Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние способов посева, нормы высева и глубины заделки семян на продуктивность амаранта багряного

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние способов посева, нормы высева и глубины заделки семян на продуктивность амаранта багряного"

ггй ОД

1 3 Цл ; !.п)

ШЕВЧЕНКО Екатерина Николаевна

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ПОСЕВА, НОРМ ВЫСЕВА И ГЛУБИНЫ ЗАДЕЛКИ СЕМЯН НА ПРОДУКТИВНОСТЬ АМАРАНТА БАГРЯНОГО

06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов 2000

Работа выполнена в Саратовском государственном аграрном университете им. Н.И. Вавилова

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор М.Н. Худенко, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор А.И. Перетятко

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор H.A. Пронько кандидат сельскохозяйственных наук А.Б. Попов

Ведущее предприятие НПО «Саратовсорго»

Защита состоится 24 ноября 2000 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 120.72.01 Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова по адресу: 410600, г. Саратов, пл. Театральная, д. 1, ауд. 392.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГАУ.

Автореферат разослан 24 октября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор с.-х. наук

А.И. Заварзин

ГШЪ> 9 - VJV 0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Обеспечение животноводства высокобелковыми кормами, сбалансированными по аминокислотам, витаминам, макро- и микроэлементам, - одна из наиболее актуальных проблем сельскохозяйственного производства. Использование лишь традиционных кормовых культур не обеспечивает решение данной проблемы и ее стабилизацию, хотя в интенсификации их возделывания не исчерпаны все резервы. Вместе с тем расширение видового состава кормовых культур за счет новой высокобелковой культуры - амаранта может позволить в короткие сроки повысить продуктивность кормопроизводства и существенно улучшить качество кормов, прежде всего по содержанию в них белка, сбалансированного по аминокислотам.

Цели и задачи исследований. Цель научных исследований - выявление оптимальных способов посева, определение рациональной нормы высева и глубины заделки семян амаранта багряного на зеленый корм и семена в засушливых условиях Саратовского Правобережья.

Программой исследований решались следующие задачи:

1. Изучить биологические особенности роста, развития и определить параметры фотосинтетической деятельности амаранта багряного в определенных агроклиматических условиях в зависимости от приемов возделывания.

2. Изучить влияние способов посева, норм высева и глубины заделки семян на продуктивность амаранта багряного.

4. Дать оценку амаранту по его отношению к почвенной влаге, содержанию различных форм воды и засухоустойчивости.

5. Провести корреляционную оценку зависимости количественных и качественных показателей урожая от различных факторов с помощью обработки данных на ЭВМ.

6. Провести биоэнергетическую и экономическую оценку эффективности предлагаемой технологии возделывания амаранта багряного в условиях Саратовского Правобережья.

7. Обобщить передовой опыт выращивания амаранта в производственных условиях данного региона. Разработать рекомендации для производства по возделыванию амаранта.

Научная новизна исследований. Впервые предметом исследований на черноземных почвах Саратовского Правобережья стало изучение производства амаранта багряного в неорошаемых, условиях в зависимости от способов посева, норм высева и глубины заделки семян.

Дано научное обоснование полученной урожайности, фотосинтетической деятельности и другим показателям. Изучено взаимодействие различных факторов, определяющих урожай и пути возможного их регулирования с целью получения высоких и стабильных урожаев для засушливых условий Саратовского Правобережья.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. В результате исследований разработана, успешно апробирована в производственных условиях и внедряется в Саратовской области оптимальная технология возделывания амаранта багряного. Внедрение разработанной технологии позволило получить в учхозе «Красная звезда» и АО «Яковлевское» на площади 220-250 га 32-40 т/га зеленой массы и 1,4-1,9 т/га семян амаранта.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (1996-1999 гг.), на II Международном симпозиуме «Новые нетрадиционные растения и перспективы их практического использования» в Пущино (1997 г.),на международной научной конференции «Развитие научного наследия академика Н.И. Вавилова» (1997), на заседаниях кафедры растениеводства и кафедры ботаники и физиологии растений (1996-1999 гг.). По материалам исследований опубликованы четыре научные работы.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы, в том числе 2 - в соавторстве.

Положения, выносимые па защиту:

- особенности роста и развития, фотосинтетической деятельности, формирования биомассы амаранта багряного на обыкновенных черноземах Саратовского Правобережья;

- оптимальные способы посева, нормы высева и глубина заделки семян, обеспечивающие максимальную продуктивность амаранта багряного.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы (172 наименований, в том числе 26 на иностранном языке) и приложений (9). Работа изложена на 156 страницах машинописного текста, включает 59 таблиц и 8 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Экспериментальная часть работы проводилась на опытном поле НПО «Саратовсорго».

Рельеф и почвы опытного поля отличаются разнообразием и в основном, представлены южными выщелочивши и обыкновенными черноземами с вкраплениями солонцовых пятен. Из почвенных подтипов встречаются южные черноземы, от супесчанного до тяжелосуглинистого механического состава. Гумусовый горизонт колеблется от 50 до 60 см, а содержание гумуса в пахотном слое 5-6 %.

Основные водно-физические свойства мертвого слоя почвы на участке проведения исследований характеризуется следующими данными: объемная масса - 1,21 г/см3, наименьшая влагоемкость (НВ) - 25,7 % от массы сухой почвы и влажность завядания - 13,3 %.

Содержание доступных форм питательных веществ основных типов почв колеблется в широких пределах: гидролизи-руемого азота от 2,4 до 1,8, обменного калия от 14,5 до 21,3, подвижного фосфора от 1,36 до 3,22 мг/ экв на 100 г почвы.

