CC BY
14
но она изменяется в разные периоды вегетации культуры. Если при первом сроке отбора она составила 25,9 %, во второй -
20,2 %, в третий срок отбора почвы -
27,4 % (контрольный вариант).
Таблица 6
Влажность почвы за период вегетации, %
Нашими исследованиями установлено, что длительное использование средств химизации привело к тому, что на контрольном варианте количество разложившейся клетчатки было зафиксировано на уровне 47,5 %. При увеличении доз минеральных удобрений оно уменьшилось, составив 23,1 и 9,5 % при внесении умеренной и высокой доз соответственно. Аналогичное действие оказали и средства защиты растений.
Целлюлозу разлагают все группы микроорганизмов, поэтому снижение данного показателя свидетельствует об уменьшении численности почвенных микроорганиз-
мов и, как следствие, снижении напряженности протекания биологических процессов.
Таблица 7
Влияние длительного применения средств химизации на разложение целлюлозы, %
Вариант Разложение льняного полотна,%
Доза минеральных удобрений Комплекс СЗР Срок отбора Среднее за вегетацию
1-й 2-й 3-й
Без удобрений (контроль) Контроль 24,6 61,4 56,4 47,5
СЗР 48,0 20,0 6,4 24,8
Умеренная доза (М2ЭРбоКбо) Контроль 21,4 11,6 36,2 23,1
СЗР 8,6 20,0 4,4 11,0
Высокая доза (^40Р120К120) Контроль 4,0 6,4 18,0 9,5
СЗР 4,0 8,0 13,6 8,5
НСР05 (мин. уд.) 19,3
НСР05 (средства защиты) 15,7
Таким образом, длительное внесение как высоких, так и умеренных доз минеральных удобрений ведёт к повышению урожайности, увеличению кислотности почвы, к уменьшению целлюлозолитической активности и количества выделившегося диоксида углерода за сутки в черноземе выщелоченном юга лесостепной зоны России.
Литература
1. Авраменко, И.Ф. Микробиология / И.Ф. Авраменко. - М.: Колос, 1970. - 418 с.
2. Леонов, Н.Р. Микробиология / Н.Р. Леонов. - М.: Колос, 1980. - 326 с.
Вариант Влажность, %
Доза минеральных удобрений Комплекс СЗР Срок отбора Среднее за вегетацию
1-й 2-й 3-й
Без удобрений (контроль) Контроль 25,9 20,2 27,4 24,5
СЗР 28,1 21,9 27,2 25,7
Умеренная доза (М20Р60К60) Контроль 27,5 21,6 27,5 25,5
СЗР 27,5 21,1 28,9 25,8
Высокая доза (М40Р 120К120) Контроль 27,5 20,6 27,5 25,2
СЗР 28,4 22,7 28,3 26,5
УДК 633.37 (470.40)
ФОРМИРОВАНИЕ СМЕШАННЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ С УЧАСТИЕМ КОРМОВЫХ БОБОВ В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
В. А. Варламов, доктор с.-х. наук, А. А. Жулин, аспирант ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. (8412) 628-151
Из многочисленных факторов эффективности смешанных посевов, влияющих на величину и качество урожая, подбор компонентов, густота стояния и сроки уборки смесей, состоящих из биологически разнотипных культур, требуют дальнейшего изучения и постоянного совершенствования.
Ключевые слова: кормовые бобы, смешанные посевы, коэффициент конкурентоспособности, биологическая эффективность, продуктивность.
Развитие животноводства и повышение его продуктивности сдерживаются не столько недостатком кормов, сколько несбалансированностью их по белку и сахару, что является причиной значительного перерасхода кормов и повышенных затрат на единицу животноводческой продукции.
Решать данную проблему следует путем возделывания смешанных агроценозов бобовых и злаковых культур, которые позволяют обеспечить не только высокие и устойчивые урожаи высококачественной зеленой массы, но и получать неполегае-мый травостой, создавать благоприятные
14 Агрономия
условия для последующих культур севооборота.
Цель исследований - разработать научные основы и практические меры повышения продуктивности однолетних бобовозлаковых агрофитоценозов с включением кормовых бобов, суданской травы, кукурузы, овса, ячменя и пайзы, обеспечивающих поступление высококачественной зеленой массы на выщелоченном черноземе Среднего Поволжья.
Трехфакторный полевой опыт заложен в СПК «Прянзерское» Н.-Ломовского района на выщелоченных черноземах в 20082009 гг. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднегумусный, среднемощный, среднесуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое 6,7 %, подвижного фосфора (по Чирикову) - 10,5 мг/100 г, обменного калия - 14,1 мг на 100 г почвы, рНКс1 - 5,3, НГ - 7,54 мг-экв./100 г, степень насыщения основаниями - 81,5 %. Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов систематическое, учетная площадь делянки 10 м2.
