CC BY
253
УДК 633.3
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР ПРИ РАЗНЫХ ПРИЕМАХ
ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
Е.А.Тошкина
COMPARATIVE PRODUCTIVITY OF GRAIN LEGUMES UNDER DIFFERENT METHODS OF
CULTIVATION
E.A.Toshkina
Институт сельского хозяйства и природных ресурсов НовГУ, tochkina. e@mail. ru
Приводятся многолетние данные исследований приемов возделывания: инокуляции семян ризоторфином различных штаммов и способа посева сортов кормовых бобов, сои, гороха посевного и полевого, вики посевной и видов люпина из мировой коллекции ВИР им. Н.И.Вавилова. Выделены наиболее урожайные сорта и виды однолетних бобовых культур, как по зеленой массе, так и по семенам при разных агротехнических приемах возделывания. Разный уровень урожайности зеленой массы и семян видов и сортов зернобобовых культур складывается из изменяющихся элементов продуктивности и находится в зависимости от приемов возделывания. Содержание питательных веществ в урожае растений, принадлежащих к разным видам зернобобовых культур, значительно отличается и, таким образом, растения каждого вида имеют разную кормовую ценность. Чтобы учесть белковую ценность культур различных видов и сортов, были найдены показатели условных кормовых единиц и их себестоимость при разных способах посева и инокуляции различных штаммов бактериями.
Ключевые слова: сорт, продуктивность, ризоторфин, инокуляция, кормовые бобы, соя, горох, люпин, зеленая масса, семена
The article presents long-term data of the research of methods of cultivation: seed inoculation with risotorphine of different strains and seeding method of varieties of broad beans, soybeans, field peas and winter peas, common vetch and Lupine species of the world collection of N. I. Vavilov Research Institute of Plant Industry. The authors identified the most productive varieties and species of annual legumes in green mass and seeds under different agricultural practices of cultivation. Different yield level of green mass and seeds of species and varieties of legumes is composed of changing productivity elements and is depends on methods of cultivation. The content of nutrients in crop of plants belonging to different species of legumes differs significantly and, therefore, plants of each species have different feeding value. The authors determined indicators of conditional fodder units and their costs under different methods of seeding and inoculation with different strains of bacteria in order to take into account the protein value of cultures of different species and varieties.
Keywords: variety, productivity, risotorphine, inoculation, broad beans, soybean, pea, lupine, green mass, seeds
Введение
Улучшение снабжения населения страны продовольствием является первостепенной задачей, определяющей аграрную программу на современном этапе. Повышение продуктивности животноводства сдерживается в основном несовершенством кормовой базы и, в частности, несбалансированностью кормовых рационов по переваримому протеину. Поэтому проблема производства растительного белка относится к числу важнейших.
Исходя из необходимости создания устойчивой кормовой базы, перед сельскохозяйственным производством стоит задача сосредоточить усилия на решение проблемы кормового белка, в первую очередь за счет расширения посевов зернобобовых культур. Ценность однолетних зернобобовых культур определяется высоким содержанием белка в семенах — от 22 до 40% в зависимости от культуры, что в 2—3 раза больше, чем в зерне хлебных злаков.
Биологическая фиксация азота клубеньковыми бактериями (Rhizobium), находящимися в симбиозе с бобовыми культурами, является важным источником получения кормового белка, увеличения плодородия почвы, экономии азотных удобрений и снижения загрязнения окружающей среды. В зависимости от условий и видов растений накопление азота в почве за вегетационный период может достигать 200 кг и более на 1 га [1].
В настоящее время удельный вес однолетних зернобобовых культур в структуре посевных площадей остается низким. Так, в Новгородской области посевы зернобобовых культур составляют около 300 га, представлены одним видом — викой посевной, средняя урожайность семян которой составляет 1,37 т/га. В то же время, у нас в области экологически оправдано возделывание люпина узколистного и желтого, кормовых бобов, гороха посевного и полевого, сои. Правильное сочетание посевных площадей этих культур с учетом их биологических требований и климатических условий позволяет получать более высокий сбор белка с гектара кормовых севооборотов.