Погодные условия в годы исследований были, в основном, неблагоприятными - 1996 и 1998 годы были острозасушли-

3

выми, в 1997 году выпало достаточное количество осадков для нормального развития растений амаранта.

Исследования проводились в полевых и лабораторных опытах. Повторность в полевых опытах была 4-х кратная. Учетная площадь делянок в опытах 50-100 м2, при колебании посевных - от 200 до 250 м2.

В производственных испытаниях площади делянок составляли 1-5 га. Расположение вариантов и повторностей было последовательным в один - два яруса. Полевые опыты сопровождались лабораторно-полевыми наблюдениями, анализами и исследованиями по общепринятым методикам и ГОСТам.

В период вегетации отмечались основные фазы вегетации растений, определялась полнота всходов и густота стояния растений перед укосами, засоренность, рост листовой поверхности и продуктивность фотосинтеза, динамика влажности почвы в метровом слое.

Агротехника включала следующие операции: в сентябре проводили зяблевую вспашку плугом с предплужниками на глубину 25-27 см, ранневесеннее покровное боронование, весеннюю культивацию, вторую культивацию на 5-6 см для более мелкой разделки почвы и подготовки ложа для семян, прикатывание после посева. Посев был произведен овощной сеялкой. Сроки посева были следующими: в 1996 году -30 апреля, в 1997 году - 28 мая, в 1998 году - 26 мая.

Уборка проводилась на производственных посевах в фазе полной спелости семян прямым комбайнированием комбайном СК-5 «Нива».

Схемы опытов приведены в экспериментальной части.

Химические анализы проб проводились в Саратовской зональной агрохимической лаборатории.

Учет урожая зерна и зеленой массы проводили при сплошной поделяночной уборке.

Статистическая обработка данных проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов В.А., 1972).

Биоэнергетическая и экономическая оценка возделывания амаранта произведена по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1989, 1995) и ВАСХНИЛ (1983, 1989).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АМАРАНТА БАГРЯНОГО

Рост и развитие. Изучение биологических особенностей роста и развития растений позволяет дать объективную оценку культуре и приемам ее возделывания. Но так как биологические особенности амаранта в условиях Поволжья, в связи с приемами возделывания, не изучены, то это и было положено в основу наших исследований.

Как показали наши исследования, у амаранта масса 1000 семян оказалась не особенно изменчивой 0,65-0,69 г. Для набухания семян амаранта багряного требовалось 44,80 % воды от веса семян в воздушно-сухом состоянии.

На полевую всхожесть семян в годы исследований повлияли такие факторы как: влажность почвы, температурный режим, сроки посева и т. д. Полевая всхожесть амаранта в среднем за три года была 83,42 %.

Биологической особенностью амаранта является медленный рост на протяжении первого месяца, когда растение укореняется, вегетация надземных органов протекает медленно. Затем, после образования розетки из 8-10 листьев прирост усиливается.

Еще одна особенность амаранта - это значительно растянутый срок цветения и созревания семян. Средний период цветения за годы исследований составил 46 дней.

В зависимости от фазы развития изменялся и среднесуточный прирост амаранта. В начале развития амарант растет медленно, прибавляя в среднем 6 см за декаду. В последующие фазы рост ускоряется, и в фазу цветения среднесуточный прирост составил в среднем 7,5 см.

Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза. Как известно, на величину урожая прямое влияние оказывает интенсивность фотосинтеза, которая в значительной степени зависит от ассимиляционной поверхности листьев. Факторы, направленные на увеличение площади листьев, в первую очередь, будут влиять на величину накопления урожая. Поэтому фотосинтетическая деятельность растений получает всестороннее изучение (Оканенко А.О., 1954; Ничипорович A.A., 1955 1956; Устенко Г.П., 1963; Яг-коваС.Н, 1993).

Нами была исследована динамика образования листовой поверхности. Выяснилось, что темпы формирования листовой поверхности зависят от способов посева и норм высева. Нарастание листовой поверхности происходило за счет увеличения размера и количества листьев. Соответственно изменялась и общая площадь листьев. До фазы созревания семян наблюдался интенсивный рост листьев, и разница между вариантами сохранялась до уборки.

Таблица 1

Динамика нарастания листовой поверхности и фотосинте-

тического потенциала амаранта, тыс. м2/га.

Фаза развития Площадь листовой поверхности Среднее

1996 г. 1997 г. 1998 г.

Ветвление 3,82 4,96 3,72 4,17

Стеблевание 12,92 16,67 12,51 14,03

Выметывание метелки 28,11 36.27 27,20 30,53

Цветение 38,07 50,22 37,67 41,99

Плодообразование 48,82 62,75 47,06 52,88

Налив семян 49,06 63,71 47,78 53,52

Созревание семян 47,24 61,94 46,46 51,88

Фотосинтетический потенциал, тыс. м2*га дней 2374,5 3077,4 2158,1 .. . 2536,6

Помимо того, что амарант формирует мощную листовую поверхность (53,52 тыс. м2/га), он отличается продолжительным периодом вегетации, в результате чего формируется вы-

сокий фотосинтетический потенциал - 2536,6 тыс. м2/га (табл.

Амарант формировал максимальную площадь листовой поверхности к концу лета в период налива семян. Затем происходило ее снижение вследствие опадания листьев.

