CC BY
107
УДК [633.353+633.2]:631.584.5
КОНКУРЕНТНАЯ СПОСОБНОСТЬ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ С КОРМОВЫМИ БОБАМИ
О.А. ТИМОШКИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора С.А. ПОТЕХИН, аспирант Пензенский НИИСХ Е-таН: oatimoshkin@mail.ru
Резюме. Определены показатели конкурентной способности и биологической эффективности однолетних злаково-бобовых смесей при возделывании на зелёную массу в зависимости от соотношения компонентов в смеси и срока уборки в Среднем Поволжье. Установлено, что кормовые бобы лучше всего дополняют ячмень и кукуруза при выращивании в соотношении 70+40 %. О слабой конкуренции между этими видами свидетельствуют высокие величины коэффициентов конкурентоспособности бобов в смесях с указанными компонентами (1,15. ..2,02 ед.). Уборку посевов на сенаж лучше проводить в фазе молочной спелости нижних бобов, когда коэффициент биологической эффективности агроценозов достигает наибольших значений (1,06.1,30).
Ключевые слова: однолетние смеси, кормовые бобы, конкурентная способность, биологическая эффективность посевов, норма высева компонентов, срок уборки.
Смешанные агрофитоценозы - перспективное направление интенсификации растениеводческой отрасли. В естественных условиях растительные сообщества отличаются многообразием видов. При формировании видового состава решающую роль играет их конкуренция, зависимость одних видов от других, наличие комплементарных видов [1]. Многовидовые ценозы урожайнее и устойчивее одновидовых, дают более питательный корм [2, 3, 4, 5]. Взаимоотношения растений в смешанных посевах могут быть самыми разнообразными: от резкой конкуренции до взаимопомощи. Это зависит от биологической природы разных видов растений и от условий внешней среды. С учетом названных параметров можно выявить и подобрать культуры и сорта, которые наиболее полно используют площади совместного обитания и время вегетации. В таких агрофитоценозах растения образуют несколько ярусов, листья их находятся в наиболее выгодном положении, что способствует эффективному использованию солнечной энергии для формирования урожая [6].
Цель наших исследований оценить конкурентоспособность и биологическую эффективность однолетних бобово-злаковых агроценозов.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на опытном поле Пензенского НИИСХ в 2007-2010 гг.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 5,7...5,8 %, N - 78...90, РО - 156...174, КО -
’ ’ ’ ’25 ’2
123.132 мг/кг почвы, рНсол. - 5,3...5,5.
Для достижения поставленной цели был заложен трехфакторный полевой опыт, сопровождавшийся со-
путствующими наблюдениями, учетами и анализами.
Фактор А (состав агроценоза): вика + овёс; бобы + овёс; бобы + ячмень; бобы + суданка; бобы + кукуруза.
Фактор В (соотношение компонентов в смеси): 40+70 %; 55+55 %; 70+40 %.
Фактор С (срок уборки): фаза цветения - начало плодообразования кормовых бобов; фаза молочной спелости нижних бобов.
В качестве объектов исследований использовали сорта кормовых бобов Пензенские 16, ячменя - Вариант, овса - Аллюр, суданской травы - Лунинская, вики яровой - Орловская 4, гибрид кукурузы - Катерина СВ.
Площадь делянок 50 м2, повторность - 3-хкратная.
Технология возделывания смешанных агроценозов - общепринятая для лесостепи Среднего Поволжья. Предшественник - озимая пшеница. Посев
- сплошной рядовой сеялкой СН-16. Семена заблаговременно протравливали препаратами ТМТД (бобовые) и Дивидент (злаковые). Бобовые инокулиро-вали ризоторфином. Фитоценозы составляли с учетом рекомендуемых в Пензенской области норм высева бинарных смесей. Обработку посевов от вредителей проводили ручным опрыскиванием.
Метеорологические условия в годы проведения исследований различались: 2007 г. был остро засушливым в период прорастания-ветвления, 20082009 гг. - благоприятным для роста и развития однолетних смесей, 2010 г. - экстремально засушливым (ГТК=0,1).
