CC BY
74
УДК 631.445.56 : 633.174 (470.333)
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
СОРГОВЫХ КУЛЬТУР НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕГИОНА РОССИИ
А.В. Дронов, д. с.-х. н., профессор О.Ю. Дьяченко, аспирант М.Ю. Дышлюк, аспирант
ФГБОУВПО « Брянская государственная сельскохозяйственная академия»
Резюме. В данной статье представлены результаты по совершенствованию отдельных элементов технологии возделывания торговых культур на кормовые цели в условиях серых лесных почв юго-запада Нечерноземья России. Установлено влияние минеральных удобрений, регуляторов роста растений на продукционный процесс сорговых культур в регионе. Разработаны рекомендации производству по возделыванию кормового сорго при применении минеральных удобрений, РРР, действию гербицида.
Ключевые слова: сорговые культуры, технология возделывания, минеральные удобрения, регуляторы роста растений, гербицид, продукционный процесс, урожайность, качество корма.
In this article it is presented the results of improvement some elements of technology sorghum crops for fodder in the conditions of gray wooded in Non-Chernozem zone of Central Russia. There has been established of influence mineral fertilizers and growth regulators on productivity sorghum spp. Technology of fodder sorghum have been recommended for agriculture in Bryansk region.
Key words: sorghum crops, technology, mineral fertilizers, growth regulators, herbicide, productivity, quality of forage.
Введение. В Государственной программе развития сельского хозяйства Российской Федерации на 2008-2012 гг. стоит задача создания условий для ускоренного и устойчивого развития животноводства, как одной из главных составляющих в формировании продовольственной независимости страны. В этом процессе существенная роль отводится кормопроизводству, как доминирующей части животноводства [1].
Поэтому совершенствование и развитие кормопроизводства является одной из важнейших социально-экономических задач. Увеличить производство кормов можно за счет расширения посевов культур с высоким содержанием углеводов и энергии. Такой культурой издавна считается кормовое сорго, которое, в силу своих биологических особенностей, характеризуется высокой засухоустойчивостью, способностью к отрастанию и универсальностью использования. Под названием кормовое сорго обычно объединяют сахарное сорго, сорго-суданковые гибриды и суданскую траву.
Сорго, благодаря высокой засухоустойчивости, невысокой требовательности к питательным веществам и почвам, может подстраховать кукурузу в годы с
критически складывающимися климатическими условиями. Конкурентные преимущества сорго перед кукурузой: высокая урожайность, меньшие норма высева, экологическая пластичность, возможность более поздних сроков посева и уборки, высокая отавность (2-3 укоса), универсальность использования [2-6].
Проведенный анализ обзора литературы по биологии, экологии и возделыванию сорго показывает, что ряд таких вопросов, как особенности формирования урожая надземной массы в зависимости от минерального питания и применения физиологически активных веществ, а также влияние удобрений на химический состав и качество продукции изучены еще недостаточно. В подавляющем большинстве работ рассматриваются лишь отдельные аспекты этих важных вопросов. Между тем, подобные исследования имеют большое значение для понимания данной культуры в целом, а также для более широкого внедрения сорго в практику кормопроизводства районов с меньшей теплообеспеченностью и достаточным увлажнением (условия Нечерноземья России). Следует подчеркнуть, что еще меньше сведений имеется об особенностях возделывания кормового сорго в Центральной России, где недостаточно научных разработок и рекомендаций
производству. Поэтому изучение уровней минерального питания, особенно внесения азотных удобрений и физиологически активных веществ, направленных на повышение урожайности и питательной ценности корма из сорго, является актуально научной и практической задачей, которая положена в основу данной работы.
Материалы и методика исследований. Исследования проводили на полевом стационарном участке кафедры биологии, кормопроизводства, селекции и семеноводства опытного поля Брянской ГСХА, расположенном в 25 км юго-западнее города Брянска в период с 2008 по 2011 годы.