Динамика формирования урожая зеленой и сухой биомассы. При выращивании полевых культур на зерно, накопление вегетативной массы не является конечным продуктом, и интенсивное образование вегетативной массы не всегда оказывает положительное влияние на плодоношение. В кормопроизводстве, напротив, процесс образования и накопления вегетативной массы имеет большое значение.

Поэтому важно установить закономерности роста и накопления вегетативной массы кормовых культур и изменение качества урожая.

Амарант за период вегетации формирует высокие показатели зеленой и сухой биомассы. В начальные фазы развития темпы прироста биомассы были невысокими, а максимальный среднесуточный прирост зеленой биомассы составил в фазу цветения 1,75 т/га.

В течение трех лет (1996-1998 гг.) нами была проведена детальная оценка темпов накопления урожая (табл. 2). Максимальную биомассу амарант формировал в фазу плодообра-зование - налива семян. Величина урожая зеленой и сухой массы составили соответственно 45,79 и 8,81 т/га. После чего в период налива семян отмечалось уменьшение биомассы за счет усыхания амаранта.

Особенности формирования биомассы сказались и на урожайности зерна амаранта багряного. Величина урожая зерна амаранта багряного составила 1,7 т/га.

Таблица 2

Динамика накопления биомассы амаранта багряного.

Фаза развития Урожайность биомассы, т/га

зеленой сухой

1996 г 1997 г 1998 г сред. 1996 г 1997 г 1998 г сред.

Ветвлен. 2,59 3,37 2,32 2,76 0,21 0,27 0,19 0,22

Стеблев. 8,76 ¡1,30 8,03 9,37 1,15 1,49 1,0 6 1,23

Вым. мет. 17,38 22,61 16,07 18,68 2,29 2,98 2,12 2,46

Цветен. 34,22 43,78 31,19 36,40 5,47 7,10 4,99 5,85

Плодооб. 39,78 51,82 35,84 42,48 7,16 9,53 6,45 7,71

Созр.сем 42.39 55,72 39,25 45,79 8,31 10,58 7,56 8,81

Нал.сем. 37,17 48,74 34,16 40,02 7,07 9,83 6,89 7,93

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ПОСЕВА И НОРМ ВЫСЕВА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ АМАРАНТА БАГРЯНОГО.

В наших опытах норма высева изменялась в зависимости от способов посева и густоты стояния растений на 1 погонном метре, что позволило определить не только оптимальную густоту стояния растений на 1 гектаре, но и наиболее целесообразное размещение их на площади. Схема опыта включала: ширину междурядий - 15, 30 и 70 см; норму высева - 50, 125, 250, 500, 750 тыс. штук всхожих семян на 1 га.

Рост и развитие. Наблюдения за фенологическими фазами развития растений не обнаружили существенной разницы в прохождении их по вариантам с различными способами посева и нормой высева. Имело место лишь тенденция к некоторому ускорению прохождения фаз на вариантах с междурядьем 15 см и на вариантах с густотой стояния 50 и 125 тыс. шт. на 1 га.

Полевая всхожесть при рядовом посеве и широкорядном с нормой высева 50 тыс. и 12,5 тыс. всхожих семян на 1 га была на 2-4 % выше по сравнению с широкорядным посевом с нормой высева 500-750 тыс. всхожих семян на 1 га (табл. 3).

Аналогично полевой всхожести изменялась и сохранность растений к фазе плодообразования.

Таблица 3

Густота стояния растений перед уборкой в зависимости от сроков и способов посева, среднее за 1996-1998 гг.

Ширина Заданная Фактиче- Полнота Густота Сохранность

между- норма ское появ- всходов, стояния растений, %

рядий,см высева, тыс. шт./м2 ление всходов, шт./ м2 % растений пред уборкой, шт./м2

15 50 45 90,0 36 ' 80,0

15 125 115 92,0 87 76,0

15 250 226 90,4 170 75,0

15 500 445 89,0 329 74,0

15 750 667 88,9 480 72,0

30 50 46 92,0 39 85,0

30 125 117 93,6 101 86,0

30 250 225 90,0 189 84,0

30 500 449 89,8 368 82,0

30 750 669 89,2 502 75,0

70 50 47 94,0 42 90,0

70 125 119 95,2 105 88,0

70 250 229 91,6 195 85,0

70 500 457 91,4 375 82,0

70 750 675 90,0 ' 533 79,0

Различные способы посева и норма высева оказали влияние на среднесуточные приросты растений в высоту. В начале вегетации варианты незначительно различались по среднесуточным приростам, составившим 0,4 - 0,8 см, а на последующих фазах эта разница увеличивалась в пользу широкорядных посевов. Высота растений в фазу плодообразования составила по вариантам 152 - 176 см.

Особенности формирования ассимиляционной поверхности и продуктивность се работы. Наши наблюдения позволили установить особенности формирования площади листьев амаранта в зависимости от густоты стояния растений.

Посевы амаранта характеризовались мощной листовой поверхностью, показатели которой на различных вариантах со-

ставили в фазу выметывания метелки 6,54-64,38 тыс. м2/га, а в фазу цветения-плодообразования достигали максимальных значений - 17,216-86,88 тыс. м2/га. Начиная с фазы цветения, на площадь листьев существенное влияние оказала ширина междурядий. Максимальная площадь листьев была при ширине междурядий 70 см, а минимальной при ширине междурядий 15 см.

Листовая поверхность и фотосинтетический потенциал возрастали на вариантах с высокой густотой стояния значительно медленнее, чем число растений.

