CC BY
23
РАСТЕНИЕВОДСТВО
УДК 631.531.2
Эффективность производства фуражного зерна в одновидовых и смешанных озимых агробиоценозах
Юрий Алексеевич Лапшин, кандидат с.-х. наук, ученый секретарь, Светлана Вячеславовна Бырканова, старший научный сотрудник ГНУ Марийский НИИСХ, п. Руэм, Республика Марий Эл, Россия
E-mail: via@mari-el.ru
Объект исследований - озимые чистовидовые (рожь, пшеница, тритикале) и созданные с их участием смешанные агробиоценозы. Цель исследований - изучить эффективность возделывания испытуемых агробиоценозов на дерново-подзолистой почве и выявить обеспечивающие наибольшие объемы фуражного зерна при различных уровнях минерального питания.
Установлено, что возделывание моделируемых смешанных озимых агробиоценозов с участием тритикале, пшеницы и ржи является одним из самых доступных и дешёвых способов производства фуражного зерна. Производство фуражного зерна в моделируемом смешанном тройном злаковом агро-биоценозе [соотношение культур в посевной смеси - (озимая тритикале (2,5 млн всхожих семян на 1 га) + озимая пшеница (2,5) + озимая рожь (1)] наиболее экономически оправданно. Агробиоценоз формирует неполегающий стеблестой и обеспечивает получение с фуражным зерном на фоне NmP3K3o максимальный сбор кормовых единиц (5,58 тыс. с га) и переваримого протеина (636 кг/га) с обеспеченностью кормовой единицы протеином на уровне зоотехнической нормы. Предлагаемый способ производства фуражного зерна не предусматривает в процессе вегетации растений применение средств защиты растений от болезней и вредителей ввиду их незначительной распространенности, тем самым исключается возможность загрязнения почвы и получаемой продукции пестицидами, и является ресурсосберегающим за счёт исключения затрат на химические препараты и горюче-смазочные материалы.
Ключевые слова: озимые агробиоценозы, озимая рожь, озимая пшеница, озимая тритикале, минеральные удобрения, зимостойкость, урожайность, качество, экономическая эффективность
В современных условиях развитие животноводства и птицеводства в Республике Марий Эл является основным звеном стратегии развития сельскохозяйственного производства. В связи с этим потребность в комбикормах увеличивается. В перспективе для кормопроизводства крайне важно оптимизировать структуру производства фуражного зерна. Одним из основных факторов стабилизации и успешного производства фуражного зерна является расширение видового и сортового разнообразия кормовых культур, в частности, за счёт озимой тритикале. Интродукцию культуры озимой тритикале и её высокопродуктивных сортов следует рассматривать как одно из наиболее доступных и перспективных средств интенсификации сельскохозяйственного производства [1, 2]. Экологическая пластичность сортов тритикале непосредственным образом отражается на экономических результатах производства фуражного зерна [3]. Вместе с тем, по-нашему мнению, в Волго-Вятском агроклиматическом районе РФ ряд элементов техно-
логий целенаправленного возделывания культур для получения фуражного зерна нуждается в уточнении. Это обусловлено необходимостью наращивания производства фуражного зерна в условиях экономии потребления энергоресурсов. Целевое возделывание смешанных посевов предусматривает улучшение качества зернового корма за счёт повышения содержания в нём белка и улучшения его аминокислотного состава [4, 5]. Решающим условием создания высокопродуктивных смесей является правильный выбор сортов культур-компонентов, чтобы их уборочная спелость наступала в очень близкие сроки, а злаковый и бобовый компоненты взаимодополняли друг друга [6].
Цель исследований - изучить эффективность возделывания испытуемых агро-биоценозов на дерново-подзолистой почве при различных уровнях минерального питания и выявить обеспечивающие наибольшую зерновую продуктивность.
