Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние способов посева, нормы высева и фонов питания на урожайность зерна кормовых бобов в условиях серой лесной почвы Республики Татарстан

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние способов посева, нормы высева и фонов питания на урожайность зерна кормовых бобов в условиях серой лесной почвы Республики Татарстан"

На правах рукописи

ХУЗИНА Гулина Котдусовна

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ПОСЕВА, НОРМЫ ВЫСЕВА И ФОНОВ ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНА КОРМОВЫХ БОБОВ В УСЛОВИЯХ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Специальность 06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 3 ПАЙ га>3

Саранск — 2013

005060010

Работа выполнена на кафедре растениеводства и плодоовощеводства ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет»

Научный руководитель - доктор с.-х. наук профессор

Таланов Иван Павлович

Официальные оппоненты - доктор с.-х. наук профессор

Кшникаткина Анна Николаевна, профессор кафедры переработки сельскохозяйственной продукции ФГБУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»;

кандидат с.-х. наук Капитанов Михаил Павлович,

заведующий отделом кормопроизводства ГНУ «Мордовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии

Ведущая организация Государственное научное учреяедение

«Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии

Защита состоится «14» июня 2013 года в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 212.117.11 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва» по адресу: 430904, г. Саранск, р.п. Ялга, ул. Российская, 31, ауд. 223.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. М. М. Бахтина ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва».

Объявление о защите диссертации и автореферат диссертации размещены на официальном сайте http://dsov.mrsu.nl

Автореферат разослан «ОС» мая 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

В. И. Каргин

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Общее производство белка в мире меньше потребностей примерно в 1,5 раза, а животного белка - почти в 3 раза. При его дефиците в рационе жвачных животных на уровне 20-25 % недобор продукции составляет 30-34 %, себестоимость ее возрастает в 1,5 раза, а расход кормов - в 1,3-1,4 раза, по сравнению с рационом, сбалансированных по протеину (Лоба-чева Т. И., 2005; Кудашев Р. И., Акчурин Р. Ю., Чабаев М. Г. и др., 2006; Кашеваров Н. И., Вязовский В. А., 2010).

В создании прочной кормовой базы, как показывает мировой опыт, можно решить, изменив структуру посевных площадей в пользу увеличения посевов зернобобовых культур, отличающихся высоким содержанием белка, сбалансированного по аминокислотному составу. Однако, для устойчивого производства биологически полноценного белка являются зернобобовые культуры. В последние годы резко сократились посевы зернобобовых культур, в том числе основной зернобобовой культуры — гороха.

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что в Республике Татарстан, как и во всей стране, до сих пор наблюдается острый дефицит растительного белка в кормах для животных. Возделывание перспективных высокоурожайных и высокобелковых культур, таких как кормовые бобы, позволит увеличить производство растительного белка и повысить продуктивность животных, снизив при этом себестоимость животноводческой продукции.

Вместе с тем, комплексные исследования по изучению способов посева и нормы высева на различных фонах питания в условиях серых лесных почв в Республике Татарстан-не проводились. Это послужило основанием для проведения исследований по оценке способов посева и нормы высева на различных фонах питания на урожайность зерна кормовых бобов, что и определило актуальность исследования.

Цель исследований. Целью исследований явилось усовершенствование технологических приёмов, обеспечивающих максимальную урожайность зелёной массы и зерна кормовых бобов в условиях серой лесной почвы Предкамья Республики Татарстан.

Программой исследования предусматривалось решение следующих задач:

- определить влияние фонов питания, способов посева и норм высева семян на засоренность, азотфиксирующей активности посевов и сбор сухого вещества растениями кормовых бобов;

- выявить оптимальный способ посева и норму высева кормовых бобов на различных фонах питания позволяющие получить максимальную урожайность зерна кормовых бобов, хорошего качества;

- определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания кормовых на разных фонах питания, способах посева и нормах высева семян.

Научная новизна. Впервые в условиях Предкамья Республики Татарстан изучены особенности развития и формирования урожая кормовых бобов «Пен-

зенские 16». Установлены оптимальные способы посева и нормы высева культуры на разных фонах питания, обеспечивающие получение высокой урожайности зерна и зеленой массы с хорошими показателями качества продукции при минимальных производственных затратах. Определена азотфиксирующая активность кормовых бобов в зависимости от изучаемых приемов возделывания. Дана экономическая и энергетическая оценка эффективности возделывания изучаемых приёмов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- образование клубеньков и накопление их массы в зависимости фонов питания, способов посева и нормы высева;

- нарастание листовой поверхности и накопление биомассы растений в зависимости от площади питания;

- обоснованность площади питания растений на разных фонах питания, обеспечивающих получение максимальной урожайности с высокими показателями качества зерна при минимальных затратах материально-технических средств;

- энергетическая и экономическая оценка приемов возделывания кормовых бобов.

Практическая значимость. Рекомендованы оптимальные способы посева и нормы высева, обеспечивающие получение высоких урожаев зелёной массы (35,9-41,0 т/га) и зерна (2,27-2,34 т/га), а также сбора белка, при минимальных затратах материально технических средств. Полученные данные могут найти применение при подготовке рекомендаций по технологии возделывания кормовых бобов, а также в учебных курсах и пособиях по кормопроизводству.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и получили положительную оценку на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов Казанского ГАУ (2010-2013), республиканской конференции (Казань, 2011, 2013), Всероссийских научно-практических конференциях (Казань, 2010, 2012, Саратов, 2012), а также на Международной научно-практической конференции (Казань, 2010).

Публикации. По материалам диссертационной работы автором опубликовано 14 научных статей, в том числе 4 из них в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 163 страницах компьютерного текста, содержит 24 таблицы, 8 рисунков и 33 приложений. Список литературы включает 204 источников, в том числе 27 иностранных авторов.

П. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены на опытных полях кафедры растениеводства и плодоовощеводства Казанского ГАУ. Почва опытного участка серая лесная, тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса (по Тюрину) в слое 0-24 см 3,6 %, подвижного фосфора - 182 мг/кг, обменного калия -

149 мг/кг почвы. Сумма поглощенных оснований 18Дммоль на 100 г почвы. Гидролитическая кислотность 4,1 ммоль на 100 г почвы, рН солевой вытяжки -5,6. Рельеф опытных участков ровный.

Объектом исследований являлись кормовые бобы, сорт Пензенские 16. Предшественником кормовых бобов в годы исследований была озимая рожь по чистому пару. Схема опыта:

Фактор А (фоны питания): 1. Без удобрений; 2. ЫРК на 2,5 т зерна с 1 га. Фактор В (способы посева): 1. Рядовой (15 см); 2. Широкорядный (45 см); 3. Широкорядный (60 см).

Фактор С (норма высева): 1.-0,4 млн шт./га.; 2. - 0,5; 3. - 0,6; 4. - 0,7; 5. — 0,8 млн шт./га.

Общая площадь делянки 126 м2 (4,2x30), учетная - 108 м2 (3,6x30). По-вторность трехкратная, размещение делянок последовательное. Основную обработку почвы проводили плугом ПН-4-35 на глубину 22-24 см. Для уничтожения сорняков проводили боронование (БЗСС-1), на широкорядных посевах -междурядную обработку культиватором КРН- 4,2 на 5-6 см, через две недели -на 6-8 см. Посевы против тли в фазе бутонизации обрабатывали препаратом Аккорд (кэ) в дозе 0,1 л/га. За 5-6 дней до уборки проводили десикацию регло-ном (2,5-3,0 л/га), Уборку кормовых бобов проводили прямым комбайнирова-нием комбайном Сампо-500 при влажности зерна 18-20 %. Для получения планируемого урожая зерна кормовых бобов на уровне 2,5 т/га фактически было внесено: азота - 25, фосфора - 59, калия - 79 кг/га действующего вещества.