Динамика формирования урожая зеленой и сухой биомассы. В начале вегетации на всех вариантах независимо от способов посева и норм высева растения амаранта имели слабую корневую систему и небольшую листовую поверхность. Анализ данных по динамике накопления зеленой и сухой массы позволил сделать вывод, что накопление амарантом вегетативной массы зависит от фазы вегетации и способов возделывания (табл. 4).

Максимальные темпы накопления урожая наблюдаются при самой высокой густоте стояния 750 тыс. штук на га и при ширине междурядий 70 см - 71,18 т/га. Однако вес одного растения был тем ниже, чем выше густота стояния растений с такой же шириной междурядья. Такая же закономерность наблюдалась и на междурядьях с шириной 15 и 30 см.

Вегетативная масса амаранта достигала максимума к началу плодообразования. в связи со значительной разницей в густоте стояния растений, показатели накопления вегетативной массы находились в пределах 12,09-71,18 т/га, что свидетельствует о различных темпах формирования зеленой массы в зависимости от густоты стояния растений.

При сравнении вариантов широкорядного и рядового посевов с равной густотой стояния растений более высокие показатели накопления сухого вещества отмечались на широкорядных посевах.

Таблица 4

Влияние способов посева и норм высева на динамику накопления зеленой биомассы амаранта багряного, т/га, среднее за 1996-1998 гг.

Ширина Норма Фенологические фазы

междурядий, Высева шт. ветвление стеблевание выметывание цветение плодообра налив созревание

метелки зование семян семян

семян на 1 га

15 50000 0,49 2,65 5,29 9,61 11,51 12,05 11,24

15 125000 1,19 6,52 13,01 23,46 28,21 30,12 27,55

15 250000 2,12 6,05 12,06 24,84 38,81 39,86 32,58

15 500000 3,98 10,61 21,17 30,66 39,79 42,49 39,96

15 750000 4,37 13,79 27,52 39,86 51,73 56,99 47,92

30 50000 0,56 3,38 6,74 11,43 12,40 17,50 16,62

30 125000 1,41 8,02 15,99 28,57 31,00 43,74 41,54

30 250000 2,56 7,81 15,59 33,36 42,15 47,77 45,36

30 500000 4,67 9,56 19,07 43,07 53,35 52,69 47,86

30 750000 5,07 14,43 29,80 55,99 62,36 65,49 53,22

70 50000 0,65 3,81 7,61 15,22 16,67 20,74 19,16

70 125000 1,63 9,54 19,03 38,41 46,67 51,86 47,91

70 250000 2,84 13,17 22,25 48,41 57,98 62,05 59,06

70 500000 4,94 14,36 28,64 61,53 66,25 68,30 61,28

70 750000 5,34 15,79 31,50 67.69 , 70,48 71,18 63,05

Урожай биомассы и семян амаранта багряного. Различные способы посева и нормы высева оказали существенное влияние на урожайность амаранта. Загущенность посевов, вызывавшая снижение массы одного растения, компенсировалась сбором урожая вегетативной массы и семян амаранта с единицы площади (табл. 5).

Максимальный сбор кормовых единиц, сырого протеина и кормопротеиновых единиц обеспечивал вариант с нормой высева 750 тыс. шт. на 1 га и при ширине междурядий 70 см и составил соответственно 9,97 т/га, 199,36 г и 14,97 т/га, что на 56-84 % больше по сравнению с нормой высева 50 тыс. шт. на 1 га и ширине междурядий 15 см (табл. 5).

Такая же закономерность оказала влияние на формирование урожая соцветий и семян амаранта. Способы посева и густота стояния растений обусловили структуру урожая. При увеличении нормы высева свыше 500 тыс. всхожих семян на 1 га при ширине междурядий 15 и 30 см процент соцветий снижался с 51 % до 27 % и с 44 % до 35 % соответственно, от общей надземной массы растений.

Максимальный урожай семян амаранта - 2,91 т/га был получен на варианте с заданной густотой стояния 750 тыс. растений на гектар при ширине междурядий 70 см (табл. 6). Масса же семян с одного растения, наоборот, снижалась с увеличением густоты стояния растений. Так максимальная масса метелки и зерна с одного растения была на варианте с густотой стояния 50 тыс. растений на гектар при ширине 70 см и составили 136,93 г и 16,20 г соответственно, что на 85 % и 81 % больше по сравнению с вариантом при густоте стояния 750 тыс. растений на гектар и ширине междурядий 15 см.

Максимальное накопление сырого протеина и масла в зерне амаранта багряного было на варианте с нормой высева 750 тыс. шт. семян на 1 га и ширине междурядий 70 см и соответственно составило -0,49 т/га и 0,21 т/га, что на 83 % и 80 % больше по сравнению с нормой высева 50 тыс. шт. на 1 га и ширине междурядий 15 см.

Таблица 5

Урожайность биомассы амаранта, т/га, за 1996-1998 гг.

Ширина Норма Урожай зеленой массы Сбор с 1 га, среднее за 1996-1998 гг.

