CC BY
14
УДК: 911.52:551.4:631.47:635.656:633.13: 633.16:633.11
ПРЕЦИЗИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ БЕЗЛИСТОЧКОВОГО МОРФОТИПА ГОРОХА ПОСЕВНОГО
А.Ф. Мамадназарбеков, Н.В. Надежина
Ивановская государственная сельскохозяйственная академия им. Д.К. Беляева
В статье представлены результаты трехлетнего экспериментального изучения моно- и биком-понентных агрофитоценозов нового для региона безлисточкового (усатого) морфотипа гороха посевного с зерновыми культурами - овсом, ячменем и пшеницей. Полевые исследования синхронно проведены в плакорных (приводораздельных) ареалах двух типичных для пахотных земель региона и наиболее контрастных по агроэкологическим условиям ландшафтов. Определена возможность формирования урожаев зерна на фоне сбалансированных доз полного удобрения в условиях различных ландшафтов. Наибольший и устойчивый эффект обеспечило размещение посевов в ареалах моренного ландшафта. Смеси с пшеницей и овсом имели преимущество по урожайности, выходу семян гороха и белковой продуктивности. Рост урожайности и качества зерна обеспечивается высокой эффективностью ассимиляционных процессов в фитоценозах данной структуры.
Ключевые слова: ландшафтно-адаптированные агротехнологии, зандровый и моренный ландшафты, бикомпонентные посевы, структура агрофитоценоза, горох посевной, безлисточковый морфо-тип, планирование урожайности.
Актуальность проблемы исследования. Задача современного земледелия - получение стабильных урожаев продукции нормативного качества при минимальных затратах вещественно-энергетических, финансовых инвестиций, выполнении требований эффективного использования и воспроизводства ресурсного потенциала агроландшафта. Решение данной задачи возможно лишь в рамках стратегии устойчивого функционирования и на практике означает экологизацию отрасли, организацию производства на принципах рационального природопользования, в соответствии с объективными системными законами природы и общества. Процесс разработки организационно-технологических решений должен основываться на представлении об агропроизводстве как о природно-техногенной системе, в которой социальные, технические и естественно-природные компоненты находятся в тесной взаимосвязи и взаимозависимости, но базовыми, предопределяющими тех-
ногенез, являются компоненты природные. Земледелие, осуществлявшееся в нашей стране в двадцатом столетии, отличалось техногенным подходом, стремлением к унификации приемов хозяйствования. Методология зональных систем земледелия позволила более корректно оценивать природные условия производства, но не обеспечила степени точности, достаточной для эффективного существования в условиях рынка. В настоящее время происходит возвращение к позициям классической русской аграрной науки, к крестьянской ментальности, в высшей степени адекватным современным концепциям развития общества и агропроиз-водства: возрождается идея адаптивного земледелия [3,4]. Реализация данной идеи требует качественно нового научно-методологического обеспечения.
Для совершенствования методологической базы агропроизводства успешно привлекается современная экология как многоотраслевая наука об экосистемах на всех иерархических уровнях организации
от агроценоза, системы агроценозов в севообороте до общих отношений в системе «человеческое общество - окружающая среда» локального, регионального и планетарного уровня [2]. Однако, еще в 70-е годы прошлого века аграрной наукой на системных принципах разработан способ корректного учета природных (и, частично, техногенных) ресурсов для рациональной организации агропроизвод-ства - методология программирования урожайности сельскохозяйственных
культур, развившаяся в настоящее время в концепции «точного земледелия» с привлечением к планированию мощного арсенала машинных технологий и возможностей вычислительной техники для получения, обработки и анализа значимой в агроэкологическом отношении информации о состоянии компонентов аг-роландшафта [10]. Объективная сложность в управлении агросистемами при их оптимизации - низкая точность перспективных прогнозов фоновых гидротермических параметров и, что крайне важно, режимов состояния атмосферы. Непредсказуемость атмосферных процессов сохранится в обозримом будущем, что и далее обусловит слабую прогнози-руемость поведения агросистем в целом, динамических процессов в почве, хода продукционных процессов и, как следствие, высокую степень инвестиционных рисков. К сожалению, как экология, так и традиционные аграрные науки, в том числе - и программирование урожайности, рассматривают преимущественно «вертикаль» процессов в агробиогеоце-нозе: «растение - почва - атмо-гидросфера», «почва - растение - удобрение» и т.д. - на уровне пространственно неопределенной эко(гео)системы. Варьирование экологически и технологически значимых параметров среды по ла-терали рассматривается лишь в региональном аспекте: единые рекомендации адресуются «для дерново-подзолистых почв Центра Нечерноземья», «Верхне-
волжья», гетерогенность агроландшафта и почвенного покрова как его центрального компонента на локальном уровне практически не принимается во внимание.
В последние годы для исследования реально существующих латеральных закономерностей условий производства используются методы, выработанные современным ландшафтоведением. Наиболее релевантным для исследования неоднородности условий агропроизводства является геоэкологический (геотопологический) метод, основанный на анализе ведущего фактора дискретизации ландшафтного пространства, прежде всего на локальном уровне - литолого-геоморфологического. Геотопологический метод предоставляет возможность четко разграничивать различные в агро-экологическом отношении территории землепользования [5]. Ландшафтно-геоэкологический подход в оценке естественно-природных условий позволяет корректно выявить пространственно-временную неоднородность территории, варьирование значимых для развития культурных растений свойств среды, однозначно определить ареалы с одинаковым ресурсным потенциалом, с проявлением факторов, лимитирующих продукционные процессы, со сходной изменчивостью их во времени [6].