В период проведения исследований (наблюдений, учетов и анализов) применялись общепринятые методы:

Фенологические-наблюдения - по методикам и рекомендациям Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971), рекомендаций по агротехнике возделывания кормовых бобов (1961, 1962, 1987, 1996). Определение листовой поверхности методом высечек по методике А. А. Ничи-поровича и др. (1961). Засоренность посевов определяли путем подсчета сорняков на постоянных площадках по 0,33 м2 в трех местах делянки в фазе всходов и перед уборкой урожая (Доспехов Б. А., 1985; Доспехов Б. А., Васильев И. П., Туликов А. М., 1987). Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом. Определение суммарного водопотребления и коэффициента водопо-требления проводили по формуле А. Н. Костякова (1970). Определение нитратного азота проводили по методу Л. И. Державина, И. К. Рябченко и др. (1981) подвижного фосфора и обменного калия по Кирсанову с последующим определение фосфора на электроколориметре, а калия на пламенном фотометре (Радов Л. С., 1978). Выход кормовых единиц и переваримого протеина по методике оценки качества кормов (2002) с учётом коэффициента переваримости по М. Ф. Томме (1970). Уборку урожая проводили методом общего обмолота делянки. Урожайность рассчитана на 14 % влажность и 100 % чистоту. Отбор проб, определение влажности зерна, определение сорной и зерновой примеси, типового состава массовой доли белка, сырого протеина, золы, сахара, сырого жира и сырой клетчатки проводили соответственно по ГОСТам: ГОСТ 13586 3 ГОСТ 13586.5, ГОСТ 30483, ГОСТ 10940, ГОСТ 10846, ГОСТ 13496.4-93,' ГОСТ

26226-95, ГОСТ Р51636-00, ГОСТ 13496.12-97, ГОСТ 13496.2-91. Структуру урожая поводили методом снопового анализа с постоянных площадок каждой делянки. Определение массы 1000 зерен - по ГОСТ 10842. Статистическую обработку результатов полевых опытов дисперсионным методом (Доспехов Б. А., 1985). Экономическая эффективность рассчитывалась по технологическим картам с использованием типовых норм (РАСХН, 2007; ВНИИЭСХ, 2010). Агро-энергетическая оценка технологий выращивания кормовых культур проводилась в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными учеными ВИК (1995, 1996), Г. А. Булаткиным (1991). Г. А. Полунин, А. В. Гарисг, Р. И. Князева (2007). Энергетическую эффективность определяли согласно методике ВНИИЭСХ и ВАСХНИЛ (1983), и рекомендациям Ю. К. Новоселова и др. (1989), Б. П. Михайличенко, А. А. Кутузова и др. (1995), Б. П. Михайличенко, Н. И. Переправо, В. Н. Мергиева (1996).

Ш. ВОДНЫЙ И ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМЫ ПОЧВЫ, ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ

3.1 Водный режим почвы. В среднем за 4 года запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы по вариантам опыта существенно не различались (175-178 мм), за исключением фазы созревания семян кормовых бобов на фоне внесения минеральных удобрений содержалось 65-74 мм, без удобрений - 7180 мм. Максимальное потребление продуктивной влаги на формирование единицы урожая произошло при рядовом способе посева с нормой высева 0,4 млн штУга, на фоне без удобрений. Внесение расчетных доз NPK на 2,5 т/га обеспечило существенное снижение водопотребление растений на формирование единицы урожая. В среднем за 4 года при рядовом способе посева с нормой высева 0,4 млн штУга водопотребление снизилось по сравнению с фоном без удобрений на 26 %, с нормой высева 0,5 млн шт. - на 61 %, 0,6 млн. - на 66 %, 0,7 млн - на 58 %, 0,8 - на 40 %. Аналогичные снижения продуктивной влаги на фоне внесения расчетных доз удобрений происходило при широкорядных способах посева с междурядьями 45 и 60 см.

Наиболее эффективно продуктивная влага использовалась в вариантах с нормой высева 0,6 и 0,7 млн всхожих семян на 1 га при всех способах посева на фоне внесения расчетных доз NPK на 2,5 т/га. В среднем за четыре года при рядовом способе посева, с нормой высева 0,6 млн штУга коэффициент водопо-требления составило 223 мм/т. при норме высева 0,7 млн шт. - 175 мм/т, против 403 мм/т на фоне без удобрений с нормой высева 0,4 млн штУга.

3.2. Пищевой режим почвы. Перед посевом по рядовому способу посева, в зависимости от норм высева на фоне без удобрений содержание нитратного азота (в слое 0-30 см) составило 64-68 мг/кг, по широкорядным способам посева с междурядьями 45 и 60 см соответственно 58-64 и 58-65 мг/кг. На фоне внесения NPK на 2,5 т/га эти показатели составили 58-66, 63-65 и 63-66 мг/кг почвы соответственно. По мере роста и развития кормовых бобов общее содержание нитратов в пахотном слое почвы уменьшалось на всех вариантах опыта. К фазе цветения содержание нитратного азота на удобренном фоне при рядо-

вом способе посева, в зависимости от норм высева составило 40-46 мг/кг, при широкорядных способах посева с междурядьями 45 и 60 см - 38-45 и 41-45 мг/кг почвы. Без внесения удобрений на этих же вариантах содержание нитратного азота составило соответственно 30-35, 30-34 и 31-35 мг/кг. Перед уборкой содержание нитратного азота на фоне без удобрений, в зависимости от норм высева и способов посева до 18-24 мг, на удобренном фоне - до 24-32 мг/кг почвы.

Содержание подвижного фосфора на фоне без удобрений при рядовом способе посева с нормой высева 0,4 млн шт./га составило 190 мг/кг, в фазе цветения - 175 и в фазу полной спелости - 170 мг/кг почвы, на удобренном фоне -225, 205 и 188 мг/кг соответственно. Аналогичные изменения в динамике содержания подвижного фосфора происходили по всем способам посева и нормам высева на обоих фонах питания.

Содержание обменного калия перед посевом на фоне без удобрений в зависимости от нормы высева по рядовому способу посева, составило 108-114 мг/кг, при широкорядном (45 см) - 108-118 мг и при посеве с междурядьями 60 см — 114-120 мг/кг, в фазе цветения эти показатели составили 95105, 98-107 и 95-97 мг/кг и в фазе полной спелости - 85-92, 80-95 и 82-87 мг/кг соответственно. На фоне внесения расчетных доз удобрений содержание обменного калия перед посевом в зависимости от нормы высева и способов посева повысилось до 138-144 мг/кг, к фазе цветения - 112-118 мг и к фазе созревания зерна — 88-97 мг/кг почвы.

Следовательно, более интенсивное потребление элементов питания шло в первой половине вегетации растений, а лучший пищевой режим почвы для роста и развития кормовых бобов создавался на фоне внесения NPK на 2,5 т/га при широкорядных способах посева с междурядьями 45 и 60 см.

3.3. Симбиотическая деятельность кормовых бобов. В среднем за три года большая численность и масса активных клубеньков отмечалось при широкорядных способах посева, с повышением нормы высева до 0,7 млн шт./га. Численность клубеньков на одном растении в фазе цветения при рядовом способе посева с нормой высева 0,4 до 0,7 млн шт./га составила 23,4-27,9 шт., с повышением нормы высева (до 0,8 млн шт./га) снизилась до 26,3 шт. При широкорядном способе посева (45 см) численность клубеньков на одном растении составила 26,4-29,8 и 29,1 шт., с междурядьями 60 см - 27,5-30,5 и 29,1 шт. соответственно.