Таблица 1
Нормы высева семян трав для одновидового посева при 100 %-ной посевной годности (млн. шт./га)
Культура Соотношение компонентов, %
100 75 50 25
Кормовые бобы 0,900 0,675 0,450 0,225
Кукуруза 0,400 0,300 0,200 0,100
Пайза 4,000 3,000 2,000 1,000
Суданская трава 2,000 1,500 1,000 0,500
Ячмень 6,000 4,500 3,000 1,500
Овес 6,000 4,500 3,000 1,500
Агротехнические приемы технологии возделывания были общепринятыми для региона.
Опыты и исследования выполнены в соответствии с методическими указаниями Б. А. Доспехова (1989) и ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса (1987).
Сокращения, используемые в статье: Б + О - кормовые бобы + овес, Б + С - кормовые бобы + суданская трава, Б + Я - кормовые бобы + ячмень, Б + П - кормовые бобы + пайза, Б + К - кормовые бобы + кукуруза.
Проведенный регрессионный анализ показал, что соотношение компонентов при посеве находится в тесной взаимосвязи с сохранностью растений:
V = -0,02 + 0,84х, г = 0,95,
VI = 2,9 - 3,1х, г = -0,54,
где У - сохранность бобового компонента, тыс. шт./га;
У! - сохранность злакового компонента, тыс. шт./га;
х - количество бобового компонента при посеве, млн. шт./га (интервал 0,225...0,675).
В среднем за два года жизни низкая сохранность кормовых бобов отмечена в травосмеси кормовые бобы + овес: от 70,3 % (25 % бобовых) до 73,3 % (50 % бобовых). Наибольшая сохранность отмечена в смесях с пайзой и суданской травой (75 + 25 %) -96,7 и 96,4 % соответственно.
В наших исследованиях ботанический состав агроценозов изменялся в зависимости от набора компонентов, их соотношения и сроков уборки. При увеличении количества бобового компонента при посеве соответственно возрастала и доля его в урожае. Наибольшее количество растений бобов в травостое отмечено при соотношении компонентов 75+25 % при всех сроках уборки (рис. 1).
75+25%
Б+О Б+С Б+Я Б + П Б+К
100 80 хо60
40 20 0
Б+О Б+С Б+Я Б + П Б+К
100 80 60 40 20 0
Рис. 1. Ботанический состав изучаемых смесей
25+75%
Б+О Б+С Б+Я Б + П Б+К
■ бобы П злаки
50+50%
I ■
Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 15
Цветение
Бутонизация
Е
□ Злаки ■ Бобы
G,5G 1,GG 1,5G 2,GG 2,5G
CR
3,GG
Рис. 2. Влияние сроков уборки на коэффициент конкурентоспособности
однолетних трав
Наибольшее количество растений бобов в травостое наблюдалось в смесях бобы + ячмень - 63,8...67,4 % (соотношение 75 + 25 %), наименьшее количество - в агроценозах бобы + кукуруза и бобы + пайза.
Для оценки конкурентоспособности компонента использовался показатель CR (Competitive Ratio - коэффициент конкурентоспособности), который был предложен в 1980 году исследователями Willey и Rao.
Коэффициент конкурентоспособности компонентов смесей зависел прежде всего от биологических особенностей видов растений, норм высева трав и сроков уборки.
С уменьшением доли бобового компонента в смеси конкурентоспособность бобового компонента снижается в среднем в
4,5...5,1 раза, а CR злакового компонента соответственно повышается в 4,1.4,6 раза.
Конкурентная способность растений зависит и от срока уборки. По мере прохождения фаз развития коэффициент конкурентоспособности изменяется: у бобового составляющего данный показатель увеличивается, а у злакового - уменьшается (рис. 2).
Так, в фазу образования бобов CR бобового компонента больше, чем в фазу бутонизации, в среднем на 22,5 % при соотношении 75 + 25 %, на 18,8 % при соотношении 50 + 50 % и на 8,5 % при соотношении 25 + 75 %; злакового компонента меньше на 24,2, 7,2 и 20,6 % соответственно.
Для оценки критерия биологической эффективности смешанных посевов использовался показатель отношения земельных эквивалентов (Land Equivalent Ratio, LER).