Единственный пример создания теоретической и практической базы ландшафтно- адаптированного земледелия, в том числе - на основе экспериментальных исследований в регионе - разработки коллектива ученых под руководством академиков РАСХН В.И.Кирюшина и А.Л.Иванова для Владимирского Ополья [1]. Эти разработки можно рассматривать как замечательный методологический прецедент, но для ландшафтов Полесий с дерново-подзолистыми почвами, доминирующими в Верхневолжье, необходимо активно проводить специальные исследования.
Анализ многочисленных фондовых, в том числе - картографических материалов свидетельствует: основные генетические роды и подроды полевых ландшафтов в Ивановской области -ледниковые - моренные - со среднесуг-линистыми почвами на моренных суглинках, водно-ледниковые - покровные со среднесуглинистыми почвами на покровных суглинках и зандровые - с легкосуглинистыми и супесчаными почвами на водно-ледниковых (моренных) песках, на юге области - в границах Ополья -лессовые с серыми лесными почвами. Статистические данные урожайности зерновых, зернобобовых и технических культур в агропредприятиях области выявили закономерность: при различных фоновых режимах атмосферных процессов более устойчивы урожаи в хозяйствах, территория землепользования которых расположена в пределах лессовых и покровных ландшафтов, наибольшая вариабельность сборов зерна и семян наблюдается в пределах ландшафтов моренных и зандровых [6].
Основная специализация отрасли земледелия большинства хозяйств Верхневолжья - полевое кормопроизводство. Обеспечение животноводства полноценными кормами, сбалансированными по белку и незаменимым аминокислотам, диктует целесообразность выращивания зернобобовых культур. Зернобобовые культуры, помимо прямого производственного значения в кормопроизводстве, благодаря способности к симбиотической (ризобиальной) азотфиксации служат средством эффективного использования естественно-природных ресурсов пахотных земель и воспроизводства этих ресурсов. Традиционно основной зернобобовой культурой, выращиваемой в регионе, является горох посевной. Детально разработаны зональные технологии получения до 25-30 ц/га семян гороха. Однако, вследствие морфофизиологических особенностей традиционных сортов (по-
легание стебля, осыпаемость семян, существенный разрыв между потенциальной и реализованной продуктивностью) чаще используются совместные посевы гороха с зерновыми культурами. Выращивание гороха в смесях рекомендовано в Верхневолжье даже с семенными целями, но в кормопроизводстве культивирование бивидовых посевов наиболее органично [8,9].
Внести вклад в решение задач устойчивого земледелия может внедрение в регионе современных сортов безлисточ-кового (усатого) морфотипа гороха посевного. К выращиванию этих сортов переходят горохосеющие хозяйства Ивановской области, но технологии базируются на рекомендациях, выработанных для традиционных сортов, и не вполне надежны. Хотя растения сортов данного морфотипа относительно устойчивы к полеганию за счет обилия усиков, в гу-мидных ландшафтах целесообразно изучение и бивидовых посевов с зерновыми культурами. Для эффективного использования новых сортов гороха нужна разработка прецизионных (высокоточных) интенсивных технологий выращивания, максимально адаптированных как к свойствам новых морфотипов гороха, так к особенностям ландшафтов Верхневолжья. Необходимо, прежде всего, установить параметры структуры фитоценозов (вид наилучшего зернового компонента смеси и оптимального соотношения бобового и злакового компонентов) в агро-экологических условиях различных ландшафтов и для различных уровней интенсивности технологий.
Первостепенный и самый действенный фактор интенсификации агротех-нологий в регионе - система удобрения сельскохозяйственных культур. Система удобрения зернобобовых при выращивании как в моновидовых, так и совместных с зерновыми культурами посевах, требует особенно корректного обоснования [7]. Экспериментальные исследова-
ния впервые в регионе проведены в 20152017 годах в рамках программы ландшафтных исследований, реализуемой на кафедре растениеводства Ивановской ГСХА с 2001 года. Программа интегрирует вышеозначенные системные методологические подходы и апробирована для ведущих групп сельскохозяйственных культур (зерновых - яровых овса, ячменя, пшеницы, тритикале, озимых пшеницы и ржи, зернобобовых - гороха посевного и полевого, вики яровой и их смесей с зерновыми, люпина узколистного, для технических (кормовых) культур семейства Капустные - яровых рапса, сурепицы, горчицы белой).
Цель исследований: Определить эффективность выращивания безлисточ-кового сорта гороха посевного в однови-довых и совместных с зерновыми культурами посевах различной структуры в различных условиях минерального питания на автоморфных дерново-подзолистых почвах плакорных (элювиальных) ареалов моренных и зандровых ландшафтов. Исследования проводились на опытном поле НУС Ивановской ГСХА путем постановки трехфакторного полевого опыта.
Фактор 1. Генетический род (под-род) ландшафта: зандровый с легкосуглинистыми дерново-подзолистыми почвами на моренном песке; моренный со среднесуглинистыми дерново-
подзолистыми почвами на моренном суглинке.