Оптимальные условия для симбиотической азотфиксации атмосферного воздуха складывались на фоне NPK на 2,5 т/га по всем способам посева и нормам выссва. В фазе образования плодов (в фазе максимальной численности и массы клубеньков на 1 растение) на удобренном фоне количество клубеньков в зависимости от нормы высева при рядовом способе посева составило 33,9-37,7 шт., против 31,7-35,6 шт. на фоне без удобрений, при широкорядных способах посева (45 и 60 см 37,4-41,3 и 37,9-42,3 шт., против 35,8-38,6 и 35,7-39,6 шт. на фоне без удобрений. Масса клубеньков на удобренном фоне соответственно способам посева и нормам высева составило 0,29-0,35, 0,32-0,36 и 0,32-0,36 г, против 0,26-0,29, 0,28-0,34 и 0,27-0,34 г на фоне без удобрений.

На 1 га посевов большая численность клубеньков и накопление ее массы сформировались при посевах с нормой высева 0,8 млн штУга. На фоне без удобрений на этом варианте, в зависимости от способов посева в фазе образования плодов численность клубеньков составилоЮ,14-24,32 млн пгг./га, масса -83,2-204,8 кг/га, на удобренном фоне - 24,39-27,60 млн шт., масса - 227-238 кг/га соответственно.

3.4. Засоренность посевов. Наибольшая численность сорняков в фазе всходов в среднем за 4 года отмечена в разреженных посевах с нормой высева 0,4 и 0,5 млн штУга. Так, при норме высева 0,4 и 0,5 млн штУга численность сорных растений на фоне без удобрений при рядовом способе посева составила 57-55 штУм2, на удобренном фоне - 70-63 штУм2, а с увеличением нормы высева до 0,7-0,8 млн штУга засоренность снизилась до 46-43 и 57-54 шт./м2. Применение широкорядных способов посева (45 и 60 см) по сравнению с рядовым способом посева с нормой высева 0,4 млн штУга увеличили засоренность на 11 и 17 штУм2, при посеве с 0,5 млн нгг./га - на 6 и 14, при 0,6 млн шт. - на 7 и И шт., при 0,7 млн - на 11 и 16 и при норме высева 0,8 млн шт./га - 15 и 17 шт./м2. По мере увеличения нормы высева воздушно-сухая масса сорняков снижалась не зависимо от способов посева и фонов питания. Внесенные удобрения увеличивали воздушно-сухую массу сорняков по сравнению с фоном без удобрений при рядовом способе посева на 5,5-6,3 г/м2, при широкорядных (45 и 60 см) способах посева - на 7,1-11,0 и 7,0-8,6 г/м2.

IV. РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

4.1. Сроки наступления фенологических фаз роста и развития растений. Наиболее продолжительными межфазными периодами оказались всходы-бутонизация (30 дней) и образование бобов-созревание (46 дней). Период вегетации растений кормовых бобов на фоне без удобрений в среднем за 4 года составил 109-110 дней,наудобренномфоне-112-113 дней.

4.2. Полевая всхожесть и сохранность растений к уборке. В среднем за 4 г на фоне без удобрений при рядовом способе посева полевая всхожесть семян при посеве с нормой высева 0,4 млн штУга составила 82,5 %, при 0,5 млн. штУга - 85,0 %, при 0,6 млн шт. га - 85,0, при 0,7 млн шт./га - 86,1 и при 0,8 млн штУга - 84,1 процента. На удобренном фоне эти показатели составили соответственно - 85,0, 86,0, 87,5, 88,9 и 88,5 процента. Лучшая сохранность растений к уборке отмечалось на удобренном фоне и на вариантах с пониженной нормой высева семян, а по способам посева существенно различий не от> мечались.

43. Высота растений по фазам развития. Максимальный прирост высоты растений происходил от фазы цветения до образования бобов, в зависимости от нормы высева, способа посева и фона удобрений в среднем на 38-41 см. К фазе созревания семян прирост растений в высоту был незначителен и составил 5-8 см. Внесение расчетных доз №К на 2,5 т/га не привело к существенному повышению роста растений. В фазе цветения высота растений на фоне ЫРК при рядовом способе посева достигли 71,9-75,5 см, при широкорядных способах с

междурядьями 45 и 60 см - 68,3-72,5 и 67,1-71,5 см, против 68,4-72,4,66,3-70,2 и 65,4-69,5 см соответственно способам посева на фоне без удобрений.

4.4. Фотосинтетическая деятельность кормовых бобов. В среднем за 4 года максимальная величина площади листовой поверхности с учетом острозасушливого 2010 года в фазе цветения на фоне без удобрений было при посеве обычно рядовым способом посева с нормой высева 0,7 млн штУга — 31,0 тыс. м2/га, а при широкорядных способах посева с междурядьями 45 и 60 см отмечалось с нормой высева 0,6 млн шт./га (32,0 и 31,3 тыс. м2/га).

За вегетацию при рядовом посеве на фоне без удобрений в зависимости от нормы высева фотосинтетический потенциал за период вегетации составил 1925-2358 тыс. м2 в сутки/га, а при внесении ЬГРК на 2,5 т/га - 2623-3029 тыс. м2 х сутки/га. При широкорядных способах посева с междурядьями 45 см показатели фотосинтетического потенциала без внесения удобрений составило 20512366, на удобренном фоне - 2752-2973 тыс. м2 х сутки/га, с междурядьями 60 см - 2070-2365 и 2725-2924 тыс. м2 х сутки/га.

4.5. Динамика накопления сухого вещества в растениях. Максимальное накопление сухой биомассы растений происходила на вариантах с внесением расчетных доз №К на 2,5 т/га, с применением рядового способа посева4 с нормой высева 0,7 млн шт./га. Применение расчетных доз минеральных удобрений на 2,5 т/га увеличивало накопление сухого вещества, по сравнению с фоном без удобрений в зависимости от нормы высева при рядовом способе посева на 20-46 %, при широкорядном (45см) способе посева - на 39-57 % и при посеве с междурядьями 60 см — на 35-53 %.

V. УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА И ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ,

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗУЧАЕМЫХ АГРОПРИЕМОВ

5.1. Урожайность зеленой массы и её кормовая ценность. Максимальная урожайность зеленой массы (41,0 т/га) кормовых бобов сформировалась в фазе образования плодов, при рядовом способе посеве с нормой высева 0,8 млн. штУга, на фоне внесения расчетных доз ОТК на 2,5 т/га (табл. 1). Применение рядового способа посева повысила урожайность зеленой массы по сравнению с широкорядным (45 см) способом посева на фоне без удобрений в зависимости от нормы высева в фазе ветвления на 0,5-1,6 т/га, в фазе цветения — на 0,7-1,8 т и в фазе образования плодов на 0,7-23 т/га. Аналогичные результаты получены при широкорядном способе посева с междурядьями 60 см. Внесение расчетных доз ЫРК на 2,5 т/га повысила урожайность зеленой массы при рядовом способе посева на 26-34 %, при широкорядном (45 см) посеве - на 25-35 % и при посеве с междурядьями 60 см — на 26-34 %.

Применение широкорядных (45 и 60 см) способов посева повышали содержание химического состава элементов питания, за исключение содержания сырого протеина, ее больше содержалось при рядовом способе посева. Максимальный сбор зерновых единиц (6,6 т), сырого протеина (1,7 т), безазотисто-экстракгивных веществ (3,9 т) и жиров (16,4 кг) с 1 га получены на фоне ЫРК на 2,5 т/га, с нормой высева 0,8 млн. штУга при рядовом способе посева.