междуря ПМЙ п\х высева тыс. пгул мг тг v 1996 г 1997 г 1998 г среднее сухой кормовых кормопротеи переваримого

дии, см ьслижил oatifírri >тл 1 рп массы единиц новых протеин ана 1

ССМ.НН Н.<1 lid единиц к. ед., г

15 50 11,04 14,34 10,76 12,09 2,18 1,61 6,61 32,20

15 125 27,61 35,86 26,90 29,62 5,33 3,93 8,93 78,68

15 250 36,54 47,45 35,59 39,19 7,05 5,42 10,42 108,36

15 500 38,95 50,58 37,94 41,78 .7,52 5,55 10,55 111,02

15 750 52,24 67,85 50,89 56,03 10,09 7,22 12,22 144,34

30 50 16,36 21,25 14,88 17,45 3,49 2,33 7,33 46,62

30 125 40,91 53,13 37,19 43,61 8,52 5,83 10,83 116,62

30 250 44,68 58,03 40,62 47,64 9,26 6,37 11,37 127,40

30 500 48,30 65,86 43,91 54,39 9,79 7,23 12,23 144,62

30 750 62,79 85,62 57,08 63,01 11,34 9,40 14,40 188,02

70 50 19,40 26,01 17,64 20,75 4,15 2,70 7,70 54,04

70 125 48,50 65,02 44,09 51,86 10,37 6,75 11,75 134,96

70 250 58,03 75,37 52,76 62,05 12,41 8,69 13,69 173,74

70 500 63,88 82,96 58,07 68,30 13,66 9,56 14,56 191,24

70 750 66,57 86,46 60,52 71,18 14,20 9,97 14,97 199,36

НСР05 1,50 1,60 1,58

Таблица 6

Влияние способов посева и норм высева на продуктивность амаранта багряного, т/га,

за 1996-1998 гг.

Норма Урожай семян Содержание в семенах,

высева среднее за 1996-1998 гг.

тыс. шт. 1996 г 1997 г 1998 г среднее масла сырого

на 1 га протеина

ширина междурядий 15 см

50000 0,41 0,53 0,40 0,45 0,03 0,07

125000 1,11 1,45 1,09 1,21 0,08 0,20

250000 1,53 2,01 1,51 1,68 0,12 0,28

500000 1,62 2,13 1,60 1,78 0,12 0,29

750000 1,92 2,52 1,89 2,11 0,15 0,35

ширина междурядий 30 см

50000 0,52 0,69 0,52 0,59 0,04 0,10

125000 1,31 1,72 1,29 1,44 0,10 0,24

250000 1,56 2,04 1,53 1,71 0,12 0,29

500000 1,62 2,13 1,59 1,78 0,13 0,30

750000 1,98 2,60 1,95 2,18 0,15 0,36

Ширина междурядий 70 см

50000 0,72 0,94 0,71 0,81 0,06 0,14

125000 1,80 2,36 1,77 1,97 0,14 0,33

250000 2,16 2,83 2,12 2,37 0,17 0,40

500000 2,26 2,97 2,22 2,48 0,18 0,42

750000 2,65 3,48 2,61 2,91 0,21 0,49

НСР05 0,60 0,049 0,51

ВЛИЯНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАДЕЛКИ СЕМЯН НА УРОЖАЙ СЕМЯН И БИОМАССЫ АМАРАНТА БАГРЯНОГО.

Продуктивность амаранта и других культур в значительной степени зависит от глубины заделки семян, которая определяет дружность, полноту появления всходов и их сохранность к моменту уборки.

Амаранту в период появления всходов требуется достаточного количества почвенной влаги. Для дружного прораста-

ния семян и укоренения проростков необходима высокая влажность верхнего слоя почвы особенно впервые 7-11 дней после посева. В связи с указанными биологическими особенностями амаранта багряного крайне важен выбор оптимальной глубины посева, обеспечивающий дружное прорастание семян. Схема опытов была следующей: глубина заделки семян - 2, 4, 6 см; норма высева - 250, 500, 750, 1000 тыс. шт. всхожих семян на 1 га при рядовом и широкорядном способах посева.

Рост и развитие. Продолжительность периодов от посева до появления всходов амаранта по годам больших отличий не имела. Первыми появлялись всходы растений, посеянные на глубину 2 см. Вторыми прорастали растения с глубины 4 см, и последними всходили растения с глубины б см. Темпы развития по этим вариантам отличались между собой на несколько дней. Полевая всхожесть при рядовом и широкорядном посеве с глубиной заделки семян 2 см была выше на 3-5 % по сравнению с глубиной 4 см и на 6-12 % выше по сравнению с глубиной заделки семян 6 см.

Динамика нарастания вегетативной массы. Глубина заделки семян оказала влияние на формирование вегетативной массы амаранта багряного. Максимальное накопление биомассы амаранта отмечалось в фазе плодообразования. При глубине заделки семян 2 см зеленая биомасса амаранта багряного была на 3-23 % выше по сравнению с глубиной заделки семян 4 см и на 9-26 % выше, чем при глубине заделки семян 6 см.

Максимальная биомасса амаранта багряного при густоте стояния растений 250 и 500 тыс. штук на 1 га формировалась на неделю раньше по сравнению с густотой стояния растений 750 и 1000 тыс. штук на 1 га.

При густоте стояния растений 750 и 1000 тыс. штук на 1 га наилучшей была глубина заделки семян 4 и 6 см. Так при густоте стояния растений 750 тыс. штук всхожих семян на 1 га и глубине заделки семян 4 и 6 см показатели биомассы амаранта

Таблица 7

Влияние глубины заделки семян на продуктивность биомассы амаранта багряного (фаза молочно-восковой спелости семян), т/га, среднее за 1996-1998 гг.

Норма Глубина Ширина междурядий 15 см Ширина междурядий 60 см

высева, заделки зеленая сухая корм. кормопро перевар. зеленая сухая кормовые кормопро перев.

тыс. шт. семян, масса масса единицы теин. протеина масса масса единицы теин. протеин

всхожих см единицы на 1 к. ед., единицы на I к.