Фактор 2. Вид и структура агро-фитоценоза в семи градациях: горох (НП 1,50); горох (НП 0,75) + овес (НП 3,0) (1:1); горох (НП 1,15) + овес (НП 1,5) (3:1); горох (НП 0,75) + ячмень (НП 3,0) (1:1); горох (НП 1,15) + ячмень (нП 1,5) (3:1); горох (НП 0,75) + пшеница (НП 3,0) (1:1); горох (НП 1,15) + пшеница (нП 1,5)
(3:1).
Фактор 3. Агрохимический фон: экстенсивный (контрольный - урожай не планировался, удобрения не вносили);
интенсивный (ПУ - 40 ц/га, расчет доз минеральных удобрений балансовым методом). Дозы азота под горох рассчитывали по 0,5 потребления, в смесях - по злаковому компоненту с учетом его доли в структуре посева. Дозы удобрений одновидовых посевов гороха в ареале зандрового ландшафта составили N50-70 P20-10K100-120, моренного - N40-60 P10-40 K110-i40, дозы смесей в данных ареалах - N60-120 P20-10 K100-140 и N40-100 P10-40 K110-140.
В соответствии с градациями фактора 1 определяли ключевые участки в пределах зандрового и моренного ареалов опытного поля (ландшафтная структура территории стационара позволяет это делать), на каждом из них факторы 2 и 3 изучали в четырехкратном повторении. В опыте использовали сорт гороха Софья. Оригинатор и патентообладатель сорта -ВНИИЗБК (Орловская обл.). Сорт создан методом индивидуальный отбора из гибридной популяции F3, полученной от скрещивания селекционного образца ФН-154-92 х Carrera. Растения гороха данного сорта имеют усатый тип листа, крупные прилистники, расположенные под острым углом к стеблю. Стебель жесткий. Устойчивость к полеганию высокая: при урожайности 40-45 ц/га и выше степень полегания не превышает 4,8 балла. Сорт зернового использования, среднеспелый. Продолжительность вегетации в ЦЧО менее 80 суток. Сорт высокоурожайный: средняя за 2006-2008 годы урожайность семян составила 42,1 ц/га (стандарта - 35 ц/га), максимальная урожайность 47,049,3 ц/га получена на Ливенском ГСУ Орловской области. Содержание белка в семенах 23-24 %. Сорт рекомендован к использованию в Центральном и Центрально-Черноземном регионах России.
Основные результаты исследований. В 2015 году оптимальная динамика метеофакторов обеспечила чрезвычайно высокую степень реализации потенциала сорта и доминирование бобового компо-
нента в смесях. В 2016 году формирование всходов проходили при дефиците влаги в почве, в дальнейшем на фоне высоких температур и периодических засушливых явлениях продукционные процессы культур в смешанных фитоценозах протекали менее успешно, а осадки в период созревания затруднили проведение уборочных работ на участке моренного ландшафта. В 2017 году лимитирующим фактором послужил недостаток тепла, особенно в начале вегетации. Урожай формировался, в основном, за счет злакового компонента. На связных почвах моренного ландшафта посевы гороха и его смесей умеренно полегали во все годы исследований. Фитоценозы устойчивой архитектоники позволило создать выращивание гороха с овсом и пшеницей, и лишь в 2016 году на легких почвах зандрового ландшафта - с ячменем. В 2015 году урожайность в опыте была весьма высокой. Даже на контрольном фоне питания урожай гороха в одновидовом посеве составил 29,635,8 ц/га, при совместном выращивании с зерновыми - 23,0-41,7 ц/га (табл. 1).
На интенсивном агрофоне в условиях оптимального режима метеофакторов моновидовые посевы гороха сформировали практически равные урожаи 44,245,4 ц/га в ареалах зандрового и моренного ландшафтов, но наиболее высокие урожаи смесей аналогичной структуры были получены на среднесуглинистой почве моренного ландшафта - соответственно 29,8-48,8 ц/га и 42,8-58,7 ц/га.
В 2016 году периодический дефицит влаги снизил продуктивность всех посевов, особенно на участке аридизиро-ванного зандрового ландшафта. Преимущество как экстенсивного, так и интенсивного выращивания безлисточкового гороха на среднесуглинистых почвах проявилось в полной мере. На контрольном агрофоне урожайность гороха была здесь на 4,5 ц/га или 30 %, смесей - на 3,3-11,6 ц/га или 17-97 % выше, на агро-фонах, созданных расчетными дозами
минеральных удобрений, - на 8,5 ц/га или 27 % и на 4,2-17,0 ц/га или 14-78 % выше. Максимальной продуктивностью обладали посевы гороха с пшеницей в соотношении 3:1 - 46,4 ц/га. На участке с легкими почвами в 2016 году достичь запланированного уровня урожайности 40 ц/га не удалось. Наиболее высокий урожай 33,8 ц/га сформирован посевами гороха с ячменем в соотношении 3:1.
Дефицит тепла и обилие осадков лимитировали продукционные процессы гороха в 2017 году. В моновидовом посеве при оптимизации минерального питания урожай семян оказался наименьшим за годы опытов - 25,0 и 33,8 ц/га. Общая продуктивность бикомпонентных фито-ценозов была, как правило, выше, чем в 2016 году, но урожай формировался, в основном, за счет злакового компонента.