Таблица 1 - Влияние способов посева, нормы высева и фона питания на урожайность зеленой массы кормовых бобов, т/га (2009-2012 гг.)

Способ посева Норма высева, млн шт./га Ветвление Цветение Образование плодов

Без удобрений

0,4 6,3 19,1 25,3

Рядовой 0,5 7,0 19,8 27,7

(15 см) 0,6 0,7 8,1 8,9 20,7 22,1 29,8 31,4

0,8 9,9 23,3 32,6

0,4 5,7 17,7 24,6

Широкорядный (45 см) 0,5 0,6 0,7 6,5 7.2 7.3 19,0 20,0 19,9 26,8 29,1 28,6

0,8 8,7 21,5 30,3

0,4 5,8 18,3 24,7

Широкорядный (60 см) 0,5 0,6 0,7 6,4 7,1 7,8 18,8 20,2 19,3 25,8 28,2 27,7

0,8 8,9 20,6 29,4

ОТК на 2,5 т/га

0,4 8,7 24,9 33,8

Рядовой 0,5 9,3 26,0 36,0

(15 см) 0,6 0,7 10,1 11,0 26,9 27,9 38,0 39,6

0,8 12,1 28,6 41,0

0,4 8,7 25,0 33,3

Широкорядный (45 см) 0,5 0,6 0,7 9,5 10,6 10,7 25,6 27,9 27,5 34,8 36,7 36,2

0,8 11,6 28,6 38,0

0,4 8,6 24,4 33,1

Широкорядный (60 см) 0,5 0,6 0,7 9,3 10,6 10,7 25,2 27.1 26.2 34,4 35,9 35,7

0,8 11,8 27,1 36,9

НСРс

(ч.р.) А 0,20

В 0,24

С 0,31

ЛВС 0,76

2,26 2,76 3,57 8,73

1,95 2,39 3,08 7,55

5.2. Урожайность, структура урожая и кормовая ценность зерна.

Максимальная урожайность зерна кормовых бобов при рядовом способе посева получена с нормой высева 0,7 млн штУга на фоне без удобрений 1,63 т/га, на удобренном фоне - 2,20 т/га. При широкорядном способе посева с междурядьями 45 см на фоне без удобрений - 1,78 т/га, на фоне внесения ЫРК на 2,5 т/га-2,34 т/га с нормой высева 0,6 млн шт./га (табл. 2).

¡1 Таблица 2 - Влияние способов посева, нормы высева и урожайность зерна кормовых бобов, т/га (2009-2012 гг.) фонов питания на

Способ посева Норма высева, Урожайность, т/га Средняя за 4 года

млн шт./га 2009 г. | 2010 г. | 2011г. | 2012 г.

Без удобрений

0,4 1,91 0,20 1,85 1,62 1,40

Рядовой 0,5 2,03 0,21 1,98 1,71 1,48

0,6 2,01 0,22 2,07 1,88 1,55

(15 см) 0,7 2,07 0,34 2,12 1,99 1,63

0,8 2,02 0,46 1,93 1,81 1,56

0,4 1,88 0,34 1,93 1,68 1,46

0,5 2,11 0,42 2,07 1,74 1,59

Широкорядный 0,6 2,29 0,41 2,31 2,09 1,78

(45 см) 0,7 2,18 0,52 2,10 1,83 1,66

0,8 2,14 0,58 1,96 1,85 1,63

0,4 1,90 0,44 1,87 1,71 1,48

0,5 1,95 0,50 2,01 1,83 1,57

Широкорядный 0,6 2,13 0,57 2,25 2,01 1,74

(60 см) 0,7 2,02 0,63 2,06 1,86 1,64

0,8 1,93 0,67 1,89 1,85 1,59

ЫРК на 2, 5 т/га

0,4 1,98 0,28 2,86 2,12 1,81

Рядовой 0,5 2,25 0,39 2,99 2,28 1,98

0,6 2,29 0,43 3,14 2,35 2,05

(15 см) 0,7 2,38 0,66 3,28 2,49 2,20

0,8. 2,15 0,71 2,93 2,39 2,05

0,4 2,12 0,48 3,07 2,19 1,97

0,5 2,31 0,67 3,38 2,31 2,17

Широкорядный 0,6 2,43 0,78 3,61 2,52 2,34

(45 см) 0,7 2,29 0,85 3,34 2,46 2,24

0,8 2,20 0,92 3,18 2,38 2,17

Широкорядный (60 см) 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,95 2,39 2,48 2,29 2,22 0,55 0,75 0,78 0,83 0,89 2,73 3,05 3,33 3,16 3,02 2,19 2Д7 2,48 2,36 2,33 1,86 2,12 2,27 2,16 2,12

НСР 05 (ч.р.) А В С ЛВС 0,14 0,07 0,17 0,09 0,23 0,11 0,55 0Д8 0,17 0,21 0,27 0,66 0,13 0,16 0,21 0,51

Прибавка урожая от внесения удобрений при рядовом способе посева с нормой высева 0,4 млн. штУга составила 410 кг/га, с 0,5 млн - 500 кг, с 0,6 млн - 500 кг, с 0,7 млн - 570 кг и с нормой высева 0,8 млн шт./га - 490 кг/га. Аналогичные прибавки урожая от внесения удобрений получены при широкорядных способах посева с междурядьями 45 и 60 см.

Количество растений сохранившихся к уборке было выше в разреженных посевах с нормой высева 0,4-0,5 млн шт./га и составила на фоне без удобрений по рядовому способу посева 79,5-80,2 %, на удобренном фоне - 82,1-83,1 %, с повышением нормы высева сохранность растений к уборке снижалась. Среднее количество семян на одно растение в среднем за 4 года было больше при пониженных нормах высева (0,4 и 0,5 млн шт./га). На фоне без удобрений при рядовом способе посева количество семян составило 23,8-23,1 шт., против 22,322,9 шт. при посевах с нормой высева 0,6-0,8 млн. шт./га. При широкорядном (45 см) способе посева их количество бобов на одно растение составило 27,325,4 и 26,3-25,3 шт., и при посеве с междурядьями 60 см - 27,3-26,9 и 25,4-26,9 шт. На фоне внесения расчетных доз ЫРК количество бобов на 1 растение повысилось на 0,6-0,9 шт., количество семян в бобе - на 0,2-0,3 шт., количество семян на 1 растение - на 4,1-5,3шт., массы семян с 1 растения - на 0,6-0,8 г.

Таблица 3 - Химический состав зерна кормовых бобов, % (2009-2012 гг.)