Исследования по изучению биологической эффективности однолетних бобово-
злаковых смесей показывают, что данная величина зависит и от травосмеси. В среднем за два года наибольшая величина ЬЕР получена у смеси бобы + суданка (75 + 25 %) в фазу цветения - 1,42 (рис. 3).
75+25 5G+5G 25+75
-----бутонизация
- - - ■ цветение
— — образование бобов
Рис. 3. Влияние соотношения компонентов и сроков уборки на коэффициент биологической эффективности (среднее)
Данный агроценоз сформировал наибольший коэффициент биологической эффективности при соотношениях 50 + 50 и 25 + 75 % в фазу бутонизации и образования бобов.
Следует отметить, что в 2009 г. наибольшая величина коэффициента земельных эквивалентов получена в ценозе кормовые бобы + кукуруза - 1,46.
Продуктивность однолетних агроценозов определяется множеством факторов. Среди них главенствующая роль принадлежит набору и соотношению компонентов травостоя и срокам их уборки.
16 Агрономия
В среднем за 2 года наибольший урожай зеленой массы получен при соотношении бобовых и злаковых компонентов 75 + 25 % при уборке в фазу образования бобов, наименьший - при соотношении 25 + 75 % при уборке в фазу бутонизации (табл. 2).
Таблица 2 Урожайность зеленой массы однолетних бобово-злаковых смесей, т/га (среднее за 2008-2009 гг.)
Так, в среднем урожайность зеленой массы увеличивается с повышением доли бобового компонента с 25 до 75 % на
39,5.42,4 %. Продление сроков уборки до образования бобов способствует росту уровня урожайности зеленой массы по сравнению с фазой бутонизации в среднем в 1,9 раза.
Среди травосмесей наивысший урожай зеленой массы отмечен у агроценоза бобы + суданка - 37,20 т/га при соотношении компонентов 75 + 25 % в фазу образования бобов. Наименьшая урожайность получена у смесей бобов с овсом при всех изучаемых соотношениях и фазах уборки -10,61.23,87 т/га.
В 2009 г. наибольший сбор зеленой массы получен в агрофитоценозе кормовые бобы + кукуруза во все изучаемые фазы уборки - 20,18.30,05 т/га.
Многофакторный дисперсионный анализ урожайности зеленой массы по годам исследований показал, что ее повышение математически достоверно с увеличением доли бобового компонента и по фазам уборки.
Изучение влияния каждого фактора, а также их взаимодействия показало, что наибольшее участие в формировании уро-
жайности зеленой массы смесей принимает участие фактор С (фаза уборки) -59,02.60,19 % (табл. 3).
Таблица 3
Доля факторов в формировании урожая зеленой массы
Год закладки Процент участия фактора
А В С АВ АС ВС АВС
2008 13,91 19,23 60,19 1,45 1,03 2,03 0,17
2009 17,84 17,06 59,02 1,29 1,26 1,72 0,14
Средняя 15,88 18,15 59,61 1,37 1,15 1,88 0,16
Далее по значимости следует фактор В (соотношение компонентов), который обеспечивает в среднем за 2 года 18,15 % изменения урожайности, и наименьшее влияние оказывает фактор А (травосмесь) -15,88 %. Наибольшее совместное действие на уровень урожайности оказывают факторы В и С - в среднем 1,88 %.
Анализируя продуктивность однолетних бобово-злаковых смесей, следует отметить, что наибольший сбор сухого вещества, кормовых единиц, переваримого протеина и обменной энергии отмечен при соотношении компонентов 75 + 25 % (табл. 4).
Так, в фазу бутонизации сбор сухого вещества при соотношении компонентов 75 + 25 % превышает данный показатель при соотношении 25 + 75 % на 32,8 %, в фазу цветения - на 34,0 % и в фазу образования бобов - на 34,9 %. Данная тенденция отмечена для сбора кормовых единиц и обменной энергии. Однако следует отметить, что максимальный сбор переваримо-го протеина получен в период цветения и превышает фазы бутонизации и образования бобов на 25,4 и 7,0 % соответственно. Рост абсолютных величин выхода кормовых единиц и обменной энергии связан, прежде всего, с увеличением концентрации сухого вещества в единице корма по мере прохождения фаз развития.
В среднем за два года наибольшую продуктивность обеспечила травосмесь бобы + суданка (75+25 %) при уборке в фазу цветения и образования бобов: выход сухого вещества составил 5,07 и 6,60 т/га; кормовых единиц - 4,06 и 4,63 т/га; переваримого протеина - 0,53 и 0,49 т/га и обменной энергии - 50,39 и 61,43 ГДж/га соответственно.