Обобщение результатов трехлетних экспериментов свидетельствует об эффективности выращивания безлисточко-вого морфотипа гороха посевного в условиях региона. При экстенсивном возделывании урожай семян моновидового посева составил 19,7-25,2 ц/га, на фоне полного минерального удобрения в сбалансированных дозах - на 13,4-13,8 ц/га или 68 и 55 % выше. Совместные посевы с зерновыми культурами, особенно с пшеницей, в аналогичных ландшафтных и технологических условиях превзошли по урожайности моновидовые посевы гороха. Важно подчеркнуть устойчивость урожаев смесей по годам. Преимущество, в том числе - при интенсивном выращивании, имели смеси с преобладанием бобового компонента (в соотношении компонентов 3:1). Наиболее высокую и стабильную продуктивность исследуемых фитоценозов обеспечивало размещение посевов на среднесуглинистых почвах моренного ландшафта (табл. 2).
Таблица 1
Урожайность моно- и бнкомпонентных с зерновыми культурами посевов гороха в зависимости от ландшафтных условий, структуры агроценоза н агрофона
1 о Рост урожая Варьиро-
¡3 § по отноше- вание
¡3 а <и И к Урожай зерна, ц/га нию урожая
1 & о -е о & <С к контролю
О 2015 год 2016 год 2017 год сред. за 3 ц/га % ц/га %
рц года
горох контр. 29,6 15,2 14,2 19,7 - - 15,4 78
№К 44,2 30,0 25,0 33,1 13,4 68 19,1 58
1:1 контр. 23,0 12,0 20,4 18,5 - - 11,0 59
Й О о 4- и №К 29,8 21,8 39,8 30,5 12,0 65 18,0 59
Л + (Я 2 ё 3:1 контр. 30,3 20,1 16,4 22,3 - - 13,9 62
'К №К 43,8 29,4 39,9 37,7 15,4 65 14,4 38
« 1:1 контр. 25,3 14,9 20,8 20,3 - - 10,4 51
о горох + ячмеш №К 37,2 30,1 39,0 35,4 15,1 74 8,9 25
ГО 3:1 контр. 29,3 18,9 14,7 20,9 - - 14,6 70
№К 40,6 33,8 39,3 37,9 17,0 81 6,8 18
ев Д Й К 1:1 контр. 28,9 14,6 23,1 22,2 - - 14,3 64
№К 41,7 25,9 43,7 37,1 14,9 67 17,8 48
О , й контр. 35,8 20,5 17,8 24,7 - - 18,0 73
2 В с 3:1 №К 48,8 30,1 40,1 39,7 15,0 61 18,7 47
горох контр. 35,8 19,7 20,2 25,2 - - 16,1 64
№К 45,4 38,2 33,4 39,0 13,8 55 12,0 31
1:1 контр. 31,2 23,6 29,6 28,1 - - 7,6 27
о ° о 4- ^ №К 42,8 38,8 45,1 42,2 14,1 50 6,3 15
Л + (Я 2 8 3:1 контр. 38,1 27,9 30,8 32,3 - - 10,5 33
'3 №К 56,3 42,2 48,8 49,1 16,8 52 14,1 29
1:1 контр. 32,3 19,4 32,9 28,2 - - 13,5 48
<ц горох + ячмеи №К 45,4 34,3 44,9 41,5 13,3 47 11,1 27
3 3:1 контр. 37,1 22,2 30,0 29,8 - - 14,9 50
№К 51,8 39,2 46,1 45,7 15,9 53 12,6 28
ев 1:1 контр. 32,5 23,5 33,1 29,7 - - 9,6 32
О § №К 47,1 34,2 47,1 42,8 13,1 44 12,9 30
О ^ 2 В с 3:1 контр. 41,7 31,3 35,1 36,0 - - 10,4 29
№К 58,7 46,4 47,9 51,0 15,0 42 12,3 24
НСР 05 по роду ландшафта по структуре агрофитоценоза по агрофону 0,8 1,6 0,8 0,4 0,7 0,2 0,4 0,8 0,2
Таблица 2
Степень реализации программы урожайности фитоценозами гороха и смесей различной структуры при интенсивном выращивании (при планировании урожаев зерна 40 ц/га)
Род ландшафта Агроценоз Соотношение компонентов Степень реализации программы урожайности, % Варьирование показателя, %
2015 год 2016 год 2017 год сред. за 3 года
Зандровый горох - 110 75 63 83 47
горох + овес 1 1 74 55 100 76 45
3 1 110 74 100 94 26
горох + ячмень 1 1 93 75 98 89 23
3 1 102 85 98 95 17
горох + пшеница 1 1 104 65 109 93 44
3 1 122 75 100 99 47
Моренный горох - 114 96 84 98 30
горох + овес 1 1 107 97 113 106 16
3 1 141 106 122 123 35
горох + ячмень 1 1 114 86 112 104 28
3 1 130 98 115 114 32
горох + пшеница 1 1 118 86 118 107 32
3 1 147 116 120 128 31
В среднем за три года в условиях зандрового ландшафта степень реализации программы урожайности смесей составила 76-99 % при варьировании по годам 17-47 %, в условиях моренного -выше 100 % - 104-128 %, при варьировании по годам 16-35 %.
