CC BY
47
УДК 633.31 / 37
ПРОДУКТИВНОСТЬ И КОРМОВАЯ ЦЕННОСТЬ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА РАЗНЫХ ФОНАХ ПИТАНИЯ
Л. В. Карпова, доктор с.-х. наук, профессор ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. (8412) 628-373
Представлены результаты исследований по сравнительной оценке зернобобовых культур на разных фонах питания. Изучено влияние минерального удобрения и бактериального препарата ризоторфин на фотосинтетическую деятельность, симбиотиче-скую активность, урожайность и кормовую ценность зернобобовых культур.
Ключевые слова: зернобобовые культуры, агроценоз, инокуляция семян, фон питания, симбиотический аппарат, кормовая ценность.
Одним из важнейших направлений увеличения производства растительного белка является расширение посевов зерновых бобовых культур, рост их урожайности, белковости семян и увеличение валовых сборов.
Зерновые бобовые - не только важный источник растительного белка, но и обязательный компонент разрабатываемых в настоящее время альтернативных систем земледелия.
Экспериментальные исследования по изучению влияния фонов питания на урожай и кормовую ценность зернобобовых культур выполнены при проведении полевых опытов на опытном поле ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА» в 2005-2007 годах.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое 5,85 %, общего азота - 99,0...105,0 мг, подвижного фосфора - 88.112 мг, подвижного калия - 110.140 мг на 1 кг почвы, рН (кс|) - 5,1.5,3.
Объект исследований - культуры: горох Таловец 70, кормовые бобы Мария, узколистный люпин Кристалл, соя Соер 7, чечевица Петровская 6.
Для реализации поставленных в работе задач проводилась закладка полевого трех-факторного опыта по следующей схеме:
Фактор А - культуры: горох, кормовые бобы, люпин, соя, чечевица.
Фактор В - фон питания (фон 0 - естественное плодородие, фон 1 - К40Р60).
Фактор С - инокуляция семян ризотор-фином.
Инокуляцию семян ризоторфином проводили перед посевом в дозе 600 г на гектарную норму семян.
В качестве фосфорных удобрений использовали двойной суперфосфат, калий-
ных - сернокислый калий. Предшественник -озимая пшеница.
Исследования проведены при закладке
мелкоделяночных опытов. Посевная пло-2 2 щадь делянки 5 м ,учетная - 1 м , повтор-
ность в опыте шестикратная. Размещение
делянок систематическое. Норма высева
семян: горох - 1,2 млн. всхожих зерен на
1 га, кормовые бобы - 0,8 млн., люпин -
1,2 млн., соя - 0,8 млн., чечевица - 2,1 млн.
всхожих зерен на 1 га.
Опыты закладывали в соответствии с методическими указаниями Б. А. Доспехо-ва [1]. Все наблюдения, учеты и анализы проводили по общепринятым методикам.
Возделывание сельскохозяйственных культур, в частности зернобобовых, определяется в первую очередь биологическими особенностями культуры и природно-климатическими условиями.
Годы исследований по гидротермическим условиям периода вегетации зернобобовых культур можно охарактеризовать следующим образом: 2005 год (ГТК - 1,1) -влажный, 2006 год (ГТК - 0,8) - недостаточно влажный, 2007 год (ГТК - 1,0) - достаточно влажный.
Для выращивания планируемых высоких и устойчивых урожаев с хорошим качеством продукции очень важно получить и сохранить дружные и полноценные всходы оптимальной густоты.
Полевая всхожесть в среднем за годы исследований на фоне естественного плодородия находилась в пределах 85,8...92,4 %. Внесение минеральных удобрений увеличило данный показатель на 0,9...3,7 %, инокуляция семян - на 0,9...2,5 %. Более высокие показатели во все годы исследований были отмечены при совместном использовании минеральных удобрений и ризоторфина, где полнота всходов по изучаемым культурам составила 88,3...94,8 %,
что выше по сравнению с фоном естественного плодородия на 2,4...4,9 %.
Выживаемость растений зернобобовых культур в среднем за 3 года находилась в пределах 72,5...81,0 % на фоне естественного плодородия. При выращивании растений на фоне минерального питания данный показатель был выше на 0,8...6,2 %, при инокуляции семян ризоторфином - на 1,2...3,8 %. Наибольший процент выживаемости растений зернобобовых культур отмечен на фоне совместного применения удобрений и ризоторфина.
На формирование плотности агроцено-зов зернобобовых культур определенное влияние оказывают гидротермические условия периода вегетации и обеспеченность почвы элементами питания.