Способ посева Норма высева, млн пгг./га Сырой протеин Сырая клетчатка Сырой жир Сахар Зола

Без удоЕ рений

Рядовой (15 см) 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 27,0 27.7 28.8 29,7 30,3 7,6 7,3 7,2 7,1 7,0 1,3 1,2 1,2 1,1 1,0 1 3,3 3,3 3,5 3,7 3,9 3,0 2,8 2,5 2,4 2,4

Широкорядный (45 см) 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 29,9 30.7 31,4 31.8 32,4 7,4 7,3 7,3 6,8 6,6 1,4 1,2 1,2 1,2 1,1 3,0 3,2 3,2 3.5 3.6 3,2 3,0 2,8 2,7 2,6

Широкорядный (60 см) 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 28,3 29,5 29,8 30,2 31,7 7,2 7,0 7,0 6,9 6,8 1,2 1,0 0,9 0,9 0,8 2,9 3.0 3.1 3.1 3.2 3,3 3,1 2,8 2,8 2,6

ЫРК на 2,5 т/га

Рядовой (15 см) 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 30,7 31.2 31.3 32.4 32,7 7,3 7.2 7.3 7,0 6,8 и и 0,8 1,0 0,8 4,4 5,4 4.7 4.8 5,0 2,9 2,8 2,7 2,6 2,4

Широкорядный (45 см) 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 31.5 32,4 33,0 33,4 33.6 7,0 7,0 6,8 6,6 6,4 1,1 0,9 0,9 0,8 0,8 4,5 4,7 4,7 4,9 5,1 3,1 3,0 2,9 2,7 2,6

Широкорядный (60 см) 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 30,8 31.7 32,1 32.8 33,4 7,0 6,9 6,8 6,7 6,6 1,0 0,9 0,8 0,8 0,9 4,6 4.6 4.7 4.8 4.9 3,1 2,9 2,8 2,7 2,7

С увеличением нормы высева повышалось содержание сырого протеина: с 27,0 % при норме высева 0,4 млн шт./га до 30,3 %, при посеве с нормой высева 0,8 млн. штУга, при широкорядных способах посева (45 и 60 см) повышение составило с 29,9 до 32,4 % и 28,3 до 31,7% соответственно (табл. 3).

Применение минеральных удобрений способствовало увеличению сырого протеина при рядовом способе посева в зависимости от нормы высева на 2,73,7 %, при широкорядных способах посева - на 1,2-1,7 и 1,7-2,6 %. Аналогичные изменения по вариантам опыта происходило в содержании в зерне сахара. И напротив, с увеличением нормы высева, применения широкорядных способов посева и внесение расчетных доз удобрений на 2,5 т/га способствовало снижению содержания в зерне сырой клетчатки, жира и золы.

5.3. Экономическая эффективность и биоэнергетическая оценка приемов возделывания кормовых бобов на зерно. Наибольшие производственные затраты на возделывания кормовых бобов были при посеве с нормой высева 0,8 млн штУга. На фоне без удобрений по рядовому способу посева они составили 12408,3 рубУга, по широкорядным (45 и 60 см) способам посева - 14151,7 и 14178,8 р./га. Наименьшие производственные затраты при возделывании кормовых бобов были при посеве с нормой высева 0,4 млн пггУга (10677,6, 12117,5 и 12088,6 рУга). При внесении расчетных доз удобрений затраты на производство зерна кормовых бобов повышались по всем вариантам опыта, однако тенденция их увеличения с повышением нормы высева 0,8 млн всхожих семян на 1 га сохранилась и составила соответственно 14971,3, 15664,5 и 15565,3 р./га.

Наименьшая себестоимость 1 т зерна, наибольший условно чистый доход и уровень рентабельности на обоих фонах питания при рядовом способе посева составили при посеве с нормой высева 0,7 млн штУга (7374,9 и 6457,1 р., 3463,8 и 6694,3 р./га и 28,8 и 47,1%). Более высокие показатели условно чистого дохода (7742,8 рУга), уровня рентабельности (53,4%) и низкой себестоимости 1 т зерна (6191,1 рУт) получены при широкорядном способе посева с междурядьями 45 см на фоне внесения расчетных доз ЫРК на 2,5 т/га с нормой высева 0,6 млн штУга.

Наибольшие затраты энергии (14,58 ГДж/га) на возделывания кормовых бобов получены на фоне внесения ЫРК на 2,5 т/га при широкорядном способе посева с междурядьями 45 см и нормой высева 0,8 млн штУга. Наибольший чистый энергетический доход (17,79 ГДж/га) и самый высокий коэффициент энергетической эффективности (1,25) получен на фоне внесения расчетных доз 1чГРК на 2,5 т/га при широкорядном способе посева с междурядьями 45 см с нормой высева 0,6 млн шт./га.

ВЫВОДЫ

На основании четырехлетних исследований можно сделать следующие выводы:

1. В содержании продуктивной влаги по способам посева, нормам высева и фонам питания достоверной разницы не отмечалось. Наименьший коэффициент водопотребления на единицу урожая (156-157 мм/т) отмечен на фоне

внесения ЫРК на 2,5 т/га при широкорядном (45 см) способе посева с нормой высева 0,6 млн шт./га;

2. Лучший пищевой режим почвы для формирования урожая кормовых бобов создавался на фоне внесения ЫРК на 2,5 т/га при широкорядных способах посева с междурядьями 45 и 60 см;

3. Максимальное число клубеньков (24,4-27,6 млн шт./га) и их массы (227-238 кг/га) были в фазе образования плодов на фоне внесения ЫРК на 2,5 т/га, при широкорядных способах посева (45 и 60 см) с нормой высева 0,60,7млн шт./га;

4. Высокая засоренность посевов в фазе всходов (74-79 и 81-84 шт./м2) и воздушно-сухая масса сорняков (35,3-36,6 и 38,6-39,3 г/м2) перед уборкой отмечалась при широкорядных способах посева (45 и 60 см) с нормой высева 0,4 и 0,5 млн шт./га на фоне внесения расчетных доз ЫРК на 2,5 т/га;

5. Высокая полевая всхожесть семян (88,4-90,0 и 89,6-90,0%) отмечалась при внесении расчетных доз ЫРК на 2,5 т/га, широкорядных способах посева и нормах высева 0,6-0,8 млн шт./га, а лучшая сохранность растений к уборке (81,5-82,2 и 82,3-83,4%), нормой высева 0,5-0,7 млн шт./га;

6. Максимальное нарастание листовой поверхности (41,6 тыс. м2/га) и накопление сухой биомассы растений (9,1 т/га) происходило на фоне внесения расчетных доз ЫРК на 2,5 т/га с применением рядового способа посева с нормой высева 0,7 млн шт./га;

7. Наибольшая урожайность зеленой массы кормовых бобов (41,0 т/га) и сбор зерновых единиц, сырого протеина, БЭВ и жиров получена на фоне внесения расчетных доз №К на 2,5 т/га при рядовом способе посеве с нормой высева 0,8 млн шт./га;

8. Максимальная урожайность зерна кормовых бобов получена при рядовом способе посева (2,20 т/га) с нормой высева 0,7 млн шт./га, при широкорядных способах посева с междурядьями 45 см (2,34 т/га) с нормой высева 0,6 млн шт./га на фоне внесения расчетных доз ЫРК на 2,5 т/га. Формирование большей урожайности на этих вариантах произошло за счет лучшей сохранности растений к уборке, большего количества семян на одно растение, меньшего водопотребления на формирование единицы урожая;

9. Внесенные удобрения увеличивали содержание сырого протеина при рядовом способе посева в зависимости от нормы высева на 2,7-3,7% при широкорядных способах посева - на 1,2-1,7 и 1,7-2,6%. С повышением нормы высева увеличивалось содержание сырого протеина и сахара, снижалось сырая клетчатка, жир и зола. Широкорядные способы посева повышали содержание сырого протеина и сахара;

10. Возделывание кормовых бобов эффективным оказалось при внесении расчетных доз ЫРК на 2,5 т/га широкорядном способе посева с междурядьями 45 см, с нормой высева 0,6 млн шт./га. Себестоимость 1 т зерна на этом варианте составил 5336,4 р., условно чистый доход — 9742,8 р./га, уровень рентабельности — 78,0 %, коэффициент энергетической эффективности - 1,34.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для устойчивого роста производства высокобелковой культуры, при наименьших затратах материальных и энергетических ресурсов, снижение остро дефицитного растительного полноценного белка в кормах для животных, рекомендуется:

1. При возделывании кормовых бобов на зеленую массу посев нужно проводить рядовым способом с нормой высева 0,8 млн шт./га, на расчетном фоне питания на 2,5 т/га;

2. Для получения высокой урожайности зерна кормовых бобов (2,34 т/га), накопление в почве до 135-170 кг/га клубеньков, рекомендуется вносить расчетные дозы удобрений, посев проводить широкорядным способом с междурядьями 45 см с нормой высева 0,6 млн шт./га.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки:

1. Хузина Г. К. Продуктивность семян кормовых бобов в зависимости от нормы высева и способов посева / Г. К. Хузина, И. П. Таланов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2011. - № 4 (22) - С 157160.