Почвы опытного поля - серые лесные легкосуглинистые сформированы на карбонатном суглинке. Мощность гумусового горизонта 30-60 см, содержание гумуса 2,8 %, рНсол 5,2-5,6, гидролитическая кислотность 3,5-3,7, сумма поглощенных оснований -16,8 мг/экв. на 100 г почвы, степень насыщенности почвы основаниями 74,3%. Для почв характерно сравнительно высокое содержание подвижного фосфора 392 мг на кг почвы и обменного калия 162 мг на кг почвы. Структура почвы комковато-зернистая, переходящая в верхнем слое в комковато-пылеватую, способную заплывать после дождей. Анализы образцов почвы выполнены в центральной учебно-научной испытательной лаборатории Брянской ГСХА.
Метеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований характеризовались существенным варьированием, при этом значительно отличаясь от среднемноголетних показателей, как по температуре, так и по количеству осадков. В целом, климатические условия в период с 2008 по 2011 годы были благоприятными для формирования достаточно высоких урожаев кормовой массы сорго.
В опытах использовалась методика исследования коллекций сорго ВНИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко и Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (1997). В качестве объектов изучения нами был взят сортимент сорговых культур селекции Всероссийского НИИ сорго и сои «Славянское поле», а в качестве контроля - кукуруза F1 Бемо 182 СВ.
Предшественником служили посевы озимых зерновых культур. Подготовка почвы включала: зяблевую вспашку на глубину 22-24 см, ранневесеннее боронование, 2-3 сплошных культивации и предпосевную обработку РВК. Под обработку комбинированным агрегатом вносили минеральные удобрения (азофоска и борофоска), в период вегетации - азотные подкормки аммиачной селитрой -N30, N60, N90. В опыте по влиянию физиологически активных веществ и минеральных удобрений на развитие и формирование урожая надземной массы сахарного сорго (предпосевная обработка семян) применяли препараты альбит и гумисол-М (в рекомендуемой дозе 80 мл/т) [7].
Альбит- комплексный препарат, обладающий свойствами регулятора роста, фунгицида, микроудобрения антистрессанта (антидота). Альбит содержит очищенное действующее вещество поли-бета-гидроксимасляную кислоту из почвенных бактерий Bacillus megaterium и Pseudomonas aureofaciens. В естественных природных условиях, данные бактерии обитают на корнях растений. В состав препарата также входят вещества, усиливающие эффект основного действующего вещества: сбалансированный стартовый набор макро- и микроэлементов и терпеновые кислоты хвойного экстракта.
Гумисол-М - комплексный препарат, который содержит в себе все необходимые компоненты вермикомпоста в растворенном состоянии: гумины, фульвокислоты, витамины, природные фитогормоны микро- и макроэлементы в виде биодоступных органических соединений и споры полезных почвенных микроорганизмов. Данный препарат применяют для обработки семян перед посевом и внекорневой подкормки вегетирующих растений. Гумисол-М повышает всхожесть и энергию прорастания семян, стимулирует рост и ускоряет развитие растений, опрыскивание их разбавленным раствором предотвращает различные заболевания, повышает содержание питательных веществ в продукции. Использовали гербицид фенизан- послевсходовый гербицид для борьбы с однолетними двудольными, в том числе устойчивыми к 2,4-Д и МЦПА, и некоторыми многолетними двудольными сорняками на посевах озимой и яровой пшеницы, ячменя, овса, ржи и льна-долгунца (рекомендуемая доза 0,2 л/га).
Посев проведен сеялкой СН-16А, широкорядным способом. Площадь каждого варианта - 50 м2, учетная - 10 м2 , повторность - четырехкратная, расположение делянок систематическое.
Учет урожая проводили в фазу выметывания (кормовой вариант, двухукосное использование) и молочно-восковой спелости зерна (силостное направление, одноукосное) с дальнейшим пересчетом на сухое вещество, питательная ценность которого определялась на основании биохимического анализа.
Результаты исследований и их обсуждение. Нами изучалось влияние минеральных
удобрений на продукционный процесс сортов и гибридов кормового сорго селекции «Славянское поле». Исследования проводились с сортами и гибридами сахарного сорго (Славянское приусадебное Б]), зерновым сорго (Славянское поле 210, Славянское поле 101, Славянское поле 120 Б]), сорго-суданковыми гибридами (Славянское поле 15 Славянское поле 18 Б]).