Продолжительность вегетационного периода зернобобовых культур в среднем за 3 года исследований на фоне естественного плодородия составила 82... 126 суток. Самый продолжительный период вегетации отмечен у сои - 125...126 дней, что больше по сравнению с горохом на 44...47 дней по фонам питания. Полученные результаты свидетельствуют о высокой потребности сои в тепле (от 2415 до 2445°С), что является лимитирующим фактором при
возделывании ее в условиях Пензенской области.
Поверхность листьев - основной показатель, характеризующий состояние посевов с точки зрения их фотосинтетической деятельности. Многие исследователи отмечают, что листьям принадлежит ведущая роль в процессе фотосинтеза [2, 3, 4].
В среднем за годы исследований (20052007 гг.) наибольшая площадь листовой поверхности по изучаемым культурам на фоне естественного плодородия находилась в пределах 31,3...40,6 тыс. м2 /га. На фоне минерального питания площадь листовой поверхности увеличилась на 2,5...5,1 тыс. м2/га, или на 7,5...16,3 %. Предпосевная обработка семян ризоторфином способствовала увеличению листовой поверхности аг-роценоза зернобобовых культур на 2,5...4,5 тыс. м2 /га, или на 7,5...14,0 % (табл. 1).
Максимальный эффект получен при инокуляции семян и выращивании на фоне минерального питания - 4,8...7,0 тыс. м2/га, или на 11,8...22,4 %, как за счет увеличения площади листьев одного растения, так и за счет большего числа растений на единице площади.
Наиболее полно характеризуют фотосинтетическую деятельность посевов фо-
Таблица 1
Фотосинтетическая деятельность агроценозов зернобобовых культур на разных фонах питания (2005-2007 гг.)
Культура Площадь листовой поверхности, тыс. м2/га ФП, тыс. м2 • дн./га ЧПФ, г/м2 • сутки
Фон 0 - естественное плодородие
Горох (контроль) 33,5 1265 4,23
Бобы 40,6 2135 3,88
Люпин 32,2 1324 4,94
Соя 35,7 2145 3,42
Чечевица 31,3 1383 2,98
Фон 0 - обработка семян ризоторфином
Горох 36,0 1400 4,75
Бобы 42,9 2360 4,06
Люпин 36,7 1442 5,32
Соя 39,2 2452 3,62
Чечевица 35,5 1570 3,09
Фон 1 - Р60К40
Горох 36,0 1388 4,48
Бобы 43,8 2333 4,09
Люпин 35,5 1383 5,27
Соя 38,6 2437 3,64
Чечевица 36,4 1577 3,13
Фон 1 - Р60К40 + обработка семян ризоторфином
Горох 38,4 1448 4,91
Бобы 45,4 2456 4,15
Люпин 37,6 1545 5,11
Соя 41,0 2532 3,64
Чечевица 38,3 1677 3,29
Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 23
тосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза.
В среднем за годы исследований значения ФП по изучаемым культурам и фонам питания находились в пределах 1265... 2532 тыс. м2 дней/га.
В зависимости от изучаемой культуры и фона питания в среднем за вегетационный период ЧПФ изменялась за годы исследований в пределах 2,98...5,32 г/м2 в сутки. Использование ризоторфина на фоне минеральных удобрений оказалось наиболее эффективным, превышение контрольного варианта составило 3,4...16,1 %.
Люпин во все годы исследований отличался наибольшей продуктивностью фотосинтеза. В среднем за (2005...2007 гг.) чистая продуктивность фотосинтеза за вегетацию у него составляла 4,94...5,32 г/м2 в сутки. Наименьший прирост сухого вещества отмечен у чечевицы - 2,98...3,29 г/м2 в сутки.
Таким образом, в результате исследований выявлено, что в условиях Пензенской области по всем изучаемым культурам наибольшую ассимилирующую поверхность формировали кормовые бобы,
она была выше по сравнению с горохом на 6,9...7,8 тыс. м2 /га. Фотосинтетический потенциал у кормовых бобов и сои был выше, чем у гороха, люпина и чечевицы, поэтому при оптимальной влагообеспеченности они способны формировать урожайность выше гороха. Но в условиях лесостепи Поволжья почти ежегодно наблюдается дефицит влаги, который сопровождается высокими температурами воздуха, и в связи с этим потенциальные возможности зернобобовых культур в значительной мере не реализуются.
В последние годы в связи с ухудшением экологической обстановки все более остро встает вопрос освоения биологического земледелия, одним из элементов которого является изыскание альтернативных источников мобилизации азота. В мировой практике с этой целью широко используются бобовые культуры, усваивающие атмосферный азот воздуха [5]. Эффективность мобилизации азота возрастает при обработке семенного материала ризоторфином.
Величина симбиотического аппарата характеризуется количеством и массой клу-
Таблица2
Урожайность зернобобовых культур на разных фонах питания в годы исследований
Фактор 2005 (ГТК - 1,1) 2006 (ГТК - 0,8) 2007 (ГТК - 1,0) Средняя за 2005-2007 гг.