семян на г ед., г

1 га

250 2 46,58 6,53 4,57 9,57 91,42 50,15 9,22 6,45 11,45 129,08

250 4 35,78 2,93 2,05 7,05 41,02 43,2 7,94 5,56 10,56 111,16

250 6 34,43 2,48 1,74 6,74 34*72 39,62 7,29 5,10 10,10 102,06

500 2 48,2 9,22 6,45 11,45 129,08 50,69 9,32 6,52 11,52 130,48

500 4 38,56 6,24 4,37 9,37 87,36 51,3 9,43 6,60 11,60 132,02

500 6 33,05 4,54 3,18 8,18 63,56 48,6 8,94 6,26 11,26 125,16

750 2 57,38 12,06 8,44 13,44 168,84 57,02 10,49 7,34 12,34 146,86

750 4 47,28 8,94 6,26 11,26 125,16 61,11 11,24 7,87 12,87 157,36

750 6 40,85 6,95 4,87 9,87 97,30 58,58 10,77 7,54 12,54 150,78

1000 2 61,97 13,48 9,44 14,44 188,72 58,84 11,77 8,24 13,24 164,78

1000 4 60,13 12,91 9,04 14,04 180,74 67,21 13,44 9,41 14,41 188,16

1000 6 56,41 11,76 8.23 13,23 164,64 63,97 12,79 8,95 13,95 179,06

багряного составили соответственно 58,58-61,11 т/га зеленой и 10,77-11,24 т/га сухой массы.

Анализ табл. 7 показал, что максимальное количество кормовых единиц и переваримомго протеина зеленой и сухой массы обеспечивал вариант с глубиной заделки семян 4 см, нормой высева 1000 тыс. шт. на 1 га и шириной междурядий 60 см и показатели составили соответственно 9,41 т/га и 188,16 г, что на 81-82 % больше по сравнению с вариантом при глубине заделке семян 6 см, норме высева 250 тыс. шт. на 1 га и ширине междурядий 15 см.

Урожай семян амаранта багряного в зависимости от глубины заделки семян. За годы исследований урожайность семян (табл. 8) амаранта багряного при ширине междурядий 15 см была максимальной при глубине заделки 2 см и составила в зависимости от нормы высева всхожих семян на 1 га 1,11-2,04 т/га, что на 14-25 % больше по сравнению с глубиной заделки семян 4 см и на 33-34 % больше чем при глубине заделки семян 6 см.

При нормах высева 250 и 500 тыс. штук на 1 га созревание семян происходило раньше на 7 -9 дней, чем при норме высева 750 и 1000 тыс. штук на 1 га.

На содержание семян в метелке амаранта так же оказала влияние глубина заделки семян. Так, при ширине междурядий 15 см лучший результат был получен при глубине заделки семян 2 см и с густотой стояния 250 тыс. штук на 1 га

Максимальный сбор сырого протеина и масла в семенах был на варианте с глубиной заделки семян 4 см, нормой высева 1000 тыс. шт. на 1 га и шириной междурядий 60 см и составил 0,36 т/га и 0,15 т/га (табл. 8).

Водопотребление и структура воды в растениях амаранта багряного. При сравнительной оценке способов посева наряду с продуктивностью растений большое значение имеет потребность растений в воде и ее использование при формировании урожая.

О степени продуктивности использования почвенной влаги можно судить по коэффициенту водопотребления.

Таблица 8

Влияние глубины заделки семян на продуктивность семян амаранта багряного, т/га,

среднее за 1996-1998 гг.

Норма высева, тыс. всхожих Глубин, задел. Ширина междурядий 15 см Ширина междурядий 60 см

семян на 1 га семян, см урожайность семян содержание сырого протеина в семенах содержание масла в семенах урожайность семян содержание сырого протеина в семенах содержание масла в семенах

250 2 0,81 0,13 0,06 1,15 0,20 0,08

250 4 0,59 0,10 0,04 0,9 0,15 0,06

250 6 0,54 0,09 0,04 0,81 0,14 0,06

500 2 1,61 0,27 0,11 1,09 0,19 0,08

500 4 1,21 0,20 0,08 1,88 0,32 0,14

500 6 0,87 0,14 0,06 0,6 0,10 0,04

750 2 1,91 0,32 0,13 0,7 0,12 0,05

750 4 1,5 0,25 0,11 1,95 0,33 0,14

750 6 1,21 0,20 0,08 1,4 0,24 0,10

1000 2 2,04 0,34 0,14 0,75 0,13 0,05

1000 4 1,52 0,25 0,11 2,1 0,36 0,15

1000 6 1,35 0,22 0,09 1,5 0,26 0,11

Анализ данных показывает, что наиболее продуктивно используют воду варианты : при глубине заделки семян 4 см, ширине междурядий 60 см, норме высева 1000 тыс. шт. всхожих семян на га; при глубине заделки семян 2 см, ширине междурядий 70 см и норме высева 750 тыс. шт./га и показатели соответственно составили 1352 м3/т и 987 м3/т.

При увеличении глубины заделки семян до 6 см, коэффициент водопотребления увеличивался в 2-3 раза в результате низкой урожайности семян.

Все физиологические процессы в растении нормально протекают лишь при полном его обеспечении водой. Познание закономерностей водного режима растений очень важно при разработке рациональных агротехнических приемов, направленных на получение высоких урожаев.

В качестве показателей напряженности водного режима растения используют водный дефицит. Под водным дефицитом понимают недостающее до полного насыщения клеток количество воды, выраженное в процентах от общего ее содержания при полном насыщении ткани.