Дисперсионный анализ сбора сухого вещества показал, что в 2008 г. получены достоверные прибавки по фактору А (соотношение компонентов), фактору С (срок уборки). Фактор В (травосмесь) показал, что агроценоз кормовые бобы + суданка достоверно повышал сбор сухого вещества в сравнении с другими агроценозами при
Соотношение компонентов, % (фактор В) Травосмесь (фактор А) Фаза уборки (фактор С)
Бутони- зация Цветение Образо- вание бобов
Б+О 12,73 18,95 23,87
Б+С 19,37 28,99 37,20
75 + 25 Б+Я 16,33 24,56 31,56
Б + П 18,16 27,29 35,10
Б+К 19,29 28,87 37,01
Б+О 11,33 16,95 21,27
Б+С 16,83 25,05 32,44
50 + 50 Б+Я 14,27 21,29 27,44
Б + П 15,62 23,25 29,93
Б+К 17,31 25,49 33,01
Б+О 10,61 15,72 19,83
Б+С 13,57 19,99 25,54
25 + 75 Б+Я 11,72 17,32 22,05
Б + П 12,54 18,55 23,58
Б+К 13,15 19,55 24,67
Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 17
Продуктивность бобово-злаковых смесей (среднее за 2 года)
Соотно- шение компо- нентов, % Траво- смесь Фаза уборки
Бутонизация Цветение Об разование бобов
СВ, т/га т г О) ПП, т/га ОЭ, ГДж га СВ, т/га т г О) ПП, т/га ОЭ, ГДж га СВ, т/га к. ед., т/га ПП, т/га ОЭ, ГДж га
75 + 25 Б+О 2,11 1,78 0,24 21,51 3,20 2,57 0,29 31,86 4,09 2,89 0,25 38,17
Б+С 3,32 2,79 0,42 33,82 5,07 4,06 0,53 50,39 6,60 4,63 0,49 61,43
Б+Я 2,75 2,34 0,32 28,17 4,23 3,41 0,40 42,20 5,51 3,91 0,36 51,52
Б + П 3,10 2,58 0,38 31,42 4,75 3,77 0,48 46,99 6,20 4,31 0,44 57,41
Б+К 3,14 2,67 0,38 32,15 4,80 3,89 0,47 47,95 6,24 4,44 0,43 58,45
50 + 50 Б+О 1,92 1,61 0,21 19,53 2,94 2,33 0,26 29,02 3,74 2,58 0,23 34,43
Б+С 2,99 2,49 0,36 30,26 4,54 3,57 0,45 44,71 5,96 4,07 0,44 54,68
Б+Я 2,46 2,06 0,28 25,03 3,75 2,97 0,35 37,08 4,90 3,38 0,33 45,18
Б + П 2,74 2,27 0,32 27,67 4,16 3,26 0,40 40,88 5,44 3,69 0,38 49,70
Б+К 2,87 2,42 0,32 29,26 4,32 3,44 0,40 42,83 5,68 3,93 0,38 52,45
25 + 75 Б+О 1,83 1,51 0,18 18,41 2,78 2,12 0,23 26,96 3,56 2,33 0,22 31,99
Б+С 2,51 2,08 0,27 25,37 3,78 2,91 0,34 36,84 4,90 3,24 0,35 44,24
Б+Я 2,05 1,72 0,21 20,84 3,11 2,41 0,27 30,44 4,02 2,68 0,26 36,45
Б + П 2,26 1,89 0,24 22,97 3,43 2,66 0,31 33,53 4,43 2,94 0,30 40,08
Б+К 2,21 1,85 0,24 22,39 3,36 2,61 0,31 32,92 4,32 2,88 0,30 39,13
всех соотношениях компонентов. В 2009 г. наибольший достоверный сбор сухого вещества отмечен в ценозе кормовые бобы + кукуруза.
Энергетическая оценка возделывания однолетних бобово-злаковых ценозов показала, что наиболее энергетически эффективными оказались смеси, убранные в фазу образования бобов. Так, в среднем за 2 года исследований наибольший биоэнергетический КПД 3,65 получен при соотношении компонентов 75+25 %, что на 6,1 % больше, чем при уборке в фазу цветения, и на 45,8 % - чем в фазу бутонизации (рис. 4).
Снижение доли бобового компонента в агроценозах способствует уменьшению биоэнергетического КПД с 2,50 до 1,96 в фазу бутонизации, с 3,44 до 2,69 в фазу цветения и с 3,65 до 2,78 в фазу образования бобов. Показатель энергетической себестоимости корма, напротив, по мере снижения доли бобового компонента увеличивается, достигая своего максимума в фазу бутонизации (25 + 75 %) 6,26 ГДж/т, что на
32,2 % больше, чем в фазу цветения, и на 27,0 % - чем в фазу образования бобов.