А культура В фон питания С инокуляция семян
Горох (контроль) Фон - 0 Без инок. 2,48 2,49 1,51 2,16
Инокул. 2,74 2,61 1,60 2,32
Фон 1 - Р60К40 Без инок. 2,74 2,69 1,68 2,37
Инокул. 3,00 2,84 1,72 2,52
Бобы Фон - 0 Без инок. 2,98 2,87 1,18 2,34
Инокул. 3,21 3,03 1,26 2,50
Фон 1 - Р60К40 Без инок. 3,29 3,21 1,43 2,64
Инокул. 3,36 3,38 1,56 2,77
Люпин Фон - 0 Без инок. 1,93 1,95 1,30 1,73
Инокул. 2,14 2,08 1,39 1,87
Фон 1 - Р60К40 Без инок. 2,07 2,09 1,46 1,87
Инокул. 2,21 2,26 1,53 2,00
Соя Фон - 0 Без инок. 2,22 1,84 2,33 2,13
Инокул. 2,48 2,03 2,38 2,30
Фон 1 - Р60К40 Без инок. 2,39 2,15 2,61 2,38
Инокул. 2,80 2,25 2,52 2,52
Чечевица Фон - 0 Без инок. 1,32 1,63 1,10 1,35
Инокул. 1,79 1,78 1,19 1,59
Фон 1 - Р60К40 Без инок. 1,77 1,85 1,22 1,61
Инокул. 1,99 1,95 1,25 1,73
НСР05 Фактор А 0,18 0,20 0,19
В 0,11 0,13 0,12
С 0,11 0,13 0,12
ВС 0,36 0,10 0,39
беньков. К моменту реализации симбиоти-ческого аппарата в наибольшей степени (в фазе цветения) люпин, горох и чечевица формировали наименьший симбиотичес-кий аппарат по сравнению с соей и кормовыми бобами. Наибольшее количество активных клубеньков на корнях бобов - 418 кг и сои - 246 кг/га наблюдалось в 2006 году (ГТК - 0,8) на фоне фосфорно-калийного удобрения и ризоторфина.
В среднем за 3 года посев инокули-рованными семенами способствовал увеличению массы активных клубеньков на 15,7...30,6 %, фосфорно-калийные удобрения увеличили данный показатель на 17,4...31,3 %. Лучшие результаты по активизации симбиотической деятельности растений получены при высеве инокулиро-ванных семян на фоне минерального питания, контрольные данные превышены на 23,8...38,1 %, что указывает на более благоприятные условия формирования бобо-во-ризобиального симбиоза.
Наибольший АСП зернобобовых культур отмечен в годы исследований в варианте применения минеральных удобрений и инокуляции семян ризоторфином: у кормовых бобов - 10596 кг суток/га и сои -8829 кг суток/га, что выше контроля на 2938 и 1924 кг суток/га, продолжительность активного симбиоза составила - 62 и 65 дней соответственно.
Проведенные исследования показали, что внесение минеральных удобрений и инокуляция семян способствуют увеличению количества и массы клубеньков, улучшают азотфиксирующую способность растений.
Результаты сравнительной оценки культур по урожайности показали, что в среднем за 3 года исследований (табл. 2) максимальное количество зерна сформировали кормовые бобы, которое на фоне естественного плодородия составило 2,34 т/га,
что выше по сравнению с горохом на 0,18 т/ га. Продуктивность люпина и чечевицы была ниже гороха на 0,48...0,81 т с га. Горох и соя сформировали практически одинаковый урожай.
Результаты исследований подтверждают отзывчивость зернобобовых культур на внесение минеральных удобрений (рисунок).
На фоне минерального питания по изучаемым культурам прибавка зерна составила в среднем за 3 года 0,14...0,30 т/га, или 8,1...19,2 % по отношению к фону естественного плодородия.
Инокуляция семян зернобобовых культур способствовала повышению продуктивности агроценозов на 0,14...0,24 т/ га, или на 6,8...17,8 %. Из всех изучаемых культур чечевица лучше реагировала на действие биопрепарата. Урожайность ее возрастала при инокуляции семян ризо-торфином на 0,24 т с га, или на 17,8 %.
Эффективность ризоторфина наиболее полно проявилась на фоне минеральных удобрений, продуктивность агроценоза изучаемых культур увеличилась на 0,27...0,39 т/га. Прибавка урожая составила 15,6...28,1 %.
Сравнительная оценка продуктивности зернобобовых культур показала, что самый высокий урожай зерна на разных фонах питания обеспечили кормовые бобы, которые при инокуляции семян и внесении минеральных удобрений сформировали в среднем за 3 года исследований урожай 2,77 т/га, превысив другие изучаемые культуры по данному показателю на 0,25...1,04 т/га.