Материал и методы. Объектом исследований служили озимые чистовидовые
(рожь, пшеница, тритикале) и созданные с их участием смешанные агробиоценозы. Исследования проведены в 2011-2013 гг. в двухфакторном полевом опыте, заложенном по чистому пару семеноводческого севооборота Опытного поля №1 Марийского НИИСХ. Лабораторные исследования растительных и почвенных образцов осуществляли в агрохимической лаборатории института с использованием современного оборудования по общепринятым в научных учреждениях Россельхозакадемии методикам. Почва опытных участков дерново-подзолистая среднесуглинистая окультуренная с высоким содержанием подвижных форм фосфора и калия. Агротехнические мероприятия в опыте, за исключением изучаемых факторов, соответствуют зональным рекомендациям по выращиванию озимых зерновых в республике. Сорта озимых культур в опыте: озимая тритикале Зимогор; озимая пшеница Безен-чукская 380; озимая вика Луговская 2; озимая рожь Татьяна. Закладку полевых экспериментов проводили 4-5 сентября по следующей схеме: Фактор А - моделируемые агробиоценозы и соотношение в них культур (млн всхожих семян на 1 га): 1. Озимая тритикале (6) - контроль. 2. Озимая пшеница
(6). 3. Озимая рожь (6). 4. Озимая тритикале (3) + озимая пшеница (3). 5. Озимая тритикале (2,5) + озимая пшеница (3,5). 6. Озимая тритикале (2,5) + озимая пшеница (3) + озимая рожь(0,5). 7. Озимая тритикале (2,5) + озимая пшеница (2,5) + озимая рожь(1). 8. Озимая тритикале (2) + озимая пшеница (2) + озимая рожь (2). 9. Озимая рожь (5) + озимая вика (0,5). 10. Озимая тритикале (2) + озимая пшеница (2) + озимая рожь (1) + озимая вика (0,5). Фактор В - уровни минерального питания (кг/га д.в.): 1. Р30К30 (основное внесение) + (кущение весной). 2. Р30К30 (основное внесение) + (кущение весной). Повторность в опыте трехкратная. Моделируемые (создаваемые) агрофитоце-нозы высевали в систематическом порядке, дозы минеральных удобрений вносили рен-домизированно по повторениям. Фитосани-тарную диагностику и учет поражения культур бурой ржавчиной и септориозом проводили методом маршрутных обследований
[7]. Расчёт энергетических затрат и выход энергии с урожаем осуществлён по методике
РАСХН [8] с привлечением технологических карт и нормативных данных. Статистическая обработка экспериментального материала осуществлена по методике Б.А. Досехова [9] на ПЭВМ с использованием пакета программ прикладной статистики «Stat» (версия 2.6, ИВЦ МарГУ, 1993) и Microsoft Excel. Экономические расчёты эффективности изучаемых факторов основаны на фактических затратах, сложившихся в хозяйстве.
Результаты и их обсуждение. Агроклиматические условия в годы проведения исследований были различными и в целом относительно благоприятными для роста, развития и формирования урожая зерна озимыми зерновыми культурами и малоблагоприятными для озимой вики. Значительных различий в развитии растений ржи, пшеницы и тритикале, возделываемых в чистовидовых и смешанных ценозах, перед уходом в зиму (5 ноября) не наблюдалось. Растения были хорошо развиты и содержали в узле кущения одинаковое количество водорастворимых углеводов, соответственно (в пересчете на абс. сух. в-во): 34,2-34,8%; 34,1-34,7%; 29,4-30,1%. Доля сухого вещества в растительной пробе культур была практически одинаковой и составляла 17,3-17,5%. Развитие растений озимой вики было удовлетворительным. Практика показывает, что высокую урожайность озимых можно получить лишь в том случае, если они хорошо перезимуют и будут развиваться в благоприятных погодных условиях весенне-летнего периода [10]. Обследование посевов в ранневесенний период показало, что в наибольшей степени снежной плесенью поражались растения озимой пшеницы (12%) и озимой тритикале (10%), в меньшей -озимой ржи (7%). Перезимовка растений озимой ржи и озимой пшеницы была высокой (79,5-83%), у озимой тритикале значительно ниже - от 40% в 2012 г. до 65% в 2013 г. Учет устойчивости испытуемых агробиоценозов к полеганию проводили в период созревания. Устойчивость к полеганию у всех одновидо-вых агробиоценозов на обоих уровнях минерального питания составила 4-5 баллов. Агро-биоценозы с участием озимой вики были более склонны к полеганию (2-3 балла). Причем, чем выше уровень азотного питания, тем менее технологичен злаково-бобовый агробио-ценоз для прямого комбайнирования.