Наименьшая энергетическая себестоимость сбора кормовых единиц получена при соотношении компонентов 75 + 25 % в
I I Био КПД —О— Энерг.себест.
Рис. 4. Биоэнергетическая оценка изучаемых приёмов (среднее за 2 года)
18 Агрономия
фазу цветения - 3,66 ГДж/т, что на 34,4 % и 1,0 % ниже соответствующих показателей соответственно в фазы бутонизации и образования бобов. Таким образом, наличие бобового компонента придает смешанным агроценозам энергетическую доходность.
Анализ энергетической эффективности возделывания однолетних бобово-злаковых агроценозов показал, что в среднем за два года исследований в фазу цветения наибольшее количество обменной энергии получено в агроценозе бобы + суданка при соотношении компонентов 75 + 25 % -50,39 ГДж/га.
Наибольший энергетический КПД и наименьшая себестоимость кормовой единицы также получена в указанной смеси -3,72 и 3,34 ГДж/т соответственно. Также следует отметить смесь бобы + кукуруза, сформировавшую биоэнергетический коэффициент 3,70.
Выводы.
1. Ценотические особенности однолетних культур в бобово-злаковых смесях определяются биологическими свойствами видов и соотношением компонентов в смесях. С уменьшением доли бобового компонента в смеси конкурентоспособность бобового компонента снижается в среднем в
4,5...5,1 раза, а ОР злакового компонента соответственно повышается в 4,1.4,6 раза.
2. Наибольший коэффициент биологической эффективности отмечен при соотношении компонентов 75+25 % в фазу цветения - 1,43, что на 5,1 % больше, чем в фазу образования бобов, и на 30,0 % больше, чем в фазу бутонизации. Наибольшая величина ЬБР получена у смеси бобы + суданка (75+25 %) в фазу цветения -1,44.1,94.
3. Продуктивность смешанных агроценозов зависит от правильного подбора видов, соотношения компонентов и сроков уборки. Наибольшую продуктивность обеспечила травосмесь бобы + суданка (75 + 25 %) при уборке в фазу цветения и образования бобов: выход сухого вещества составил 5,07 и 6,60 т/га; кормовых единиц -4,06 и 4,63 т/га; переваримого протеина -0,53 и 0,49 т/га и обменной энергии - 50,39 и 61,43 ГДж/га соответственно.
Литература
1. Методическое руководство по исследованию смешанных агрофитоценозов / под ред. Н. А. Ламан, В. П. Самсонова, В. Н. Прохоровой и др. - Мн.: Навука I тэхн1ка, 1996. -101 с.
2. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / под ред. Ю. К. Новоселова. - М.: Изд-во ВИК, 1987. - 198 с.
3. Методические указания по оценке качества и питательности кормов. - М.: ЦИНАО, 2002. - 76 с.
УДК 631.874:631.445.4:631.452
СОДЕРЖАНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЗЕРНЕ ЯЧМЕНЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА СИДЕРАТОВ, СПОСОБОВ ИХ ЗАДЕЛКИ И НОРМ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
И. Н. Зеленин, канд. с.-х. наук; Г. В. Шабурова*, канд. техн. наук; О. Н. Зеленина, канд. с.-х. наук
ГНУ ПензНИИСХ, т. (84161) 2-14-52; e-mail: [email protected]; *ГОУ ВПО «Пензенская государственная технологическая академия», т. 8 (412) 49-32-97, e-mail: [email protected]
Изучено влияние элементов агротехники возделывания ячменя нового сорта Лунь на качество зерна. Показано, что в короткоротационном севообороте сидеральный пар -пшеница - просо - ячмень запашка сидерата и внесение удобрений способствуют формированию фуражного зерна ячменя с высокими кормовыми достоинствами. При заделке сидератов дискованием формируется зерно, пригодное для пивоварения.
Ключевые слова: ячмень, протеин, агротехника возделывания, сидераты.
Ячмень является важной сельскохозяйственной культурой благодаря высокому содержанию белка в зерне и его сбалансированности по аминокислотному составу. По продуктивности лучшие сорта ячменя превосходят пшеницу. Главными питательны-
ми веществами зерна ячменя являются крахмал и белок. Зерно ячменя содержит небольшое количество жиров, которые также имеют высокую биологическую ценность.
В разных сортах ячменя содержится от 45 до 58 % крахмала. Содержание белка
Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 1S