Белковая продуктивность является одним из важных показателей, характеризующих эффективность агротехнического приема. Среди изучаемых культур наибольшее содержание белка во все годы исследований имела соя - 31,6...35,1 %, что выше, чем горох, на 4,56...7,06 %, кормовые бобы - 2,78...6,1 %, люпин - 1,81...5,47 %,
Горох Бобы Люпин Соя Чечевица Ш Удобрение Н Инокуляция И Удобрение+инокуляция
Прибавка урожая зернобобовых культур в зависимости от фона питания
Нива Поволжья № 3 (16) август 2010 25
чечевица - 3,16...5,22 %. Содержание жира в зерне по культурам колебалось в пределах 0,82...17,80 % и было наибольшим у сои - 17,61...17,80 % по вариантам опыта.
Более ценны в кормовом отношении те культуры, которые совмещают высокую урожайность с повышенным содержанием белка. Исследования показали, что наибольший сбор белка в среднем за 3 года обеспечили кормовые бобы - 5,40...6,29 ц/га и соя - 5,39...6,75 ц/га по вариантам опыта.
Данные исследований показывают положительную роль применения ризоторфи-на. Прибавка белка от инокуляции семян достигала по культурам 0,31...1,07 ц/га, или 7,4...20,8 %. Минеральные удобрения увеличили сбор белка с единицы площади на 0,48...0,99ц/га, или на 11,7...19,2 %. Однако продуктивность изучаемых культур по белку была выше при инокуляции семян ризо-торфином на фоне минерального питания на 0,78...1,36 ц/га, или на 16,5...30,1 %, в сравнении с контрольным вариантом за счет дополнительного питания.
Наибольший сбор кормовых единиц -27,85...33,24 ц/га и обменной энергии -27378...32686 МДж в зависимости от фона питания обеспечили кормовые бобы.
Из вышеизложенного следует, что содержание в зерне белка и сбор его с гектара посева связаны с величиной и активностью симбиотического аппарата. Минеральные удобрения и инокуляция семян обусловили увеличение количества протеина в
УДК 633.2/4: 631.45
зернобобовых культурах, при этом возрос сбор белка с урожаем зерна.
Агроклиматические ресурсы Среднего Поволжья позволяют возделывать адаптированные зернобобовые культуры - горох, люпин, кормовые бобы и чечевицу (вегетационный период 79...101 день) и ограничивают возделывание сои сорта Соер 7 на зерно (вегетационный период 125...126 дней).
Литература
1. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
2. Бегишев, А. Н. Работа листьев различных сельскохозяйственных растений в полевых условиях / А. Н. Бегишев // Тр. Инта физиологии растений АН СССР. - 1953. -Т. 8, вып. 1. - С. 113-118.
3. Ничипорович, А. А. Основы фотосинтетической продуктивности растений / А. А. Ни-чипорович // Современные проблемы фотосинтеза. - М., 1973. - С. 17-43.
4. Алиев, Ф. А. Фотосинтетическая деятельность минерального питания и продуктивность растений / Ф. А. Алиев. - Баку, 1974. - 335 с.
5. Зерфус, В. М. Факторы, определяющие формирование симбиотического аппарата и его влияние на продуктивность зернобобовых культур в Западной Сибири / В. М. Зерфус, А. Г. Щитов, Г. Я. Козлова // Агрохимия. - 1997. - № 12. - С. 27-31.
ПОВЫШЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ
А. М. Косачев*, доктор с.-х. наук, профессор; Е. П. Денисов, доктор с.-х. наук, профессор; А. М. Марс, канд. с.- х. наук; О. И. Коломиец, аспирант
Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова, т. 870-15-444-624;
"Поволжский НИИЭО АПК, т. 8-937-225-29-01
В статье показаны изменения параметров плодородия почвы под кострецом безостым и лядвенцем рогатым при внесении осадков сточных вод в удобрительных и мелиоративных дозах. Приведены изменения основных параметров плодородия почвы, экономическая и энергетическая эффективность выращивания многолетних трав на фоне осадков сточных вод.
Ключевые слова: кострец безостый, лядвенец рогатый, осадки сточных вод, плодородие почвы почвы, гумус, урожайность зелёной массы, энергетическая эффективность, экономическая эффективность.
Для укрепления кормовой базы и увеличения плодородия почвы большую роль в земледелии играют многолетние травы. Они дают не только питательный корм, но и дешевую зеленую массу и сено. Большое значение в земледелии для сохранения
плодородия почвы имеет количество органического вещества, оставляемое многолетними травами в почве в виде корневых и пожнивных остатков.
Многолетние травы хорошо отзываются на внесение удобрений. Использование