Величину произведенного фуражного зерна определяли как видом агрофитоценоза, так и уровнем его минерального питания (табл. 1). Наибольшую зерновую продуктивность среди одновидовых ценозов обеспечивала озимая рожь от 4,48 до 5,03 т/га, в зависимости от уровня минерального удобрения, наименьшую - озимая тритикале соответственно от 4,05 до 4,92 т/га. Более низкая продуктивность озимой тритикале в среднем
за два года, в сравнении с озимой пшеницей и рожью, связана с худшей перезимовкой растений в 2012 году и их сохранностью к моменту уборки. Однако следует отметить, что с увеличением дозы азотного удобрения до 68 кг/га д.в. в весеннюю подкормку зерновая продуктивность озимой тритикале (4,92 т/га), несмотря на ее худшую перезимовку, достигает уровня озимой пшеницы и ржи (5,03 и 5,0 т/га соответственно).
Таблица 1
Влияние минеральных удобрений на продуктивность озимых агроценозов (среднее за 2012-2013 гг.)
Вариант (агробиоценоз) Урожайность зерна, т/га Сбор с урожаем абсолютно сухой фуражной зерновой массы с 1 га Обеспеченность корм. ед. протеином, г
кормовые единицы, тыс. переваримый протеин, кг
Nз4PзoKзo
1 4,05 4,30 410 96,5
2 4,43 4,88 521 97,8
3 4,48 4,36 399 85,7
4 4,37 4,72 498 106,7
5 4,55 4,72 502 108,0
6 5,20 5,64 526 93,2
7 5,39 5,81 554 95,8
8 5,37 5,74 508 89,2
9 4,32 4,73 411 98,1
10 4,98 5,23 529 101,7
N68PзoKзo
1 4,92 4,86 530 101,45
2 5,00 4,77 579 104
3 5,03 5,06 491 90,15
4 4,93 4,88 558 107,1
5 5,21 5,17 621 111,25
6 5,71 5,42 643 108,65
7 5,72 5,58 636 100,8
8 5,60 5,55 593 99,3
9 4,58 4,55 483 97,8
10 5,12 5,21 558 98,75
НСР05 0,18 0,21 73,1
НСР05 (А) 0,11 0,13 58,9
НСР05 (В) 0,12 0,14 44,5
Смешанные злаковые агрофитоценозы по урожайности зерна превосходят составляющие их культуры-компоненты, возделы-
ваемые в чистом виде. Более высокая продуктивность смешанного агрофитоценоза в сравнении с чистовидовыми объясняется лучшим
использованием растениями ресурсов окружающей среды, в том числе их меньшей по-раженностью листовыми болезнями. В условиях Республики Марий Эл из озимых культур бурой ржавчиной и септориозом в большей степени поражаются районированные сорта озимой пшеницы. Так, распространенность бурой ржавчины среди растений озимой пшеницы сорта Безенчукская 380 в фазу колошения в гетерогенном агробиоценозе в среднем за два года исследований составляла 8,5-9,5% и была статистически достоверно ниже, чем в чистосортовом - 22,5% (табл. 2). Аналогичная тенденция просматривается и
относительно распространенности септорио-за - 6 и 18% соответственно. Агробиоценозы озимой ржи и тритикале, в сравнении с пшеницей, в меньшей степени поражались бурой ржавчиной и септориозом. Улучшение общей фитосанитарной ситуации в гетерогенных агробиоценозах происходит преимущественно за счёт снижения пораженности болезнями растений озимой пшеницы и ржи. Пора-женность растений тритикале в таких агро-биоценозах остается на уровне чистосортово-го посева. Аналогичную закономерность в своих исследованиях отмечают С.С. Санин и Л.Г. Корнева [11].