Качество фуражного зерна, получаемого в бивидовых посевах, находится в прямой зависимости от доли бобовой культуры в составе зерносмеси (табл.3). В 2015 году проявилась высокая конкурентоспособность сорта Софья: доля гороха в урожае во всех вариантах опыта была выше, чем в соответствующей посевной смеси. В 2016 году доля гороха снизилась в урожае смесей с соотношением компонентов 1:1 на почвах зандро-
вого ландшафта, в 2017 году участие гороха в урожае смесей было минимальным. Важно, что сбор семян гороха на интенсивном агрофоне существенно возрастал, а в ареале зандрового ландшафта - и стабилизировался. В среднем за три года горохо-пшеничная смесь в соотношении компонентов 3:1 позволила получить на легких почвах 30,0 ц/га гороха (незначительно ниже, чем в моновидовых посевах), на связных почвах - 40,2 ц/га (превзойдя моновидовые посевы бобовой культуры).
Таблица 3
Урожайность гороха в моновидовом посеве и в составе смесей с зерновыми культурами в зависимости от ландшафтных условий, структуры
агроценоза и агрофона
¡2 В е 8 Соотношение компонентов В •е Сбор семян гороха в моновидовом посеве и в составе смесей, ц/га Рост урожая по отношению к контролю Варьирование урожая
§ рц * 2015 год 2016 год 2017 год сред. за 3 года ц/га % ц/га %
горох контр. 29,6 15,2 14,2 19,7 - - 15,1 77
№К 44,2 30,0 25,0 33,1 13,4 68 19,2 58
1:1 контр. 18,2 8,8 2,0 9,7 - - 16,2 167
о ° 2 § №К 21,8 14,4 13,1 16,4 6,7 69 8,7 53
3:1 контр. 26,6 18,2 5,8 16,9 - - 20,8 123
>Э №К 36,3 25,5 22,6 28,1 11,2 66 13,7 49
Л и 1:1 контр. 16,6 9,0 2,3 9,3 - - 14,3 154
и горох + ячмен] №К 21,7 14,5 14,0 16,7 7,4 80 7,7 46
ГО 3:1 контр. 22,5 15,1 5,7 14,4 - - 16,8 117
№К 30,6 24,0 21,3 25,3 10,8 76 9,3 37
ев 1:1 контр. 19,9 10,1 4,9 11,6 - - 15,0 129
Й а о а №К 24,3 17,6 19,0 20,3 8,7 75 6,7 33
д с 3:1 контр. 30,2 18,2 8,0 18,8 - - 22,2 118
№К 39,5 25,3 25,2 30,0 11,2 60 14,3 48
горох контр. 35,8 19,7 20,2 25,2 - - 16,1 64
№К 45,4 38,2 33,4 39,0 13,8 55 12,0 31
1:1 контр. 18,2 18,4 10,3 15,6 - - 7,9 51
о о 1+ 8 2 о №К 24,3 29,1 17,5 23,6 8,0 51 11,6 49
3:1 контр. 31,6 25,7 18,8 25,4 - - 12,8 50
« №К 45,1 37,0 28,4 36,8 11,4 45 16,7 45
1:1 контр. 18,0 12,9 12,6 14,5 - - 5,4 37
* й 2 £ №К 23,5 18,3 16,9 19,6 5,1 35 6,6 34
3 3:1 контр. 28,0 18,8 19,8 22,2 - - 9,2 41
№К 37,9 29,8 26,5 31,4 9,2 41 11,4 36
ев 1:1 контр. 20,3 18,2 15,1 17,9 - - 5,2 29
* К о а №К 28,5 23,3 20,2 24,0 6,1 34 8,3 34
Р а 3:1 контр. 35,9 28,6 23,7 29,4 - - 12,2 42
>- а с №К 49,5 39,3 31,9 40,2 10,8 37 17,6 44
НСР 05 по роду ландшафта по структуре агрофитоценоза по агрофону 5.8 11,0 2.9 0,4 0,6 0,4 0,3 0,6 0,2
Массовая доля сырого (общего) белка в семенах безлисточкового гороха в моновидовом посеве составила в среднем
18,1-20,7 % (ниже уровня, полученного в условиях ЦЧО) при варьировании 10-16% среднего значения (табл. 4).