Целью наших исследований является сравнительная агробиологическая оценка видов и сортов однолетних зернобобовых культур для выявления наиболее продуктивных, скороспелых и ценных по ряду хозяйственных признаков и обоснование влияния отдельных агротехнических приемов на продуктивность зеленой массы и семян однолетних зернобобовых культур.
Материалы и методы исследований
На кафедре растениеводства НовГУ с 1994 года проводятся исследования однолетних бобовых культур. Объектами изучения являются коллекции 33 сортов и сортообразцов гороха (Pisum sativum, P. arvense), 38 сортов и сортообразцов кормовых бобов (Vicia faba), 108 сортообразцов вики посевной (Vicia
sativa), 30 сортов сои (Glicine max), 8 сортов люпина желтого (Lupinus luteus), 2 сортов люпина белого (L. albus), 8 сортов люпина узколистного (L. angusti-folius), 2 экообразцов Lupinus mutabilis и по одному экообразцу L. hybridus, L. albococcineus, L. elegans, L. ornatus американского происхождения из мировой коллекции ВИР им. Н.И.Вавилова.
Экспериментальная часть выполнена на опытном поле кафедры растениеводства ИСХПР на типичных для Новгородской области дерново-подзолистых почвах среднего механического состава и среднего уровня плодородия.
В основе исследований — методики ВИР [2], ВИК им. В.Р.Вильямса [3] и Г.С.Посыпанова [4]. Способ посева — широкорядный (45 см) и рядовой для кормовых бобов и люпина, рядовой — для вики посевной, гороха посевного и полевого, черезряд-ный — для сои. Размещение вариантов — рендоми-зированное, повторность — 3-кратная. В день посева семена обрабатывались ризоторфином, предоставленным ВНИИСХ Микробиологии. Использовались следующие штаммы ризоторфина: 205а и 262б на горохе, 96 и 97 на кормовых бобах, 634б на сое. В первый год исследований посев проводили семенами из мировой коллекции ВИР им. Н.И.Вавилова, в последующем использовали посевной материал собственной репродукции.
Метеорологические условия за годы исследований различались по количеству и распределению выпавших осадков и температурному режиму, что позволило всесторонне изучить сорта в диапазоне меняющихся по годам условий.
Математическая обработка данных опытов проведена на компьютере в соответствии с методами вариационной статистики [5].
Результаты и их обсуждение
Показателем, характеризующим значимость возделываемой культуры, является ее урожайность. Урожайность видов зернобобовых культур ввиду биологических различий между ними и уровня потенциала продуктивности разная, и она заметно изменяется в зависимости от конкретных почвенно-климатических и агротехнических условий возделывания. В наших исследованиях также урожайность видов зернобобовых культур отличается друг от друга. Если урожайность зеленой массы вики посевной принять за 100%, то урожайность всех других культур будет в 2—4 раза выше. В зависимости от приема возделывания урожайность гороха была на уровне урожайности вики посевной, соя была в 1,5 раза урожайнее, кормовые бобы в 2 раза, люпин в 3 раза (табл. 1).
Разница в показателях урожайности семян по видам несколько ниже. Если урожайность семян вики посевной принять за 100%, то урожайность сои будет на одном уровне с викой посевной, кормовых бобов на 30% больше, гороха на 50% больше, люпи-
Таблица 1
Урожайность зеленой массы и семян растений зернобобовых культур в зависимости от приемов возделывания,
т/га
Культура Вариант опыта Урожайность зеленой массы % Урожайность семян %
Вика посевная рядовой способ посева 7,0 100 2,2 100
Люпин узколист- широкорядный 31,7 453 4,0 182
ный рядовой 46,3 661 6,8 309
Люпин желтый широкорядный 32,7 467 3,9 177
рядовой 48,6 694 5,1 232
Люпин белый широкорядный 45,7 653 4,5 205
рядовой 62,9 899 7,6 345
Кормовые бобы широкорядный 25,7 367 2,9 132
рядовой 34,6 494 3,3 150
Горох контроль (без инокуляции) 14,9 213 3,0 136
штамм 205а 15,4 220 3,3 150
штамм 262б 15,6 223 3,4 155
контроль 27,8 397 2,7 123
Кормовые бобы штамм 96 28,3 404 2,9 132
штамм 97 28,9 413 3,0 136
контроль 18,7 267 1,8 82
Соя штамм 634б 21,9 313 2,3 104
штамм 645б 24,1 344 2,9 132
на на 70% и более выше в зависимости от вида и приема возделывания.