Таблица 2
Пораженность зерновых культур бурой ржавчиной и септориозом (среднее за 2012-2013 гг.), %
Вариант (агробиоценоз) Культура Бурая ржавчина Септориоз
р* Я Р Я
1 Озимая тритикале Тритикале 9,5 2,5 8,5 5,5
2 Озимая пшеница Пшеница 22,5 3,5 18,0 8,5
3 Озимая рожь Рожь 15,2 2,9 5,5 5,5
4 Озимая тритикале (3) + озимая пшеница (3) Пшеница 9,5 3,5 6,0 8,5
Тритикале 9,4 2,5 8,5 5,5
5 Озимая тритикале (2,5) + озимая пшеница (3,5) Пшеница 9,3 3,5 5,9 8,5
Тритикале 9,5 2,5 8,5 5,5
6 Озимая тритикале (2,5) + озимая пшеница (3) + озимая рожь (0,5) Пшеница 9,5 3,0 5,9 8,5
Тритикале 9,4 2,5 8,5 5,5
Рожь 9,8 2,7 5,5 5,5
7 Озимая тритикале (2,5) + озимая пшеница (2,5) + озимая рожь (1) Тритикале 8,5 2,5 8,5 5,5
Пшеница 9,5 2,5 5,9 8,5
Рожь 9,8 2,8 5,5 5,5
8 Озимая тритикале (2) + озимая пшеница (2) + озимая рожь (2) Тритикале 8,8 2,5 8,5 5,5
Пшеница 8,5 2,5 6,0 8,5
Рожь 10,7 2,9 5,5 5,5
НСР05 5,3 0,3 3,6 2,7
*Р - распространенность болезни; Я - развитие болезни
Наибольшее количество фуражного зерна на обоих уровнях минерального питания получено в смешанных агробиоценозах 6, 7 и 8 (табл. 1). На фоне применения минеральных удобрений в дозе К68Р30К30 объемы его производства достигали максимальных величин в опыте 5,6-5,72 т/га. Следует отметить, что с увеличением доли ржи в посевной смеси моделируемых смешанных агро-
биоценозов с 0,5 до 1 млн всх. семян на 1 га зерновая продуктивность ценозов в варианте К34Р30К30 возрастает с 5,2 до 5,39 т/га. При этом наблюдается тенденция увеличения сбора кормовых единиц с 5,64 до 5,81 тыс. га, переваримого протеина с 526 до 554 кг/га, а обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином достигает 94-96 г. С увеличением ржи в посевной смеси до 2 млн всх.
семян на гектар зерновая продуктивность моделируемого смешанного агробиоценоза снижается, а качество произведенного фуражного зерна ухудшается за счет увеличения доли ржи. Исследования показали, что при хорошей перезимовке растений озимой тритикале ее доля в произведенном зернофураже возрастает, что положительным образом отражается на его качестве.
Результаты исследований в очередной раз подчеркнули достоинства разработанной нами ранее технологии возделывания озимых культур в смешанных бинарных агро-фито-ценозах 4 и 5, созданных на основе озимой тритикале и озимой пшеницы. Их зерновая продуктивность в зависимости от уровня минерального питания варьировала от 4,72 до 5,17 т/га, при обеспеченности кормовой единицы переваримым протеином на уровне зоотехнической нормы.
Агрофитоценозы с участием озимой вики по общей зерновой продуктивности практически не уступали одновидовым злаковым, имея лучшую питательность произведенного корма в сравнении с одновидовыми посевами ржи и тритикале. Доля бобового компонента в произведенном зернофураже
из-за потерь от
была низкой (не более выпревания бобов в процессе вегетации растений вики и при их уборке. Технологичность уборки данных агробиоценозов из-за их склонности к полеганию очень низкая.
Результаты расчета экономической эффективности возделывания испытуемых агробиоценозов для получения фуражного зерна показали, что его производство во всех вариантах было экономически оправданным (табл. 3). Наибольшая величина чистого дохода и более низкая себестоимость килограмма фуражного зерна получена на фоне внесения N68PзoKзo.
Таблица 3
Экономическая эффективность возделывания фуражного зерна в агробиоценозах (среднее за 2012-2013 гг.)