Наши наблюдения позволили установить особенности во-дообеспеченности амаранта багряного. С повышением температуры воздуха в листьях амаранта багряного происходит увеличение водного дефицита от 8,8-17,8 до 21,1-26,6. Во второй половине дня наблюдается снижение водного дефицита до 10,1-21,8.

Эти данные показывают, что амарант багряный в период высоких температур не испытывает сильного полуденного водного дефицита.

Состояние воды характеризуется ее структурой, соотношением свободной и связанной воды. Содержание свободной воды определяет интенсивность физиологических процессов, содержание связанной воды - устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды.

В результате анализа экспериментов выявилась следующая зависимость (табл. 9). В первые, фенофазы количество свободной воды составляло 57-50 %, а связанной воды - 34-39 %.

В последующие фенофазы количество связанной воды увеличивалось, а свободной воды - уменьшалось.

Так же в течение вегетационного периода происходило снижение и общей воды в листьях растений от 91 % в фазу ветвления до 74 % в фазу налива семян.

Таблица .9

Динамика различных форм воды в листьях амаранта багряного, в °/о на сырую массу, среднее за 1996-1998 гг..

Формы воды Фенофазы

ветвление Выметыв. метелки Цветение Пло-дооб-раз. налив семян

общая вода 91 89 84 76 74

свободная вода 57 50 39 27 26

связанная вода 34 39 45 49 48

Существенных различий в зависимости от способа посева не наблюдалось, и были выявлены те же закономерности.

Биоэнергетическая оценка и экономическая эффективность возделывания амаранта багряного в зависимости от приемов выращивания. Определение биоэнергетической эффективности возделывания амаранта на вариантах с различными способами высева, нормами посева и глубиной заделки семян показало, что не все варианты оказались энергетически эффективными.

Так, биоэнергетический коэффициент амаранта составил 3,06 при ширине междурядий 70 см и норме высева 750 тыс. шт. на 1 га, а на варианте с нормой высева 50 тыс. шт. на 1 га и шириной междурядий 15 см - 0,48, что на 84 % ниже по сравнению с предыдущим вариантом.

С наибольшей эффективностью энергетические вложения окупаются при возделывании амаранта на следующих вариантах: с шириной междурядий 70 см и нормой высева 750 тыс. шт. на 1 га; с шириной междурядий 60 см, нормой высева 1000 тыс. шт. на 1 га и глубиной заделки семян 4 см.

Наиболее экономически выгодно возделывать амарант при широкорядном способе посева и норме высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га, обеспечивающим получение самого

высокого чистого дохода - 12609,5 руб., уровня рентабельности - 650 %, при самой низкой себестоимости - 666,8 руб.

ВЫВОДЫ

1. Почвенно-климатические условия Саратовского Правобережья обеспечивают получение устойчивого урожая амаранта багряного.

2. У амаранта багряного продолжительность вегетации была 90-100 дней. Темпы роста и развития изменяются в зависимости от фазы вегетации, способов посева и норм высева. В начале развития все растения растут медленно. На узкорядных посевах темпы роста в высоту ускоряются.

Максимальный среднесуточный прирост у амаранта багряного отмечался в фазу цветения.

3. Изучение особенностей формирования ассимиляционной поверхности и продуктивности ее работы у амаранта багряного показало, что максимальных размеров она достигала в фазу цветение-плодообразование и ее показатель составил -76,39 тыс. м2/га. Существенное влияние на темпы формирования листовой поверхности оказали способы посева и нормы высева.. Так при широкорядном посеве и норме высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га амарант багряный формировал максимальную листовую поверхность - 86,88 м2/га, что на 13 % больше по сравнению с рядовым посевом с той же нормой высева.

Благодаря развитию большой листовой поверхности и продолжительному вегетационному периоду амаранта багряный формирует мощный фотосинтетический потенциал 3852,70 тыс. м2 дн/га.

4. У амаранта багряного аналогично формированию ассимиляционной поверхности происходило и накопление зеленой и сухой биомассы. Так наиболее высокие темпы среднесуточного прироста достигнуты в фазу цветения и составили 3,97 г на широкорядных посевах с нормой высева 50 тыс. всхожих семян на 1 га , а на рядовом посеве с той же нормой

высева - 1,36 г на 1 растение, что на 65 % ниже по сравнению с широкорядным посевом.

С увеличением густоты стояния растений темпы накопления зеленой массы возрастали как на широкорядных, так и на рядовых способах посева. Так при широкорядном посеве (70 см) и норме высева 750 тыс. всхожих семян на 1 га в фазу цветения - плоодобразования накопление урожая составило 71,18 т/га зеленой массы и 14,20 т/га и сухой массы, что на 27 % выше по сравнению с нормой высева 125 тыс. шт. всхожих семян на 1 га. Аналогичная закономерность в накоплении биомассы установлена и на рядовых посевах.

При одной и той же густоте стояния растений на широкорядных посевах темпы формирования биомассы превосходили рядовые посевы на 18-21 %. Это преимущество в накоплении биомассы на широкорядных посевах по сравнению с рядовыми посевами было установлено в протяжении всей вегетации растений.

5. Максимальный урожай семян амаранта был получен при широкорядном посеве (70 см) и норме высева 750 тыс. всхожих семян на гектар и составил 2,91 т/га, а содержание сырого протеина и масла в семенах амаранта багряного соответственно 0,49 т/га и 0,21 т/га. При этом же способе посева и норме высева семян урожайность биомассы в фазу молочно-восковой спелости также была самой высокой и составила: зеленой массы -71,18 т/га; сухой м^ссы - 14,20 т/га; кормовых единиц - 9,97 т/га; переваримого протеина - 199,36 г. На рядовых способах посева по сравнению с широкорядными способом и той же нормой высева, урожайность амаранта снижалась в зависимости от нормы высева на 18-21 %.