При возделывании зернобобовых культур необходимо учитывать, что даже в одних и тех же поч-венно-климатических условиях не только виды, но и разные сорта в пределах одного вида имеют различную продуктивность. Значительно меняется она также в зависимости от метеорологических условий периода вегетации, применяемой агротехники и ее приемов, поэтому для получения наивысшего эффекта от возделывания все эти факторы должны быть учтены.
Так, например, в наших опытах по группе сортов люпина узколистного урожайность зеленой массы и семян сорта Великан-6 незначительно колебалась по годам исследований, что характеризует данный сорт как экологически пластичный. Уро-
жайность зеленой массы сортов Великан-4, Немчи-новский синий и Детерминант-1 изменялась по годам и была всегда выше, чем у других сортов, и уровень урожайности достигал, например, у сорта Ве-ликан-4 показателя 70,4 т/га при рядовом способе посева.
В группе сортов люпина желтого выделились сорта Уть и Индустриальный при обоих способах посева, урожайность которых составила 38,5—54,0 т/га зеленой массы и 5,8—6,0 т/га семян. В группе видов люпина американского происхождения выделился люпин гибридный при обоих способах посева, урожайность которого в 1997 году составила 147,8 т/га при рядовом способе посева.
Исследуя коллекцию сортов сои, в среднем за годы исследований выделились сорта ^га (Швеция), ПЭП-26, ПЭП-27, как на контроле, так и при
Таблица 2
Продуктивность зеленой массы растений зернобобовых культур и ее элементы в зависимости от приемов
возделывания
Культура Вариант опыта Высота растений, м Число ветвей на 1 растении, шт. Число листьев на 1 растении, шт. Продуктивность зеленой массы, г
Вика посевная рядовой 0,48 2,90 23,40 13,30
Люпин узколистный широкорядный 0,37 5,17 34,75 56,08
рядовой 0,41 4,93 34,25 49,13
Люпин желтый широкорядный 0,39 4,27 27,83 59,00
рядовой 0,43 4,17 26,33 52,43
Люпин белый широкорядный 0,42 4,02 32,08 81,45
рядовой 0,53 4,13 31,70 68,54
Кормовые бобы широкорядный 0,56 1,29 55,76 74,41
рядовой 0,61 1,15 57,82 67,28
Горох контроль 0,63 13,8* 15,80 26,59
штамм 205а 0,67 14,7* 17,80 27,57
штамм 262б 0,73 15,7* 19,40 28,22
Кормовые бобы контроль 0,58 1,30 57,90 80,10
штамм 96 0,60 1,15 60,20 80,00
штамм 97 0,64 1,12 62,20 84,10
Соя контроль 0,57 4,50 18,23 69,60
штамм 634б 0,58 5,13 21,11 76,30
штамм 645б 0,72 5,50 23,80 84,90
V, % 21,58 75,87 46,59 37,55
ст 0,12 4,27 16,24 24,62
* — число м
инокуляции штаммами ризобактерий, перспективные для возделывания в условиях Новгородской области.
При сложившихся метеорологических условиях 2003—2005 гг. (ГТК > 1) выделился сорт сои Уссурийская, урожайность зеленой массы которого в среднем составила 35 т/га, но он не смог конкурировать с другими сортами в исследованиях 2006— 2008 гг. (ГТК < 1) и уступил свое лидирующее место в других метеорологических условиях. У кормовых бобов при обоих способах посева и на варианте с инокуляцией по урожайности зеленой массы выделились сорта: Местные (Украина), Tie beans (Англия), Mohenloher Hochzucht (Чехия), Skyna (Литва), Gryf (Польша), которая находилась в пределах от 27,2 до 37,0 т/га. В коллекции гороха выделился сорт гороха полевого Акхалкалакский местный, сор-
оузлий, шт.
та гороха посевного Местный стародавний, Аксай-ский кормовой с урожайностью зеленой массы до 22,4 т/га.