2. Хузина Г. К. Эффективность возделывания кормовых бобов в зависимости от водного режима почвы и площади питания / Г. К. Хузина, В. А. Чернова, И. П. Таланов // Вестник Казанского государственного аграрного университета, —2012. —№2 (24). —С. 129-133.

3. Хузина Г. К. Влияние площади питания на водопотребление растений и урожайность зерна кормовых бобов / Г. К. Хузина // Фундаментальные исследования. - 2012. - № 9. - С. 126-129.

4. Хузина Г. К. Кормовые бобы - культура высоких возможностей / И. П. Таланов, В. А. Чернова, Г. К. Хузина // Кормопроизводство. - 2013. - №1. -С. 13-15.

Статьи в других изданиях:

5. Хузина Г. К. Влияние нормы высева при различных способах посева на урожайность семян кормовых бобов / И. П. Таланов, В. А. Чернова, Г. К. Хузина // Теоретико-методологические основы и практика инновационного пути развития АПК (Немчиновские чтения - том 2): Материалы междунар. науч. практич. конф. Независимого научного аграрно-экономического общества России. - Казань-Москва, 2010. - С. 372-376.

6. Хузина Г. К. Влияние способов посева и нормы высева на урожайность семян кормовых бобов / И. П. Таланов, В. А. Чернова, Г. К. Хузина // Ин-

новационное развитие агропромышленного комплекса. Материалы Всеросс. научн.-практ. конф. - Казань, Изд-во КГАУ, 2010. - С. 111-113.

7. Хузина Г. К. Влияние площади питания на продуктивность семян кормовых бобов / Г. К. Хузина // Актуальные проблемы истории и философии науки на современном этапе развития АПК, биотехнологии и техники, экологии и лесного хозяйства: Сб. науч. Тр. по результатам 4-й итоговой городской научн. практ. конф. аспирантов и соискателей, 28 мая 2010. - Казань. - С. 46-49.

8. Хузина Г. К. Влияние площади питания на урожайность семян кормовых бобов / Г. К. Хузина, 3. И. Хисамова, В. А. Чернова, И. П. Таланов // Актуальные проблемы и пути решения инновационного развития агропромышленного комплекса. — Казань, 2011. — С. 207-212.

9. Хузина Г. К. Продуктивность кормовых бобов в зависимости от влагообеспеченности почвы / Г. К. Хузина, И. П. Таланов, В. А. Чернова // Научное обеспечение агропромышленного комплекса России: Материалы Всеросс. научн. практ. конф. посвященной памяти Р. Г. Гареева. — Казань: Центр инновационных технологий, 2012. - С. 332-338.

10. Хузина Г. К. Влияние площади питания на водопотребление растений и урожайность кормовых бобов / Г. К. Хузина, В. А. Чернова, И. П. Таланов // Проблемы и перспективы аграрной науки в России (посвящается 135-летию со дня рождения А.И. Стебута): Сб. докл. Всеросс. научн. практ. конф. молодых ученых и специалистов, ГНУ НИИСХ Юго-Восгока Россельхозакаде-мии, 14-16 марта 2012 г. - Саратов. - 2012. - С. 278-284.

11. Хузина Г. К. Приемы повышения продуктивности кормовых бобов в условиях Республики Татарстан / И. П. Таланов, В. А. Чернова, Г. К. Хузина // Совершенствование адаптивной системы земледелия. Материалы Всеросс. науч. практ. конф., посвященной 90-летию Казанского ГАУ. - Казань. - 2012. - С. 25-30.

12. Хузина Г. К. Кормовые бобы культура высоких потенциальных возможностей в Республике Татарстан / И. П. Таланов, В. А. Чернова, Г. К. Хузина // Актуальные проблемы и пути решения инновационного развития агропромышленного комплекса. Вып 7. - Казань. - 2012. - С. 194-205.

13. Хузина Г. К. Влияние способов посева и нормы высева на показатели структуры урожая кормовых бобов / И. П. Таланов, В. А. Чернова, Г. К. Хузина // Актуальные проблемы и пути решения инновационного развития агропромышленного комплекса. Вып 7. - Казань. - 2012. - С. 315-320.

14. Хузина Г. К. Влияние площади питания на водопотребление растений и урожайность зерна кормовых бобов / Г. К. Хузина // Актуальные проблемы и пути решения инновационного развития агропромышленного комплекса. Вып 7. - Казань. - 2012. - С. 334-340.

Ф^к<ДО4/11Г*«а .ИХ). Поткан»(тми

ГяичИ'ИмУи 1-00- 190.

№теяю КГЛУЯИ0» гУ, «ниц тиЖМу. и. й И Ятнгш тптииттвимшимЯ! ИДММШсг 11.11 г. Оявимии»р|»иГГ»У «ИИ » гХпш, у» К .Мфдс*. а41

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Хузина, Гулина Котдусовна, Казань

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

\

04201357637

ХУЗИНА ГУЛИНА КОТДУСОВНА

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ПОСЕВА, НОРМЫ ВЫСЕВА И ФОНОВ ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНА КОРМОВЫХ БОБОВ В УСЛОВИЯХ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ

ПОЧВЫ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.П.Таланов

Казань-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА 7

1.1 Народнохозяйственное значение, морфологическое строение и

биологические особенности кормовых бобов 7

1.2. Способы посева при различных нормах высева семян кормовых 14 бобов

1.3. Влияние элементов питания и активность азотофиксации в 18 улучшении питательного режима растений кормовых бобов

Глава II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ОПЫТОВ 22

2.1. Климатические условия в зоне проведения исследований 22 2.2 Характеристика почв Республики Татарстан и опытного участка 32

2.3. Схема опытов и агротехника возделывания кормовых бобов 37

2.4. Методы наблюдений, учетов и методика проведения лабораторных анализов 38 Глава III. ВОДНЫЙ И ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМЫ ПОЧВЫ, ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ 41 3.1 Водный режим почвы 41

3.2. Пищевой режим почвы 46

3.3. Симбиотическая деятельность кормовых бобов 50

3.4. Засоренность посевов 54 Глава IV. РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ 59

4.1. Сроки наступления фенологических фаз роста и развития растений 59

4.2. Полевая всхожесть и сохранность растений к уборке 61

4.3. Высота растений по фазам развития 65

4.4. Фотосинтетическая деятельность кормовых бобов 67

4.5. Динамика накопления сухого вещества в растениях 73

Глава V. УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕРНА И ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ, КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ КОРМОВЫХ БОБОВ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ИЗУЧАЕМЫХ АГРОПРИЕМОВ 76

5.1. Урожайность зеленой массы и её кормовая ценность 76

5.2. Урожайность, структура урожая и кормовая ценность зерна 83

5.3. Экономическая эффективность и биоэнергетическая оценка приемов возделывания кормовых бобов на зерно 91 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ, РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 98 РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 100 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 101 ПРИЛОЖЕНИЯ 121

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Общее производство белка в мире меньше потребностей примерно в 1,5 раза, а животного белка - почти в 3 раза. При его дефиците в рационе жвачных животных на уровне 20-25% недобор продукции составляет 30-34%, себестоимость ее возрастает в 1,5 раза, а расход кормов - в 1,3-1,4 раза, по сравнению с рационом, сбалансированных по протеину (Т.И. Лобачева, 2005; Р.И. Кудашев, Р.Ю. Акчурин, М.Г. Чабаев и др., 2006; Н.И. Кашеваров, В.А. Вязовский, 2010).