При формировании урожая агрофитоценоза важная роль принадлежит конкурентным взаимоотношениям растений. Фитоценотическая конкуренция - это режим дефицита вещественно-энергетических ресурсов, создаваемый поглощением их всей совокупностью включённых в фитоценоз особей, а также обратное воздействие, которое этот режим дефи-
Таблица 1. Конкурентоспособность однолетних культур в зависимости от соотношения компонентов и срока уборки
Смесь Уборка в 1-й срок Уборка во 2-й срок
бобо- вый злако- вый бобо- вый злако- вый
Соотношение 40+70 %
Вика-овёс 0,34 3,43 0,36 7,89
Бобы-овёс 0,36 7,31 0,36 6,79
Бобы-ячмень 0,63 4,56 0,75 3,87
Бобы-суданка 0,24 9,71 0,14 10,20
Бобы-кукуруза 0,67 1,81 0,79 1,38
Соотношение 55+55 %
Вика-овёс 0,53 3,26 0,48 8,76
Бобы-овёс 0,52 2,73 0,68 6,25
Бобы-ячмень 0,86 1,59 1,23 2,88
Бобы-суданка 0,39 7,17 0,22 7,14
Бобы-кукуруза 0,85 1,47 0,60 1,76
Соотношение 70+40 %
Вика-овёс 0,70 3,01 0,68 7,22
Бобы-овёс 0,75 2,05 0,67 6,56
Бобы-ячмень 1,65 0,83 2,02 0,76
Бобы-суданка 0,51 2,58 0,40 3,65
Бобы-кукуруза 1,26 0,88 1,15 1,22
цита на них оказывает [1]. Наиболее удобный критерий оценки напряжённости конкурентных отношений - степень изменения продуктивности отдельных растений или их популяций [7].
Для оценки критерия конкурентоспособности мы использовали коэффициент конкурентоспособности (competitive ratio, CR) [8].
CRab =
У.
У.,
У Z
АА АВ
У Z
ВВ ВА
где CRab - коэффициент конкурентоспособности культуры А в смеси с культурой В; УАВ - урожайность культуры А в смешанном посеве с культурой В, т/га; УВА - урожайность культуры В в смешанном посеве с культурой А, т/га; УАА и УВВ - урожайность соответственно культур А и В в чистом посеве, т/га; Zab и ZBA
- соотношение культур А и В в смеси, %.
Для оценки критерия биологической эффективности смешанных посевов использовали показатель отношения земельных эквивалентов (Land Equivalent Ratio, LER). С его помощью определяется площадь, необходимая для получения в монопосеве такого же количества каждой культуры, которое сформировалось на единице площади смешанного ценоза.
Результаты и обсуждение. Коэффициент конкурентоспособности компонентов смесей зависел от биологических особенностей растений, соотношения компонентов в смеси и срока уборки. У бобовых культур наиболее высокая величина этого показателя в среднем за четыре года отмечена у кормовых бобов в смеси в соотношении 70+40 % с ячменём - 1,65.2,02 ед., или с кукурузой
- 1,26.1,15 ед. (в зависимости от срока уборки). Такая ситуация свидетельствует о слабой конкуренции между этими растениями и целесообразности их совместных посевов. Из злаковых культур самой высокой конкурентоспособностью отличались суданская трава и овёс в смеси с кормовыми бобами при соотношении 40+70 % - 9,71.10,20 ед. и 7,31.6,79 ед. соответственно.
Уменьшение нормы высева бобовых видов в смеси с 70 % до 40 % способствовало снижению их конкурентоспособности в 1,3-2,6 раза при одновременном увеличением CR злакового компонента в 1,1-3,8 раза.
Ко второму сроку уборки отмечается повышение коэффициента конкурентоспособности овса и суданской травы при всех соотношениях в связи с увеличением их доли в урожае зелёной массы.