Данные наших исследований свидетельствуют, что у различных видов зернобобовых культур элементы продуктивности как семенной, так и зеленой массы значительно отличаются друг от друга. Наибольшая высота в фазу уборки на зеленую массу отмечена у сои и гороха при инокуляции — 0,73 м. Инокуляция положительно повлияла и на следующие элементы продуктивности: число листьев (кормовые бобы — 62,2 шт.), число ветвей на одном растении (соя — 5,5 шт.) (табл. 2). Наибольшее число бобов на одном растении сформировалось у вики посевной — 21,5 шт. и у сои при инокуляции — 17,2 шт., наибольшее число семян в бобе было у вики по-
Таблица 3
Урожайность кормопротеиновых единиц и их себестоимость зеленой массы растений зернобобовых культур в
зависимости от приемов возделывания
Культура Вариант опыта Урожайность условных кормопротеиновых единиц, т/га Себестоимость 1 т кормопротеиновых единиц Показатель экономической эффективности культуры
единиц % к средней руб. % к средней
Люпин узколистный рядовой 340 170 41,65 37 0,57
Люпин желтый рядовой 392 196 37,59 33 2,87
Кормовые бобы широкорядный 159 80 88,86 78 1,77
рядовой 339 170 43,71 38 2,54
Горох контроль 49 25 286,67 251 0,30
штамм 205а 60 30 238,16 209 0,49
штамм 262б 66 33 216,94 190 0,44
Кормовые бобы контроль 75 38 189,14 166 0,87
штамм 96 280 140 51,17 45 3,03
штамм 97 217 109 66,03 58 3,24
Соя контроль 139 70 101,88 89 0,94
634б 216 108 66,58 58 1,47
645б 263 132 54,56 48 1,06
Среднее 199,6 100 114,07 100 -
севной — 7 шт., у гороха — 5 шт. при инокуляции. Число семян с одного растения наибольшим было у вики посевной — 158 шт. Ввиду различной крупности семян у видов зернобобовых культур был разным показатель массы 1000 семян и семенная продуктивность.
Наиболее высокий показатель семенной продуктивности отмечен у кормовых бобов — 9,88 г и сои — 7,53 г при инокуляции, у люпина белого — 8,3 г и люпина узколистного — 7,27 г при рядовом способе посева.
Разный уровень урожайности зеленой массы и семян видов и сортов зернобобовых культур складывается из изменяющихся элементов продуктивности и находится в зависимости от приемов возделывания.
Проблема кормового белка является одной из самых актуальных. Это объясняется тем, что на ка-
ждую кормовую единицу, скармливаемую животным, в любом виде корма должно приходиться до 100 г переваримого белка. Однако такого количества белка в настоящее время нет у большинства видов кормов, особенно грубых и сочных. Так, в последние годы в кормах стойлового периода в стране имеется только 60—65 г переваримого белка на 1 кормовую единицу, при потребности не менее 80—85 г.
Нередко низкое качество в силу тех или иных причин имеет даже наиболее ценный вид корма — зеленая масса. По этой причине дефицит белка в кормовом балансе животноводства превышает 25% от общей потребности в нем. В большинстве случаев именно недостаток белка является одной из основных причин низкой продуктивности животных и высоких затрат корма на единицу производимых продуктов животноводства.
Поэтому создание полноценной кормовой базы для животноводства предполагает собой не только увеличение производства, но и улучшение качества растительных кормов по содержанию белка. Зернобобовые культуры являются главным источником содержания в корме протеина, а также других питательных веществ.
В наших исследованиях наибольшее содержание протеина в зеленой массе отмечено у кормовых бобов на варианте с инокуляцией штаммом 96 ризо-бактерий и составило 20,33%. Зеленая масса гороха на всех вариантах опыта содержала протеина 16,76—18,46%, у люпина желтого — 18,01%.
Содержание питательных веществ в урожае растений, принадлежащих к разным видам зернобобовых культур, значительно отличается и, таким образом, растения каждого вида имеют разную кормовую ценность. Если же учесть еще и их различную урожайность, то общий хозяйственный эффект (по сбору питательных веществ с единицы площади) от той или иной культуры будет не одинаковым.