Как свидетельствуют результаты опытов, минеральное питание оказало существенное влияние на продуктивность сорговых растений, содержание питательных веществ, устойчивость к абиотическим факторам. Так, заметным было влияние минеральных и особенно азотных удобрений на продолжительность вегетации при формировании надземной массы и зерна кормового сорго. В контрольном варианте (без удобрений) растения имели бледно-желтую окраску листьев и стеблей и их вегетационный период (всходы-полная спелость зерна) составил 126-130 суток. На вариантах с внесением полного минерального удобрения ^РК)60 - основной фон и азотных удобрений в подкормки растения имели темно-зеленую окраску, и основные фазы развития проходили более длительное время, особенно кущение-выход в трубку. На удобренных вариантах этот период был на 8-12 суток продолжительнее, чем в вариантах без внесения удобрений. Эта общая тенденция сохранилась и до конца вегетации на всех сортах кормового сорго.
Таблица 1 - Урожайность сухой массы сортов сорго в зависимости от минерального питания (среднее за 2008-2011 гг..), т/га
Фон минерального питания (фактор А) Культура, сорт, гибрид (фактор В)
Кукуруза Бемо 182 СВ Славянское поле 101 Славянское поле 120 Славянское поле 210 Славянское приусадебное Славянское поле 15 Славянское поле 18 Приуса дебный
Без удобрений (К) 8,5 8,2 7,7 7,4 9,8 8,2 7,9 9,8
(№К) 60 - фон 10,9 9,7 8,9 8,2 12,4 9,8 8,7 12,4
(№К) 60 + N 30 12,5 11,2 10,2 9,6 14,3 11,2 10,2 14,3
(№К) 60 + N 60 13,7 12,1 11,2 10,5 15,9 12,3 11,6 15,4
(№К) 60 + N 90 14,6 12,7 11,9 11,1 16,6 12,9 11,7 16,5
(РК) 60 - фон 11,4 9,0 9,1 8,0 12,2 11,0 10,5 11,2
(РК) 60 + N 30 11,7 10,3 9,1 9,2 14.1 11,2 10,8 13,2
(РК) 60 + N 60 12,5 11,4 9,3 10,1 15,5 11,6 11,0 14,5
(РК) 60 + N 90 12,9 11,9 10,9 10,7 16.4 11,7 11,4 15,3
Нами была установлена различная реакция изучаемых сортов и гибридов кормового сорго на уровни внесения полного минерального удобрения и азотных подкормок. В опытах урожайность кормовой массы в вариантах с внесением азотных удобрений варьирует довольно широко. Как видно из данных таблицы 1, что в среднем за четыре года исследований фон минерального питания - (КРК)60 + азотные подкормки (К 60-90) по сравнению с контрольным вариантом (без удобрений) повышал урожайность всех сортов в 1,6-1,7 раза. Наибольший урожай надземной массы (16,6 т сухой, или свыше 80 т зеленой массы с 1 га) сформировали посевы гибрида Славянское приусадебное в варианте с подкормкой (К90) на основном фоне с внесением азофоски. По данному показателю кукуруза несколько была менее урожайнее (14,6 т/га сухой массы), чем сорт сахарного сорго Славянское приусадебное (16,6 т/га). Следует отметить, что наибольшая существенная разница отмечена между удобренными и неудобренными вариантами. Результаты исследований показали, что внесение минеральных удобрений способствовало повышению высоты растений и интенсивности побегообразования. Отмечена общая тенденция, что удобренные посевы характеризовались более высокорослыми побегами и интенсивным кущением. На неудобренных вариантах почти не формировались полноценные боковые побеги кущения. Высота растений на контрольных делянках была практически одинаковой 140-165 см. На удобренных посевах прирост побегов в высоту был значительным, особенно в фазу трубкования-выметывания. Высота растений достигала свыше 200 см, увеличивалась энергия кущения (2,4-2,9) и отмечалось частичное ветвление верхних узлов на главных побегах, что отразилось на невыровненности стеблестоя по высоте и затягивании вегетации.