В создании прочной кормовой базы, как показывает мировой опыт, можно решить, изменив структуру посевных площадей в пользу увеличения посевов зернобобовых культур, отличающихся высоким содержанием белка, сбалансированного по аминокислотному составу. Однако, для устойчивого производства биологически полноценного белка являются зернобобовые культуры. В последние годы резко сократились посевы зернобобовых культур, в том числе основной зернобобовой культуры - гороха.

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что в Республике Татарстан, как и во всей стране, до сих пор наблюдается острый дефицит растительного белка в кормах для животных. Возделывание перспективных высокоурожайных и высокобелковых культур, таких как кормовые бобы, позволит увеличить производство растительного белка и повысить продуктивность животных, снизив при этом себестоимость животноводческой продукции.

Вместе с тем, комплексные исследования по изучению способов посева и нормы высева на различных фонах питания в условиях серых лесных почв в Республике Татарстан не проводились. Это послужило основанием для проведения исследований по оценке способов посева и нормы высева на различных фонах питания на урожайность зерна кормовых бобов, что и определило актуальность исследования.

Цель исследований. Цель исследованию явилось усовершенствование технологических приёмов, обеспечивающих максимальную урожайность зеле-

ной массы и зерна кормовых бобов в условиях серой десной почвы Предкамья Республики Татарстан.

Программой исследования предусматривалось решение следующих задач:

- определить влияние фонов питания, способов посева и норм высева семян на засоренность, азотфиксирующей активности посевов и сбор сухого вещества растениями кормовых бобов;

- выявить оптимальный способ посева и норму высева кормовых бобов на различных фонах питания позволяющие получить максимальную урожайность зерна кормовых бобов, хорошего качества;

- определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания кормовых бобов на разных фонах питания, способах посева и нормах высева семян.

Научная новизна. Впервые в условиях Предкамья Республики Татарстан изучены особенности развития и формирования урожая кормовых бобов «Пензенские 16». Установлены оптимальные способы посева и нормы высева культуры на разных фонах питания, обеспечивающие получение высокой урожайности зерна и зеленой массы с хорошими показателями качества продукции при минимальных производственных затратах. Определена азотфиксируюшая активность кормовых бобов в зависимости от изучаемых приемов возделывания. Дана экономическая и энергетическая оценка эффективности возделывания изучаемых приёмов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- образование клубеньков и накопление их массы в зависимости фонов питания, способов посева и нормы высева;

- нарастание листовой поверхности и накопление биомассы растений в зависимости от площади питания;

- обоснованность площади питания растений на разных фонах питания, обеспечивающих получение максимальной урожайности с высокими показателями качества зерна при минимальных затратах материально технических средств;

- энергетическая и экономическая оценка приемов возделывания кормовых бобов.

Практическая значимость. Рекомендованы оптимальные способы посева и нормы высева, обеспечивающие получение высоких урожаев зелёной массы (35,9-41,0 т/га) и зерна (2,27-2,34 т/га), а также сбора белка, при минимальных затратах материально технических средств. Полученные данные могут найти применение при подготовке рекомендаций по технологии возделывания кормовых бобов, а также в учебных курсах и пособиях по кормопроизводству.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и получили положительную оценку на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов Казанского ГАУ (2010-2013), республиканской конференции (Казань, 2011, 2013), Всероссийских научно-практических конференциях (Казань, 2010, 2012, Саратов, 2012), а также на Международной научно-практической конференции (Казань, 2010).

Публикации. По материалам диссертационной работы автором опубликовано 14 научных статей, в том числе 4 из них в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 163 страницах компьютерного текста, содержит 23 таблицы, 8 рисунков и 33 приложений. Список литературы включает 204 источника, в том числе 27 иностранных авторов.

Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры растениеводства и плодоовщеводства Казанского ГАУ за оказанную помощь при выполнении экспериментальных исследований, приведение анализов и оформлении диссертации.

Глава I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА 1.1. Народнохозяйственное значение, морфологическое строение и

биологические особенности кормовых бобов

Объёмы производства растительного белка недостаточны. Активная работа по освоению в производстве новых зернобобовых культур - люпина, сои и других нетрадиционной пока для нашей зоны не дали значимых результатов. Тем не менее, есть реальные резервы и перспективы производства зернобобовых культур (Г.И. Ившин, 1998, 2004; К.Г. Калашников, В.И. Макаров, Н.В. Ермоленко, 2006). В последние годы, посетив наши демонстрационные опыты, специалисты агрономической службы Республики Татарстан проводят экспериментальные посевы по внедрению незаслуженно забытой культуры, как кормовые бобы.

Возвращаясь к вопросу о происхождении, после молекулярных исследований Е.К. Потокина и др. (2008) установили, что выращивать бобы начали на Ближнем Востоке и в Средиземноморье еще в период Неолита. Название «фа-ба» с греческого перевода означало «еда». В России бобы начали выращивать еще в У-У1 веках, вероятно они попали из Болгарии, а черные - имеют азиатское происхождение.

По данным раскопок, легенд и исторических летописей в Древнем мире у кормовых бобов была очень противоречивая репутация. Считалось, что бобы притупляют мысль и вызывают бессоницу. Поэтому, Пифагор запрещал своим ученикам есть бобы. Сохранилась даже легенда о том, как преследуемые врагами пифагорейцы были полностью уничтожены перед полем, засеянным бобами, поскольку не решились пересечь его. Бело-черная окраска цветков навевала суеверия, а их цветки содержат души умерших. Поэтому бобы употребляли на поминках. С другой стороны, в старинных обрядах бобовая каша считалась священным достоянием богов.

В настоящее время кормовые бобы выращивают более чем в 30 странах мира на площади более 3 млн га. Средняя урожайность зерна кормовых бобов в Европе достигает 2,5-3,2 т/га.

В настоящее время потребности животноводства в переваримом протеине по данным O.A. Тимошкина (2009) составляет около 9,40 млн. т, фактически же потребляется около 7,57 млн т. Дефицит переваримого протеина составляет 1,83 млн. т, который на 25% может быть восполнен за счёт зернобобовых культур. Для этого посевы зернобобовых культур, в том числе и кормовые бобы -одна из самых высокопродуктивных культур, должны быть увеличены до 7-8 млн га, а в структуре зерна на кормовые цели - до 14%, вместо имеющихся 5%.

Несмотря на все достоинства кормовых бобов как высокопродуктивной зернобобовой культуры, посевные площади, занимаемые ими в России (в противовес мировой тенденции), остаются незначительными (около 20 тыс. га). Это прежде всего связано с недостатком или отсутствием адаптированных к регионам сортов кормовых бобов и научно обоснованной технологии выращивания на фуражные цели (И.В. Артемов, Первушин, 2000; Б.А. Вороничев, В.В. Колоймиченко, 2003).

Во второй половине 20 века интерес к кормовым бобам как одного из компонентов в смешанных посевах в начале возрос, а затем ослабел. В настоящее время повышенный интерес к ним фермеры в странах Западной Европы, Китае, Индии и России, что видимо объясняется универсальностью использования этой культуры (М.И. Рубцов, 1988;Л.С. Козлова, 1995).