Таблица 4
Содержание белка в семенах гороха и зерне в зависимости от условий выращивания
Род ландшафта Агроценоз Соотношение компонентов Агрофон Массовая доля сырого (общего) белка в урожае, % +/- под влиянием №К- фона, % Варьирование по годам, %
2015 год 2016 год 2017 год сред. за 3 года массовой доли по отношению к среднему
Зандровый горох - контр. 19,0 18,8 16,6 18,1 - 2,4 13
№К 19,4 21,5 21,1 20,7 2,6 2,1 10
о ° 2 § 1:1 контр. 17,1 17,3 9,4 14,6 - 7,9 54
№К 17,4 18,3 13,5 16,4 1,8 4,8 29
3:1 контр. 18,9 18,1 11,3 16,1 - 7,6 47
№К 18,0 20,3 16,2 18,2 2,1 4,1 23
горох + ячмень 1:1 контр. 14,8 16,1 7,6 12,8 - 8,5 65
№К 14,7 16,8 14,2 15,2 2,4 2,6 17
3:1 контр. 16,2 17,4 10,5 14,7 - 6,9 47
№К 16,6 18,9 16,2 17,2 2,5 2,7 16
горох + пшеница 1:1 контр. 16,3 16,9 11,0 14,7 - 5,9 40
№К 15,7 19,1 16,0 16,9 2,2 3,4 20
3:1 контр. 17,6 18,1 12,8 16,2 - 5,3 33
№К 17,7 20,3 17,7 18,6 2,4 2,6 14
Моренный горох - контр. 18,8 21,7 20,2 20,2 - 2,9 14
№К 20,6 21,1 18,0 19,9 -0,3 3,1 16
о ^ 1+ 8 2 ° 1:1 контр. 15,8 18,7 10,7 15,1 - 8,0 53
№К 16,0 18,9 11,7 15,5 0,4 7,2 46
3:1 контр. 17,6 21,2 15,2 18,0 - 6,0 33
№К 18,5 20,1 13,8 17,5 -0,5 6,3 36
горох + ячмень 1:1 контр. 14,4 19,2 12,5 15,4 - 6,7 44
№К 15,8 17,8 11,6 15,1 -0,3 6,2 41
3:1 контр. 16,3 20,7 15,6 17,5 - 5,1 29
№К 17,9 19,4 13,7 17,0 -0,5 5,7 34
горох + пшеница 1:1 контр. 15,7 20,4 13,2 16,4 - 7,2 44
№К 16,5 18,7 12,3 15,8 -0,6 6,4 41
3:1 контр. 17,7 21,2 16,1 18,3 - 5,1 28
№К 18,9 19,9 14,7 17,8 -0,5 5,2 29
Содержание белка в зерне бикомпо- ем компонентов в урожае и закономерно воз-
нентных посевов, определялось соотношени- растало в смесях с высокой долей гороха. В
сопоставимых условиях меньше сырого белка содержалось в урожае горохо-ячменных смесей, больше - горохо-пшеничной. В ареале зандрового ландшафта под влиянием
удобрений массовая доля белка в урожае смесей возрастала, варьирование по годам снижалось, на среднесуглинистых почвах моренного заметный эффект отсутствовал.
Таблица 5
Белковая продуктивность посевов в зависимости от ландшафтных и технологических условий выращивания
8 Рост вало- Варьиро-
В Валовой сбор переваримого бел- вого вание
ев £ ев со о н В с В ка с урожаем семян гороха и смесей, кг /га сбора по отноше- сбора переваримого
8 3 о и е и я о нию белка
о & р ь к контролю
8 а < 2015 2016 2017 сред.
о £ о о и год год год за 3 года кг/га % кг/га %
горох контр. 494 252 207 318 - - 287 90
ЫРК 756 568 464 596 278 87 292 49
о ° 2 § 1:1 контр. 338 177 149 221 - - 189 86
№К 441 335 430 402 181 82 11 3
3:1 контр. 494 312 151 319 - - 343 107
Зандровый №К 679 513 536 576 257 81 166 29
1:1 контр. 313 199 123 212 - - 190 90
£ ¡А & + 2 ЫРК 454 415 449 439 227 107 39 9
3:1 контр. 404 280 128 271 - - 276 102
№К 572 537 530 546 275 101 42 8
горох + шеница 1:1 контр. 414 210 201 275 - - 213 78
№К 542 416 572 510 235 85 156 30
3:1 контр. 540 319 187 349 - - 353 101
с №К 732 526 598 619 270 77 206 33
горох контр. 591 376 360 442 - - 231 52
№К 822 711 528 687 245 55 294 43
о ^ £ + я 2 8 1:1 контр. 381 344 255 327 - - 126 39
ЫРК 569 615 424 536 209 64 191 36
3:1 контр. 575 518 394 496 - - 181 36
« №К 884 738 561 728 232 47 323 44
Л X я 8 горох + [чмень 1:1 контр. 382 345 332 353 - - 50 14
№К 590 507 422 506 153 43 168 33
¡3 3:1 контр. 508 395 393 432 - - 115 27
№К 787 646 512 648 216 50 272 42
ев 1:1 контр. 429 408 354 397 - - 75 19
ц О § №К 655 537 476 556 159 40 179 32
о С 3:1 контр. 642 577 481 567 - - 161 28
ЫРК 957 803 594 785 218 38 363 46
Высокие урожаи, доля гороха в урожае, повышенная степень усвоения белковых веществ зерносмесей определили преимущество посевов в соотношении компонентов 3:1. При экстенсивном выращивании (без минеральных удобрений), а в ареале моренного ландшафта - и на фоне сбалансированных доз минеральных удобрений - по белковой продуктивности, горохо-пшеничная и горо-хо-овсяная смеси, либо превзошли чистые посевы бобовой культуры, либо незначительно уступили им (табл. 5).
Максимальные сборы переваримого белка обеспечило выращивание гороха с пшеницей при оптимизации минерального питания: 619 кг/га в зандровом ландшафте и 785 кг/га - в моренном. Сбалансированное удобрение посевов -условие не только роста белковой проду-кивности, но и - в ареале зандрового ландшафта - снижения ее варьирования.
Объективным способом оценки эффективности технологий выращивания сельскохозяйственных культур является биоэнергетическая оценка: в конечном счете задача земледелия - максимальная аккумуляция солнечной энергии посевами. Как показали расчеты, на уровень аккумулированной в урожае энергии оказали влияние ландшафтные условия (гидротермический режим погоды и условия ландшафта), структура агрофитоценоза и агрофон (табл.6).