На величину коэффициента биологической эффективности однолетних смесей влияли все изучаемые факторы. Наилучшие результаты отмече-
Таблица 2. Коэффициент биологической эффективности (LER) однолетних агроценозов при различном соотношении компонентов в смеси и сроках уборки
Смесь
1-й срок уборки 2-й срок уборки
бо- бо- вый зла- ко- вый об- щий бо- бо- вый зла- ко- вый об- щий
Вика-овёс
Бобы-овёс
Бобы-ячмень
Бобы-суданка
Бобы-кукуруза
Вика-овёс
Бобы-овёс
Бобы-ячмень
Бобы-суданка
Бобы-кукуруза
Вика-овёс
Бобы-овёс
Бобы-ячмень
Бобы-суданка
Бобы-кукуруза
Соотношение 40+70 %
0,44 0,84 1,28
0,15
0,28
0,11
0,28
0,82
0,85
0,85
0,74
0,97
1,13
0,96
1,02
Соотношение 55+55 %
0,29 0,67 0,95
0,29
0,45
0,23
0,50
0,66
0,58
0,65
0,63
0,94
1,02
0,87
1,13
Соотношение 70+40 %
0,44 0,53 0,97
0,47
0,68
0,37
0,88
0,47
0,29
0,47
0,41
0,94
0,97
0,85
1,29
0,16
0,16
0,26
0,07
0,32
0,27
0,35
0,45
0,16
0,39
0,45
0,45
0,76
0,35
0,84
0,87
0,86
0,77
1,00
0,71
0,79
0,77
0,59
0,85
0,66
0,71
0,74
0,30
0,71
0,45
1.03 1,02
1.04 1,07 1,02
1,06
1.03
1.04 1,01
1.05
1,16
1,19
1.06 1,06 1,30
ны в смесях бобы + кукуруза, бобы + ячмень, величина показателя _ЕЯ у которых превышает 1 ед., что свидетельствует о более высокой продуктивности смешанных посевов этих культур, по сравнению с чистыми.
Увеличение нормы высева бобового компонента в смеси повысило его показатель _ЕЯ с 0,11.0,44 ед. до 0,37.0,88 ед. (табл. 2). При этом коэффициент биологической эффективности злаковых культур снижался.
При первом сроке уборки и соотношении компонентов 40+70 % биологически эффективными (_ЕЯ>1) были смеси вика + овёс, бобы + ячмень, бобы + кукуруза, 55+55 % - бобы + ячмень, бобы + кукуруза, 70+40 % - бобы + кукуруза. При втором сроке уборки биологически эффективными оказались все смеси. Показатель _ЕЯ по вариантам составил 1,02.1,30. Это означает, что для формирования урожая в лучших вариантах (бобы с кукурузой и бобы с овсом) смешанных ценозов требуется до 30 % меньше площади, чем одновидовым посевам тех же культур.
Выводы. Таким образом, анализ показателей конкурентоспособности однолетних смесей позволил установить, что кормовые бобы лучше всего дополняют ячмень и кукуруза при выращивании в соотношении 70+40 % (СЯ=1,15...2,02). Наибольшая биологическая эффективность возделывания смесей с кормовыми бобами возможна при скашивании на сенаж в фазе молочной спелости нижних бобов (_ЕЯ=1,06...1,30).
Литература.
1. Куркин К.А. Фитоценотическая конкуренция. Системные особенности и параметрические характеристики //Бот. Журн.
- 1984. - Т. 69. - № 4. - С. 437-447.
2. Варламов В.А, Первеева Н.И. Оценка конкурентных взаимоотношений бобовых и злаковых культур в смешанных посевах //Проблемы рационального использования растительных ресурсов: матер. Междунар. науч.-практич. конф. - Владикавказ, 2004. - С. 56-59.
3. Мерзликина Ю.А., Панков Д.М., Важов В.М. Формирование высокопродуктивных агроценозов в условиях лесостепи Алтая //Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 6. - С. 31-32.
4. Артемьев А.А., Капитанов М.П., Пронин А.А. Продуктивность и качество однолетних травосмесей в зависимости от соотношения компонентов// Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 3. - С. 40-42.
5. Нафиков М.М., Хафизова А.Р. Возделывание кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах в Западном Закамье РТ.//Вестник Казанского ГАУ. - 2010. - №2. - Т.16. - С. 138-142
6. Жученко А.А. Фундаментальные и прикладные научные приоритеты адаптивной интенсификации растениеводства в XXI веке. Саратов. - 2000. - 276 с.
7. Методическое руководство по исследованию смешанных агрофитоценозов/Н.А. Ламан, В.П. Самсонов, В.Н. Прохоров и др. - Мн.: Навука I тэхнка. - 1996. - 101 с.
8. Willey R.W., Rao M.R. A competitive ratio for quantifying competition between intercrops //Experimental Agriculture. - 1980.
- Vol. 16. - № 2. - P. 117-125.
COMPETITIVE ABILITY AND BIOLOGICAL EFFICIENCY OF MIXED SOWING WITH BROAD BEANS
O.A. Timoshkin, S.A. Potekhin
Summary. Factors to competitive ability and biological efficiency of annual forage crops grown to the green mass in dependencies from the component ratios in mixture and harvest time of mixtures are determined.