Анализируя структуру урожая надземной массы сорго кормового, следует подчеркнуть вариабельность этого показателя, что связано с особенностями побегообразования и ветвления. Эти различия объясняются, в первую очередь, расхождениями между сортами в ритмике развития и характере побегообразования. Так, в травостоях сорго-суданкового гибрида Славянское поле 15 преобладали генеративные, вегетативно удлиненные и боковые надземные побеги с законченным и
незаконченным циклом развития.
Образование большого количества боковых надземных побегов (при ветвлении) и укороченных побегов отмечено у растений на удобренных делянках, особенно с азотными подкормками. Большое значение имеет определение в урожае доли листьев и стеблей, соотношение различных органов, что указывает на особенности использования и качество корма. Соотношение листьев и стеблей в урожае, по нашим данным, варьировало незначительно. Однако доля отдельных структур сильно колебалась в зависимости от условий вегетации. Таким образом, при анализе структуры урожая необходимо отметить, что на соотношение различных типов побегов и их составляющих структур большое влияние оказывают условия выращивания (внесение минеральных удобрений, загущенность посевов, время уборки и т.д.). Так, растения удобренных вариантов по сравнению с контролем имели более высокий процент генеративных побегов и боковых надземных. В целом отмечено общее морфологическое сходство - побеги сахарного сорго отличались лучшей облиственностью (до 18 -20 %) при внесении азотных подкормок.
Как показали проведенные нами опыты по оценке влияния различных уровней минерального питания и применения альбита, что весьма различными, были показатели полевой всхожести, темпов прохождения основных фаз развития, продуктивности растений, содержания сахаров в соке стеблей, устойчивости к полеганию и другим неблагоприятным условиям.
Результаты по структуре посевов (полевая всхожесть, выживаемость, сохранность растений) представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Структура посевов сахарного сорго Славянское приусадебное F1 в зависимости от применения физиологически активных веществ, при предпосевной обработке семян (в среднем за 2008-2011 гг.)
Фон минерального питания Густота стояния, шт./м2 Полевая всхожесть, % (А) Выживаемость растений, % (В) Сохранность растений перед уборкой, % (С)
всходы перед уборкой
Без об работки физиологически активными веществами
Без удобрений (К) 44,8 39,3 64,0 56,1 87,7
(№К) 60 - фон 49,6 46,8 70,1 66,9 94,4
(РК) 60 -фон 46,5 38,0 66,4 54,3 81,7
При обработке семян альбитом
Без удобрений (К) 52,4 48,9 75,3 69,9 93,3
(№К) 60 - фон 59,0 55,6 84,3 79,4 94,2
(РК) 60 -фон 54,8 50,1 78,3 71,6 91,4
При обработке семян Гумисол-М
Без удобрений (К) 49,7 42,6 71,0 60,9 85,7
(№К) 60 - фон 55,6 50,1 79,4 71,6 90,1
(РК) 60 -фон 52,1 48,2 74,4 68,9 92,5
Как видно из данных таблицы 2, в среднем за четыре года исследований при применении препарата Альбит полевая всхожесть семян на фоне минерального питания - (NPK)60 составила 84,3%, что больше, чем на этом же фоне без применения препарата на 14,2 %. Выживаемость растении в этом варианте была выше контрольной на 12,5%. В варианте с фоном минерального питания (РК) 60 полевая всхожесть превысила контрольную на 11,9%, а выживаемость растении на 12,7%. При применении препарата гумисол-М на фоне минерального питания - ^РК)60 эти показатели составили 79,4% и 71,6%, что больше контроля на 9,3 и 4,7% соответственно. На фоне (РК) 60 данные показатели были на уровне 74,4 и 68,9 %, что незначительно превышает контроль.
Влияние физиологически активных веществ на урожайность сухой массы сахарного сорго Славянское приусадебное F1, при предпосевной обработке семян физиологически активными веществами представлено на рисунке 1.