6. Урожайность амаранта багряного зависела от глубины заделки семян.

Максимальный урожай зеленой массы был при глубине заделки 2 см на междурядьях 15 см и при густоте стояния растений 1000 тыс. штук на 1 га и составил 61,97 т/га.

При ширине междурядий 60 см глубина заделки семян зависела от густоты стояния растений. С увеличением нормы

вы сева увеличивалась и глубина заделки семян. Так при норме высева 250 тыс. всхожих семян на 1 га лучшей была глубина заделки семян 2 см и обеспечивала урожайность 51,30 т/га зеленой массы. А при норме высева 750 и 1000 тыс. шт. всхожих семян на 1 га оптимальная глубина заделки семян 4 см, которая обеспечила получение зеленой массы в фазу мо-лочно-восковой спелости соответственно 61,11 и 67,21 т/га.

7. Максимальный урожай семян также был получен на междурядьях с шириной 60 см и норме высева 1000 тыс. шт. всхожих семя на 1 га - 2,10 т/га, выход сырого протеина - 0,36 т/га, масла - 0,15 т/га. При этом же способе посева и норме высева семян урожайность биомассы в фазу молочно-восковой спелости также была самой высокой и составила: зеленой массы -67,21 т/га; сухой массы - 13,44 т/га; кормовых единиц - 9,41 т/га; переваримого протеина - 188,16 г

8. Наиболее низкий коэффициент водопотребления достигнут при широкорядном способе посева (70 см), норме высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га -987 м3/га, что на 40 % ниже по сравнению с рядовым посевом с аналогичной нормой высева - 750 тыс. шт./га. Таким образом, агротехнические приемы, направленные на повышение урожая способствуют увеличению общего расхода почвенной влаги и наиболее экономному ее расходованию.

9. С повышением температуры воздуха в листьях амаранта багряного происходит увеличение водного дефицита от 8,8-17,8 % до 21,1-26,6 %. Во второй половине дня происходит снижение водного дефицита до 10,1-21,8 %. Этот процесс можно объяснить снижением расхода воды на транспирацию, в связи с понижением температуры воздуха, и как следствие повышение оводненности ткани. Отмеченные закономерности были выявлены в основные фазы вегетации.

10. В течение вегетационного периода амаранта багряного происходило смещение соотношения свободной и связанной воды в листьях. В первые фенофазы количество свободной воды было больше и составляло 57-50 %, а связанной воды -меньше и составляло 34-39 %. В последующие фенофазы ко-

личество связанной воды увеличивалось до 49 %, а свободной воды — уменьшалось до 26 %. В фазу налива семян количество связанной воды уменьшилось до 48 %, так как это связано с усыханием самого растения.

11. Определение энергетической эффективности возделывания амаранта на вариантах с различными способами высева, нормами посева и глубиной заделки семян показало, что не все варианты оказались энергосберегающими.

Так, энергетический коэффициент амаранта составил 3,06 при ширине междурядий 70 см и норме высева 750 тыс. шт. на 1 га. Снижение нормы высева семян, как на широкорядных, так и на рядовых способах посева приводит к снижению биоэнергетического коэффициента

12. Не все изучаемые варианты оказались экономически эффективны и рентабельны.

Наиболее выгодно возделывать амарант при широкорядном способе посева и норме высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га, обеспечивающим получение самого высокого чистого дохода - 12609,5 руб., уровня рентабельности - 650 %, при самой низкой себестоимости - 666,8 руб.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Амарант багряный на семена следует высевать широкорядным способом с шириной междурядий 70 см, нормой высева 750 тыс. шт. всхожих семян на 1 га и глубиной заделки семян 2-4 см.

2. Амарант багряный на зеленый корм необходимо высевать широкорядным способом с шириной междурядий 60-70 см, нормой высева 1000 тыс. шт. всхожих семян на 1 га и скашивать его в фазу цветения - на зеленый корм, а в фазу мо-лочно-восковой спелости семян - на силос.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Возделывание амарант без орошения на черноземных почвах Саратовского Правобережья // Новые нетрадиционные растения и перспективы их практического использования. Сб. материалов II Международного симпозиума. - М.: Пущино,

1997. Т. 1.С. 149-150.

2. Система кормопроизводства на орошаемых и богарных землях // Технология выращивания различных видов и сортов полевых культур. Сб. науч. работ. Саратов: Изд-во СГСХА,

1998. С. 12-21 (в соавторстве).

3. Влияние способов посева на урожайность амаранта в условиях Саратовского Правобережья // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия. Сб. материалов III Всероссийской научной конференции - Астрахань: Изд-во Астраханского гос. пед. Ун-та, 2000. С. 218-220.

4. Амарант - ценная кормовая культура для свиней // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений. Сб. материалов III Международной конференции. -Пенза: Изд-во Приволжского дома знаний, 2000. Т. 3. С. 296297 (в соавторстве).

Изд. лиц ЛР № 020401 от 11 февраля 1997 г. Подписано в печать 13.10.2000 г. Формат 60 х 84 1/16 Печ. л. 1,5. Тираж 100. Заказ 500/229.

Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова 410600, г. Саратов, Театральная пл., 1.