Key words: one-year mixture, broad beans, competitive ratio and biological efficiency of mixed sowing, sowing rate of component, harvest time of mixtures.
УДК 636. 085
ВЛИЯНИЕ ВИДОВ БОБОВЫХ ТРАВ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ФИТОЦЕНОЗОВ УКОСНОГО ТИПА В УСЛОВИЯХ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА
РОССИИ
И.В. СЕPЕБPОВA, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Т.Н. СОБОЛЕВA, научный сотрудник Северо-Западный НИИ молочного илугопастбищ-ного хозяйства
E-mail: sznii@list.ru
Резюме. В условиях европейского севера Российской Федерации наибольшую продуктивность травостоев сконструированных на основе различных видов бобовых и злаковых трав обеспечивает использование люцерны изменчивой. Сбор сухой массы при выращивании травосмесей с ее участием составляет 8,8 т/га, обменной энергии - 101,5 ГДж/га, переваримого протеина - 1513 кг кг/га. Обработка семян микробиологическим препараты способствует более равномерному распределению урожайности по укосам, повышению пита-тельной и кормовой ценностью клеверозлаковых травостоев. Наилучшие ре-зультаты обеспечивает применение микофила (сбор сухой массы 7,6 т/га, об-менной энергии - 83,4 ГДж/га и перваримого протеина - 904 кг). Ключевые слова: виды трав, микробиологические препараты, фитоценоз, продуктивность, питательная ценность, ботанический состав.
Создание устойчивой кормовой базы, обеспечивающей получение дешевых высокопитательных кормов и сохранение плодородия почвы, в условиях европейского севера России возможно путем использования комплексного подхода, включающего формирование бобово-злаковых травостоев на основе адаптивных видов и сортов бобовых трав и применение микробиологических препаратов, способствующих уменьшению доз минеральных удобрений и повышению коэффициента их использования [1].
В связи с этим актуально выявление экологически пластичных видов бобовых трав, обладающих продуктивным долголетием и эффективных штаммов микроорганизмов, обеспечивающих воспроизводство
почвенного плодородия, высокую продуктивность и устойчивость создаваемых фитоценозов к неблагоприятным факторам [3].
Цель наших исследований - оценить влияние традиционных и малораспространенных на Европейском Севере РФ видов бобовых трав, а также микробиологических препаратов на продуктивность и питательную ценность фитоценозов укосного типа.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2006-2009 гг. на опытном поле СЗНИ-ИМЛПХ. Полевые опыты заложены на типичной для региона дерново-подзолистой легкосуглинистой средне окультуренной почве, содержание гумуса 2,73 %, рНсол - 6,3, обеспеченность фосфором - 200 мг/кг почвы, калием - 174 мг/кг почвы. Площадь учётных делянок 11 м2, повторность трехкратная.
В опытах изучали малораспространенные в условиях европейского севера РФ виды бобовых трав: лядвенец рогатый Солнышко (норма высева 8 кг/га); люцерна изменчивая Селена (8 кг/га) и традиционный вид - клевер луговой Дымковский (8 кг/га), злаковые травы - овсяница луговая сорт Московская 62 (12 кг/га); тимофеевка луговая сорт Вологодская местная (8 кг/га) в составе трехкомпонентных смесей с овсяницей луговой и тимофеевкой луговой, а также два варианта четырехкомпонентных смесей (клевер + овсяница + тимофеевка + лядвенец и клевер + овсяница + тимофеевка + люцерна). Перед посевом семена клевера, лядвенца и люцерны скарифицировали и обрабатывали ризоторфином: клевер
- штаммом 348-а, лядвенец - 476, люцерна - 425-а.
Кроме того, на клеверо-злаковом травостое (клевер луговой + овсяница луговая + тимофеевка луговая) изучали влияние микробиологических препаратов нового поколения (азоризин и микофил), которыми обрабатывали семена перед посевом из расчета 0,2 кг на гектарную норму семян.
Азоризин это бактериальный препарат, созданный на основе коллекционного штамма АзозрігіІІит lipoferum. Эффективен на слабокислых и нейтральных почвах при хорошем увлажнении. Ризосферные бак------------------------------------------ 55
