матер, науч,-практич. Конференции.-Кострома, Изд. КГСХА - Т. 1.-2002.-е. 15-16,

"'■■"•' 4, Влияние дозы и срока внесения азота на динамику численности сорной растительности в посевах костреца безостого. //Актуальные проблемы науки в АПК: Матер. 55-й Международной науч.- практнч, конференции.-Кострома, Изд. КГСХА - Т. 2. - 2002. - с. 16-17 (в соавторстве: Бородий С.А.).

5. Сравнительная характеристика семенной продуктивности к острена безостого на разном фоне' азотного питания. //Труды Костромской государственной сельскохозяйственной академии. Выпуск 62. Кострома: Изд. КГСХА, 2004.-е. 14-19 (в соавторстве: Бородий С.А.),

6. Урожайность и : химический состав сена костреца безостого, //Актуальные проблемы науки в Агропромышленном комплексе: Матер. 56-й науч.- практич. конференции.-Кострома, Изд. КГСХА - Т. 2. - 2002. - с, 16-17.

© Федерально & Iосударствешое образом тельное учреждение высшего профессионального образования "Костромская государственна! сельскохозяЙстъенют зкэдеиня* 1ЭД5ОД КЬсгрочская обл., Костромской район, гос. Каравае во, уч. городок, КГСХА Лицензия на юдатслъсгуто деггелькоегь ЛР Ж121292. Выдана Ш06Ф8

Компьютерный набор. Подписано в печать 04/05/2005. За™ Ла116. Формат &4хбС№. Тираж [00 экзч Уса печ. л.} ,44. Бумага офсетная. Отпечатано 0&;05ЗД)03. Отпечатано с гоговых 14» шннал*м антов в аггдсрвгкской типографии на цифровом дубт« агоре. Качество «гоответсгвует предоставденкым оригиналам.

11*1 062 3