Применение физиологически активных веществ не оказало существенного влияния на урожайность гибрида сахарного сорго Славянское приусадебное F1, прибавка урожайности при предпосевной обработке семян Альбитом на фоне минерального ^РК) 60 составила 0,9 т/га, а при использовании Гумисол-М 0,7 т/га. На варианте (РК) 60, Альбит дал прибавку 0,8 т/га, а Гумисол-М 0,7 т/га. Было также отмечено влияние ФАВ на прохождение фенологических фаз.
Фенологические наблюдения показали, что применение физиологически активных веществ заметно сказалось на прохождении основных фаз, так использование альбита и гумисола-М в предпосевную обработку семян сократили на 4 суток межфазный период кущения - выход в
трубку. Отразилось применение этих препаратов и на длительность других фаз, так выход в трубку - выметывание сократилось на 2-6 суток, а выметывание - цветение на 1-4 суток. Вегетационный период при использовании Альбита, при предпосевной обработки, сократился на 8 суток. При применении гумисола-М, длительность вегетационного периода, по сравнению с контролем была меньше на 9 суток.
Влияние физиологически активных веществ на урожайность сухой массы саохарного сорго Славянское приусадебное F1, при предпосевной обработке семян ФАВ
14 12 10
I 6
8
□ контроль Ш альбит ■ гумисол-М Ш фон 1
Ю фон 1 + альбит Ш фон 1 + гумисол-М га фон 2
5 фон 2 + альбит О фон 2 + гумисол-М
Рис. 1. Урожайность сухой массы сахарного сорго Славянское приусадебное при предпосевной обработке семян ФАР
Таблица 3 - Разработка элементов зонально-адаптивной технологии возделывания травянистого сорго на корм, (сорт Кинельская 100, 2008-2011 гг.)
Технология Применение гербицида фенизан Фон минерального питания Урожайность массы, т/га
зеленой сухой
А. 0 17,35 4,04
Т1 0 Б. (№К)60- фон 1 28,83 6,71
В. (РК)60 -фон 2 29,22 6,80
А. 0 25,72 5,98
Т2 0,2 л/га Б. (№К)60- фон 1 29,65 6,90
В. (РК)60 -фон 2 29,16 6,78
А. фон 1+ N 30 32,22 7,49
Т3 0,2 л/га Б. фон 1+ N 60 33,02 7,68
В. фон 1+ N 90 33,23 7,73
А. фон 2+ N 30 29,61 6,89
Т4 0,2 л/га Б. фон 2+ N 60 30,04 6,99
В. фон 2+ N 90 31,41 7,31
По результатам разработки элементов адаптивной технологии возделывания травянистого сорго отмечена следующая закономерность, что минеральные удобрения в сочетании с применением гербицида фенизана и применением азотных подкормок способствовали получению более высокого урожая кормовой массы.
Как видно из результатов и данных таблицы 3, в среднем за 4 года исследования наибольшая урожайность сформировалась в варианте технологии Т3в (с применением азофоски и азотной подкормки N 90) урожайность составила 33,23 т зеленой или свыше 7,3 т сухой массы с 1 га. Данная технология (Т3в) отличалась большим количеством сохранившихся растений к уборке, посевы были меньше засорены, формировали высокий урожай. Технологии (Т3а) и (Т3б) немного уступали по урожайности (Т3в), она составила (32,22 т/га зеленой массы или 7,49 т сухой массы с 1 га) и (33,02 т/га зеленой массы или 7,68 т сухой массы с 1 га) соответственно. Технология Т4 (с применением фона - борофоски и азотных подкормок N 30, N 60, N 90) значительно уступала по всем вариантам Т3, урожайность составила на Т3а 29,61 т/га зеленой массы или 6,89 т/га сухой, на Т3б 30,04 т/га зеленой массы и 6,99 т/га сухой, на Т3в 31,41 т/га и 7,31 т/га соответственно. Эти технологии значительно превосходили контроль Т^ (без применения минеральных удобрений и
гербицида фенизан) по урожайности, где она составила 17,35 т/га зеленой массы или 4,04 т/га сухой. Технология Т2а (с применением гербицида, без применения минерального питания) на 8,37 т/га зеленой массы или 1,94 т/га сухой массы превышала контроль Т^, за счет снижения засоренности.