Так, в 2015 году посевами аккумулировано 116-309 ГДж/га энергии, в 2015 - всего 47-167 ГДж/Га, то есть в 1,69-2,89 раза меньше. Во все годы исследований (при различных режимах атмосферы) на почвах моренного ландшафта в сопоставимых технологических условиях аккумулировано значительно больше энергии, чем на почвах зандрового ландшафта. На фоне удобрений количество аккумулированной энергии возрастало. Наиболее эффективно усваивали энергию совместные посевы гороха и зерновых в соотношении компонентов 3:1.
Эффективность продукционных процессов можно оценить по КПД фотосинтеза - показателю коэффициент использования фотосинтетически активной радиации (КФАР). Ресурсы ФАР в годы эксперимента составили 7718-9488 ГДж/га (минимальные при экстенсивном выращивании гороха на контрольном аг-рофоне в ареале зандрового ландшафта в 2016 году, максимальные - на интенсивном агрофоне при культивировании смесей в ареале моренного ландшафта в 2015 году).
Наиболее эффективно использовали ресурсы солнечной энергии горохо-овсяная и горохо-пшеничная смеси в соотношении компонентов 3:1 при интенсивном выращивании в ареале моренного ландшафта: средний КФАР составил 2,252,28 %, в 2015 году - 3,00-3,25 %.
Таблица 6
Биоэнергетическая эффективность моно- и бнкомпонентных фитоценозов гороха безлисточкового морфотипа в различных ландшафтных и технологических
условиях выращивания
Род ландшафта Агроценоз Соотношение компонентов Агрофон Энергия, аккумулированная в урожае биомассы гороха и смесей, ГДж/га Коэффициент использования ФАР посевами, %
2015 год 2016 год 2017 год сред. за 3 года 2015 год 2016 год 2017 год сред. за 3 года
Зандровый горох - контр. 134 47 43 75 1,51 0,60 0,49 0,87
№К 212 98 77 129 2,29 1,25 0,87 1,47
о ° г § 1:1 контр. 110 38 71 73 1,24 0,49 0,82 0,85
№К 146 77 138 120 1,58 0,99 1,54 1,37
3:1 контр. 134 64 46 81 1,51 0,83 0,52 0,95
№К 210 106 141 152 2,27 1,35 1,58 1,73
горох + ячмень 1:1 контр. 116 47 67 77 1,31 0,61 0,77 0,90
№К 174 103 128 135 1,88 1,32 1,43 1,54
3:1 контр. 142 60 47 83 1,60 0,78 0,54 0,97
№К 200 116 130 149 2,16 1,49 1,45 1,70
горох + пшеница 1:1 контр. 133 47 77 86 1,50 0,61 0,88 1,00
№К 210 90 153 151 2,26 1,15 1,71 1,71
3:1 контр. 163 66 54 94 1,83 0,86 0,62 1,10
№К 226 105 142 158 2,44 1,34 1,59 1,79
Моренный горох - контр. 153 62 66 94 1,67 0,74 0,74 1,05
№К 223 128 114 155 2,35 1,45 1,23 1,67
о ^ 1+ 8 2 ° 1:1 контр. 145 79 102 109 1,57 0,94 1,15 1,22
№К 217 139 158 171 2,29 1,58 1,72 1,86
3:1 контр. 187 94 116 132 2,03 1,12 1,30 1,48
№К 309 151 172 211 3,25 1,72 1,87 2,28
горох + ячмень 1:1 контр. 151 63 105 106 1,64 0,75 1,18 1,19
№К 235 117 152 168 2,47 1,33 1,65 1,82
3:1 контр. 169 73 95 112 1,84 0,86 1,06 1,25
№К 265 136 157 186 2,79 1,55 1,70 2,01
горох + пшеница 1:1 контр. 151 78 109 113 1,64 0,93 1,22 1,26
№К 236 126 163 175 2,49 1,44 1,77 1,90
3:1 контр. 191 105 127 141 2,08 1,26 1,42 1,59
№К 284 167 171 207 3,00 1,90 1,86 2,25
Выводы. Результаты экспериментальных исследований 2015-2017 годов позволяют сделать следующие основные выводы:
1. Горох посевной безлисточкового (усатого) морфотипа в моновидовом посеве при экстенсивном выращивании в среднем за три года сформировал урожаи в условиях зандровых ландшафтов 19,7 ц/га, моренных - 25,2 ц/га, при оптимизации минерального питания соответственно 33,1 и 39,0 ц/га.
2. Совместные посевы с зерновыми культурами в соответствующих условиях минерального питания, по общей урожайности зерна, как правило, превосходили одновидовые. Наиболее высокие урожаи сформировали смеси гороха с зерновыми в соотношении компонентов 3:1. Преимущество имели смеси с пшеницей и овсом. На контрольном агрофоне на почвах зандрового ландшафта урожай этих смесей составил 22,3-24,7 ц/га, на почвах моренного ландшафта - 32,3-36,0 ц/га, на фоне полного минерального удобрения в сбалансированных дозах соответственно 37,7-39,7 ц/га и 49,1-51,0 ц/га.
3. Горохо-пшеничная и горохо-овсяная смеси в соотношении 3:1 превзошли чистые посевы бобовой культуры не только по общей урожайности, но и по сбору семян гороха и белковой продуктивности. При интенсивном выращивании в ареалах зандрового ландшафта посевами горохо-пшеничной смеси обеспечен наивысший сбор переваримого белка 619 кг/га, в ареалах моренного ландшафта - 785 кг/га.