Чтобы учесть белковую ценность культуры, под урожайностью ее понимается не фактический урожай кормовой массы, а сбор кормопротеиновых единиц с одного гектара. В наших исследованиях наибольший показатель условных кормопротеино-вых единиц был получен у люпинов — узколистного и желтого при рядовом способе посева (340—392 т), кормовых бобов — при рядовом способе посева и инокуляции штаммом 96 (280—339 т), и сои — при инокуляции штаммом 645б (263 т). Наименьшие показатели получены у гороха на всех вариантах опыта (табл. 3).
Под себестоимостью корма конкретной культуры понимается себестоимость кормопротеиновой единицы. В наших исследованиях наиболее низкий показатель себестоимости 1 т кормопротеиновых единиц получен у люпинов — узколистного и желтого при рядовом способе посева (37,59—41,65 руб.), кормовых бобов — при рядовом способе посева и инокуляции штаммами 96 и 97 (43,71—66,03 руб.), у сои — при инокуляции штаммами 634б и 645б (54,56—66,58 руб.).
Степень экономической эффективности использования зернобобовых культур отражает фактический уровень производительности труда при производстве определенного вида кормов (зеленой массы), так как включает в себя фактическую урожайность культуры и затраты на ее возделывание. В наших исследованиях наиболее высокие показатели экономической эффективности получены у кормо-
вых бобов при инокуляции штаммами 96 и 97 и рядовом способе посева (2,54—3,24) и у люпина желтого (2,87).
Таким образом, по результатам наших исследований можно утверждать, что применяемые приемы возделывания эффективны, а получаемый корм (зеленая масса) является полноценным.
Выводы
Установлено, что способ посева влияет на урожайность зеленой массы и семян зернобобовых культур. При рядовом способе посева урожайность семян и зеленой массы увеличивается на 27—33% люпина узколистного, на 24—41% люпина желтого, на 10 и 22% у кормовых бобов соответственно.
Инокуляция двумя штаммами увеличивает урожайность зеленой массы и семян кормовых бобов на 5 и 8%, гороха на 4 и 11,5%, сои 15 и 20,5% соответственно.
Выявлены наиболее отзывчивые сорта на приемы возделывания: Великан-4, Великан-6 люпина узколистного; Уть, Индустриальный, Гетман люпина желтого, Mohenloher Hochzucht (Чехия), Местные (Украина), Рог (Грузия), Суйдинские (Ленинградская обл.) кормовых бобов; Ugra, ПЭП-26 и ПЭП-27, При-морская-81 и Окская сои; Акхалкалакский местный, Местный стародавний и Аксайский кормовой, Maria, PSH-10 гороха.
Наиболее высокие показатели экономической эффективности получены у кормовых бобов при инокуляции штаммами 96 и 97 и рядовом способе посева (2,54-3,24) и у люпина желтого (2,87).
1. Матвеева Н.М. Однолетние культуры для производства высококачественного силоса // Кормопроизводство. 2000. № 4. С. 28-31.
2. Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур / Сост. Н.И.Корсаков, О. А. Адамова и др. Л., 1975. 59 с.
3. Методика опытов с полевыми кормовыми культурами / ВНИИ кормов им. В.З.Вильямса. М., 1983. 239 с.
4. Посыпанов Г.С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха. М.: Агропромиздат, 1991. 300 с.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1990. 351 с.
References
1. Matveeva N.M. Odnoletnie kul'tury dlja proizvodstva vy-sokokachestvennogo silosa [Non-perennial crops for the production of high-quality silage]. Kormoproizvodstvo, 2000, no. 4, pp. 28-31.
2. Korsakov N.I., Adamova O.A. et al. Metodicheskie ukazanija po izucheniju kollekcii zernovyh bobovyh kul'tur [Methodological instructions for the study of the collection of grain legumes]. Leningrad, 1975. 59 p.
3. Metodika opytov s polevymi kormovymi kul'turami [Methods of experiments with field fodder crops]. Moscow, 1983. 239 p.
4. Posypanov G.S. Metody izuchenija biologicheskoj fiksacii azota vozduha [Methods of research of biological atmospheric nitrogen fixation]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1991. 300 p.
5. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta [The methodology of a field experiment]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1990. 351 p.