В целом, полученные данные, свидетельствуют о достаточно высоком уровне реализации продуктивного и адаптивного потенциала сорговых культур с учетом их агробиологических особенностей и ряда агротехнических приемов возделывания на серых лесных почвах юго-запада Нечерноземья.
Выводы. 1. Испытуемый сортимент сортов и гибридов сорговых культур селекции ВНИИ сорго и сои «Славянское поле» по особенностям роста и развития относится к средне- и позднеспелой группам (135- 150 сут.).
2. В агроклиматических условиях Брянской области изученные сорта и гибриды сорго более полно реализовали свою биологическую продуктивность при «кормовом» варианте использования. Гибрид сахарного сорго Славянское приусадебное F1, в кормовом варианте сформировал 14,3 т/га (фон 1) и 14,1 т/га (фон 2) сухого массы больше, чем при силосном варианте, что на 15,3 % и 25,9 % больше, или 1,9-2,9 т/га соответственно). Сорго-суданковые гибриды в кормовом варианте на фонах 1 и 2, сформировали урожайность сухой кормовой массы на 14,3- 17,9 % больше по сравнению с одноукосной схемой.
3. При применении препарата альбит полевая всхожесть семян на фоне минерального питания -(№К)60 составила 84,3%, что больше на 14,2 %, чем без применения препарата. Выживаемость растений в этом варианте была выше контрольной на 12,5%. На фоне минерального питания (РК) 60 полевая всхожесть превысила контроль на 11,9%, а выживаемость растений - на 12,7%. При применении препарата гумисол-М существенных изменений данных показателей не выявлено.
4. В среднем за 4 года исследования наибольшая урожайность суданской травы сформировалась в варианте опыта ЭТ3 (с применением азофоски и азотной подкормки N 90) урожайность составила 33,23 т зеленой или свыше 7,3 т сухой массы с 1 га. Данный вариант отличался большим количеством сохранившихся растений к уборке, посев был меньше засорен и формировал высокий урожай.
Список литературы. 1. Большаков, А.З. Сорго - базовая культура в кормопроизводстве / Большаков А.З. // Памятка сорговода: Сорго-культура XXI века. - Ростов н/Д: РостИздат.- 2008.-65с.
2. Даниленко, Ю.П. Сахарное сорго на орошаемых землях Нижнего Поволжья. / Даниленко Ю.П.; Володин А.; Колобанов Н. // Главный агроном. - 2009.-№5.- С.39 -41.
3. Агафонов, Е.В. Использование элементов питания из минеральных удобрений яровым ячменем и зерновым сорго на черноземе обыкновенном / Агафонов, Е.В., Каменев Р.
A.//Агрохимия.-2011.- №1.-С.20-27.
4. Дьяченко, Вл.В. Научно - практические рекомендации по возделыванию суданской травы на корм и семена. / Дьяченко Вл.В., Дронов А.В., Дьяченко Вит.В.; Изд-во Брянской ГСХА. -Брянск.- 2011. - С.125-127.
5. Землянов, В.А. Роль сахарного сорго в стабилизации кормопроизводства на / Землянов
B.А., Смиловенко Л.А. // Кормопроизводство. - 2011. - №1. - С.32-33.
6. Свист, М.Е. Реализация продуктивного потенциала кормового сорго в условиях лесных почв Брянской области / Свист М.Е., Дронов А.В. // Научные чтения, посвященные выдающимся ученым академику Николаю Ивановичу Вавилову и селекционеру Константину Ивановичу Саввичеву: сб. научн. статей. - Брянск: Издательство Брянской ГСХА.- 2011. - С. 64-70.
7. Рекомендации по применению альбита и гумисол-М. - М.: РАСХН, 2007.