Агро-биоценоз Дозы ЫРК Чистый доход, тыс. руб./га Себестоимость руб./кг Рентабельность, %
1 ^4Рз0Кз0 7,1 4,7 38,5
^8Рз0Кз0 11,9 4,1 62,8
2 ^4Рз0Кз0 9,3 4,4 55,2
^8Рз0Кз0 12,2 4,1 68,0
3 ^4Рз0Кз0 9,3 4,4 56,2
^8Р30К30 12,2 4,1 69,1
4 ^4Р30К30 8,9 4,5 52,1
^8Р30К30 11,9 4,1 61,9
5 ^4Р30К30 10,0 4,3 59,2
N68Р30К30 13,7 3,9 73,2
6 N34Р30К30 14,2 3,8 82,3
N68РзoКзo 16,7 3,5 90,2
7 Nз4РзoКзo 15,4 3,7 89,4
^8Рз0Кз0 17,0 3,6 93,5
8 Nз4РзoКзo 15,7 3,7 92,7
N68РзoКзo 15,8 3,7 86,3
9 Nз4РзoКзo 8,2 4,6 49,1
N68Р30К30 9,5 4,4 49,7
10 N34Р30К30 12,2 4,1 74,3
N68Р30К30 12,8 4,0 69,3
В смешанных злаковых агробиоценозах 7 и 8 [соотношение культур в посевной смеси - озимая тритикале (2-2,5) + озимая пшеница (2-2,5) + озимая рожь (1-2)] получен зернофураж с наименьшей себестоимостью (от 3,6 до 3,7 руб.) и наивысшим уровнем рентабельности его производства 86,3-93,5%
Заключение. Установлено, что возделывание моделируемых смешанных озимых агробиоценозов с участием вики, тритикале, пшеницы и ржи является одним из самых доступных и дешёвых способов производства фуражного зерна. Производство фуражного зерна в смешанных тройных злаковых агро-биоценозах 7 и 8 наиболее экономически оправданно. Из практических побуждений предпочтение следует отдать агробиоценозу 7 [соотношение культур в посевной смеси -(озимая тритикале (2,5) + озимая пшеница (2,5) + озимая рожь (1)], формирующему неполегающий стеблестой и обеспечивающему на фоне К68Р30К30 максимальный сбор кормовых единиц (5,58 тыс. с га) и переваримого протеина (636 кг/га) с обеспеченностью кормовой единицы зернофуража переваримым протеином на уровне зоотехнической нормы. Предлагаемый способ производства фуражного зерна не предусматривает в процессе вегетации растений применение средств защиты растений от болезней и вредителей, ввиду их незначительной распространенности, тем самым исключается возможность загрязнения почвы, грунтовых вод и получаемой продукции пестицидами, и является ресурсосберегающим за счёт исключения затрат на химические препараты и горючесмазочные материалы.
Список литературы
1. Косолапов В.М., Трофимов И.А. Зернофураж в России: настоящее и будущее // Зерновое хозяйство. 2011. №5 (17). С.5.
2. Лапшин Ю. А. Основные факторы продуктивности озимой тритикале // Земледелие. 2005. №4. С. 20-21.
3. Майсак Г.П. Приемы возделывания озимой тритикале на зеленый корм и зерно в Предуралье: автореф. дис. ...канд. хим. наук. Пермь, 2011. 18 с.
4. Мартыненко И.Е., Савчик М.В. Зависимость урожайности зерна озимого тритикале от доз и сроков внесения азота // Аграрная наука. 2001. №8. С. 12-15.
5. Пироженко Г.С., Томашевская Е.Г. О поступлении азота однолетних бобовых в злаки в смешанных посевах // Агрохимия. 1971. №11. С. 3-10.
6. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы (теория и практика): Монография в двух томах. М.: ООО «Издательство Агрорус», 2004. Том 1. 690 с.
7. Фитосанитарная диагностика /А.Ф. Чен-кин, В.А. Захаренко, Г.С. Белозерова и др. М., Колос, 1994. 323 с.
8. Энергетическая оценка технологий в земледелии (методические рекомендации) /А.С. Кащенко/ РАСХН. СПб., 1994. 30 с.
9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
10. Макаров В.И., Глушков В.В., Маслова Н.Ф. Сравнительная оценка продуктивности озимых зерновых культур в условиях Республики Марий Эл //Аграрная наука. 2013. №3. С. 14-17.
11. Санин С.С., Корнеева Л.Г. Фитосани-тарная мозаика сортов: иммунологическое и эпифитотиологическое обследование // Защита и карантин растений. 2012. №4. С. 28-32.
The effectiveness of fodder grain production in one-species and mixed winter agrobiocenoses
Lapshin Yu., Byrcanova C.
The object of the researches - winter, one-species (rye, wheat, triticale) and mixed agro-biocenoses created with its participation. The goal of researches is to study the efficiency of cultivation of tested agro-biocenoses on turf-podzolic soil and to identify those providing the highest volumes of fodder grain at different levels of mineral nutrition.
It is established that the cultivation of the model mixed winter agro-biocenoses with the participation of triticale, wheat and rye is one of the most accessible and inexpensive way of fodder grain production. The production of the fodder grain in mixed triple grasses agro-biocenoses [the ratio of crops in the seed mixture (Winter triticale (2.5 million of viable seeds per 1 ha) + winter wheat (2.5) + winter rye (1)] is the most economically justified. Agro-biocenosis forms non-lodged grass stand and provides obtaining of fodder grain with maximum content of fodder units (5.58 per thousand ha) and digestible protein (636 kg/ha) and availability of fodder units with protein at the level of the zoo-technical norms in the N68P3oK30 background.