4. Сбалансированное удобрение посевов - условие не только роста продуктивности, но и - в ареале зандрового ландшафта - значительного повышения устойчивости показателей. Наиболее надежно планирование высоких урожаев на среднесуглинистых почвах моренных ландшафтов: степень реализации планируемых урожаев 40 ц/га во все годы не ниже 100 %.
5. Высокие продуктивность и качество урожая бикомпонентных посевов в лучших вариантах опыта определены эффективностью использования фитоце-нозами ресурсов солнечной энергии: средний КФАР % горохо-овсяной и горо-хо-пшеничной смесями в соотношении компонентов 3:1 при интенсивном выращивании в ареале моренного ландшафта составил 2,25-2,28 %, в 2015 году - 3,003,25 %.
ЛИТЕРАТУРА
1 .Адаптивно-ландшафтные особенности земледелия Владимирского Ополья / Под ред. А.Т.Волощука. Иваново: Изд. ИвГУ, 2004. 444 с.
2. Агроэкология/Под ред. В.А. Черниква, А.И. Чекереса. М.:КолосС,2004.536 с.
3. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. М.:Изд. МСХА,2000.473 с.
4. Кирюшин В.И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирование аг-роландшафтов. М.: КолосС,2011.443 с.
5. Ласточкин А.Н. Структурно-морфологическое основание наук о Земле (Геотопология, структурная география и общая теория геосистем). СПб.:Изд. СПбГУ,2002. 762 с.
6. Надежина Н.В. Методологическое и экспериментальное обоснование прецизионных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в Верхневолжье // Сб. трудов Иваново, ИГСХА, 2011. С. 75-92.
7. Ненайденко Г.Н., Ильин Л.И. Система применения удобрений - как фактор продовольственного импортозамещения. М., 2016. 284 с.
8.Соколов В.А. Инновационные направления выращивания зернобобовых культур в Верхневолжье: учебное пособие. Иваново: Ивановская ГСХА, 2015.130 с.
9. Чухнин Ю.А. Горох в Нечерноземной зоне РСФСР.Л.: Колос, 1983.96 с.
10. Шатилов И.С. Принципы программирования урожайности // Вестник сельскохозяйственной науки. 1973. № 3. С. 8-14.
Рукопись поступила в редакцию 21.05.2018
PRECISION TECHNOLOGIES OF CULTIVATION OF LEAFLESS OF THE MORPHOTYPE
OF PEAS SOWING
A. Mamadnazarbekov, N. Nadezhina
In article results of three-year experimental studying of mono - and bicomponent agrophytocenoses of new to region leafless (mustachioed) morphotype of peas sowing with grain crops - oats, barley and wheat are presented. Field researches are synchronously spent in the upland (watershed) areas of two typical for arable lands of the region and the most contrast on agroecological conditions of landscapes. Possibility of formation of grain yields against the balanced doses of full fertilizer in the conditions of various landscapes is defined. The greatest and steady effect was provided with placing of crops in areas of moraine landscape. Mixes with wheat and oats had advantage on productivity, an exit of seeds of peas and albuminous efficienc. The growth of productivity and quality of grain is provided by high efficiency of assimilation processes in phytocenoses of this structure.
Key words: landscape-adapted agriculture, outwash and moraine landscapes, bicomponent crops, structure of agrophytocenosis, seed peas, balistically morphotype, productivity planning.
References
1. Adaptivno-landshaftnye osobennosti zemledeliya Vladimirskogo Opol'ya / Pod red. A.T.Voloshchuka. Ivanovo: Izd. IvGU, 2004. 444 s.
2. Agroehkologiya/Pod red. V.A. CHernikova, A.I. CHekeresa. M.:KolosS,2004.536 s.
3. Kiryushin V.I. EHkologizaciya zemledeliya i tekhnologicheskaya politika. M.:Izd. MSKHA, 2000.473 s.
4. Kiryushin V.I. Teoriya adaptivno-landshaftnogo zemledeliya i proektirovanie agrolandshaftov. M.: Ko-losS,2011.443 s.
5. Lastochkin A.N. Strukturno-morfologicheskoe osnovanie nauk o Zemle (Geotopologiya, strukturnaya geografiya i obshchaya teoriya geosistem). SPb.:Izd. SPbGU,2002. 762 s.
6. Nadezhina N.V. Metodologicheskoe i ehksperimental'noe obosnovanie precizionnyh tekhnologij vozde-lyvaniya sel'skohozyajstvennyh kul'tur v Verhnevolzh'e. Sb. trudov Ivanovo, IGSKHA, 2011. S. 75-92.
7. Nenajdenko G.N., Il'in L.I. Sistema primeneniya udobrenij - kak faktor prodovol'stvennogo importoza-meshcheniya. M., 2016. 284 s.
8.Sokolov V.A. Innovacionnye napravleniya vyrashchivaniya zernobobovyh kul'tur v Verhnevolzh'e: uchebnoe posobie. Ivanovo: Ivanovskaya GSKHA, 2015.130 s.
9. CHuhnin YU.A. Goroh v Nechernozemnoj zone RSFSR.L.: Kolos, 1983.96 s.
10. SHatilov I.S. Principy programmirovaniya urozhajnosti // Vestnik sel'skohozyajstvennoj nauki. 1973. № 3. S. 8-14.