По результатам проведенных исследований и рекомендаций о возможности широкого использования кормовых бобов как высокоурожайной зернобобовой культуры, обеспечивающий получение до 5,0-6,0 т зерна и до 35,0-50,0 и более тонн зеленой массы с 1 гектара отмечено в работах: в ЦЧР (И.В. Заики-ной, 2005; В.М. Косолапова, 2008, 2009; В.М. Косолапова, А.И. Фицева, А.П. Гаганова и др. 2009), в Среднем Поволжье (Р.Н. Гафарова, Э.М. Кузеева, 2001; В.Г. Васина, H.H. Ельчаниновой, A.B. Зорина и др., 2003; И.Н. Николаева,

B.B. Разумова, 2001; O.A. Тимошкина, С.А.Потехина, 2011) и в Западной Сибири (Н.И. Кашеварова, В.П.Данилова, 2006;Н.И. Кашеварова, В.Ф. Резникова, 2007) и других областях России.

При сравнительном изучение продуктивности зернобобовых культур в подтаёжной зоне Западной Сибири (2005-2008 гг.) A.B. Красовская и Т.М. Ве-ремей (2011) отмечают, что наибольшая урожайность зерна во все годы исследований получена по кормовым бобам (2,94 т/га), тогда как у гороха, вики и сои урожайность составила 2,16, 1,78 и 1,72 т/га соответственно.

В Дентальном регионе России при сравнительном узучении различных экотипов кормовых бобов, узколистного люпина и сои С.С. Соколова и Г.Г. Га-тауллина (2011) отмечают, что продолжительность вегетационного периода у люпина и кормовых бобов была практически одинаковой и составила 92-118 дней, у сои - на месяц длиннее. В среднем за 2007-2009 гг. урожайность в зависимости от изучаемых сортов у кормовых бобов составила 2,18-2,78 т/га, люпина узколистного - 1,35-2,07 т и сои - 1,33-1,74 т/га.

По данным Н.В. Шелухиной (2011) в Белгородской области наибольший сбор протеина (3,9 ц/га) и кормовых единиц (19,2 ц/га) был у кормовых бобов, в то время как на контрольном варианте (горох) он составлял 3,1 и 18,4 ц/га. Значительно меньше эти показатели были у люпина белого 2,7 12,5 ц/га.

В ОПХ «Уфимское» Башкирского научно-исследовательского института сельского хозяйства По данным Р.Н. Гафарова и Э.М. Кузеева (2001) при добавлении кормовых бобов в смеси с овсом, горохом и викой В Республике Башкортостан позволили получить корма более высокого качества при более низких затратах. Силос из зелёной массы этих культур обладает повышенным содержанием кормовых единиц, переваримого протеина и обменной энергии (Г.К. Зарипова, 2007).

Во Всероссийской научно-исследовательском институте кормов им. В.Р. Вильямса В.М. Косолапов, J1.M. Коровина, С.Н. Иванова (2011) провели сравнительную оценку кормовых бобов отечественной и зарубежной селекции по

содержанию обменной энергии, сырого жира, жирных кислот, глюкозы и крахмала. Концентрация обменной энергии в зерне у отечественных сортов составило 12,32 МДж/кг, зарубежных - 12,02-12,33 МДж/кг, сырого жира - 1,481,71 и 0,86-1,13%, сумма ненасыщенных жирных кислот 66,73-73,86 и 73,2878,96%, глюкозы - 16,8-38,7 и 16,8-33,1г/кг и крахмала - 39,57-43,60 и 40,1742,90 г/кг.

По химическому составу семена кормовых бобов в зависимости от условий возделывания колеблется в широких пределах. В семенах кормовых бобов содержится 30-35% белка, 49% углеводов, 0,9% жира и 3,8% золы и большое количество микроэлементов. В 1 кг зерна содержится 1,2-1,3 к.ед. (Ю.Н. Кур-кина, И.К. Ткаченко, 2002; A.C. Шпаков, Д.В. Якушев, 2002; С.К. Макенова, Ю.В. Колмаков А.Ф. Степанов 2003; А.И. Фицев, 2007; В.М. Косолапов, 2008; O.A. Тимошкин, Г.А. Мухина, 2008; В.М. Косолапов, А.И.Фицев, А.П. Гаганов, М.В. Мамаева , 2009; O.A. Тимошкин , 2009;). Помимо зерна на корм животным широко используется зеленая масса кормовых бобов.

Высокими кормовыми свойствами обладает солома кормовых бобов, которая содержит 14% белка, 1-3% жира, 3040% клетчатки. В 1 кг соломы содержится 0,35-0,87 к.ед. и 30-35 г переваримого протеина (Н. Lauten, 1988; В.А. Зубрицкий, В.В. Капуловский, Н.А Варич , 1996; Н.Б. Дегунова, Ю.Б. Данилова, 2000).

По данным A.B. Банкрутенко (2011) в условиях подтаежной зоны Западной Сибири максимальный урожай травосмесей зеленой массы кормовых бобов с мятликовыми травами (28,6-32,8 т/га) и абсолютно сухого вещества (7,90-8,48 т/га) был получен в фазе молочной спелости зерна кормовых бобов, что привело к увеличению сбора протеина до 764-813 кг/га, сбор кормовых единиц возрос в 1,3-1,4 раза.

В условиях Республики Чувашия максимальный урожай зеленой массы 58,0 т/га, сбор сухого вещества (9,0 т/га) был получен в фазе цветения кормо-

вых бобов при смешанном посеве кормовых бобов (0,4 млн. шт./га) и овса (2,5 млн. шт./га) (И.Н. Николаев, В.В. Разумова, 2011).

Однако, из-за содержания дубильных веществ и фазеолюнатина (глико-зид - содержащий синильную кислоту) использование кормовых бобов требует дополнительных затрат на устранение вредных веществ примерно на 70-80% на организым животных путем пропаривания и прожаривания зернофуража. Кроме того, кормовые бобы имеют своеобразный вкус и запах, поэтому в рационе животных для привыкания в начале используют в небольших количествах (А.И. Фицев, 1997).

Для повышения обмена веществ в организме животных в небольших количествах необходимы витамины и микроэлементы. При предпосевной обработке семян кормовых бобов микроэлементами и регуляторами роста происходит увеличение в зерне витаминов (И.В. Плотникова, 1986; A.A. Трейман, 1990; И.В. Мягков, 2005).

Помимо высокой кормовой ценности зерна и зеленой массы кормовых бобов они имеют важное экономическое и экологическое значение за счет азо-тофиксации атмосферного воздуха оказывают влияние на сохранения плодородия почвы (В.П. Израильский, Е.В. Рунов, В.В. Бернард, 1993; Н.М. Жирмунская, 1998; В.Г.Васильева, 2007 и др.). Кроме того, кормовые бобы являются хорошим медоносом. (С.К. Макенова, Ю.В. Колмаков, А.Ф. Степанов , 2003).

По мере ареала распространения, изучения требования культуры к условиям произрастания и проводимых исследований по совершенствованию приемов возделывания многие исследователи (С.М. Мартынов, 1954; М.В. Федотов, 1963; Н.И. Калинин, 1967; S. Bajaj, 1971; Г.В. Бадина, 1974; В.И. Пономарев, 1980; Ю.П. Волков, 1982; А.И. Разумкин, 1986; A.M. Борейко, 1987; A.A. Буха-нова, Г.С. Посыпанов, Т.П. Кобозева, 1988; Б.В. Симарова, 1990; А.Ф. Иванов, 1996; Д. Шпаара, 2000; М.А.Вишнякова, И.И. Яньков, C.B. Булынцев, 2001; A.A. Полищук, A.B. Бейг, K.JI. Никнарь, 2004) проводили описание морфологического строения кормовых бобов.

Знание внешнего строения культуры позволяла исследователя