CC BY
10
УДК 633.11«324» + 633.2/4
ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ И ИХ СМЕСЕЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
В. А. Варламов, доктор с.-х. наук; В. И. Вазеров, аспирант ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», тел. (8412) 628-151
Козлятник восточный и его смеси со злаковыми травами являются ценными предшественниками для возделывания озимой пшеницы. Поэтому для повышения плодородия почвы и увеличения урожайности и качества зерна данной культуры следует расширять площади посева козлятника восточного и его смесей, которые являются фактором стабилизации кормовой базы и биологизации земледелия.
Ключевые слова: озимая пшеница, предшественники, урожайность, натура, клейковина, стекловидность, выход муки.
Введение. Сохранение, воспроизводство и рациональное использование плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения является одним из основных условий обеспечения стабильного развития агропромышленного комплекса и важнейшим источником расширения сельскохозяйственного производства [3, 4].
В условиях дефицита энергетических и материальных ресурсов резко сократилось применение техногенных средств повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому в современной экономической и экологической обстановке особая роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур, в частности озимой
пшеницы, принадлежит многолетним травам и их смесям. [2]
Цель исследований заключалась в комплексной оценке формирования продуктивности озимой пшеницы в зависимости от предшественников и доз минерального питания в лесостепи Среднего Поволжья.
Методика. Экспериментальная часть работы по изучению влияния многолетних трав и их смесей как предшественников на продуктивность озимой пшеницы проводилась в 2007...2008 гг. в учебно-опытном хозяйстве Пензенской ГСХА на опытном поле кафедры кормления сельскохозяйственных животных и кормопроизводства.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный среднегумус-ный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 6,35 %, подвижного фосфора - 10,2 и обменного калия - 12,3 мг/100 г почвы (по Чирикову), рНка - 5,6, степень насыщенности основаниями - 80,8...82,3 %.
Решение поставленных задач проводилось в двухфакторном полевом опыте на посевах многолетних трав и их смесей 10 года жизни. Схема опыта приведена в таблицах.
Посев озимой пшеницы сорта Безен-чукская 380 провели 10 сентября. Для посева использовалась сеялка СЗТ-3,6. Норма высева - 5,5 млн. всхожих семян на гектар. Повторность опыта четырехкратная. Размещение делянок систематическое, учетная площадь делянки - 25 м2.
Опыты закладывали и исследования проводили в соответствии с методическими указаниями Б. А. Доспехова (1985), ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса (1987), Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971) и других научных учреждений.
Результаты. Продуктивность сельскохозяйственных растений тесно связана с условиями внешней среды и, в частности, с предшествующей культурой.
Вслед за ранневесенним боронованием многолетних трав были отобраны образцы для определения запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы. Средний процент влажности почвы под травосмесью козлятник + кострец составляет 29,09 %; козлятник + ежа - 28,94 %, в монопосевах козлятника - 27,88 %, костреца - 30,34 %, ежи - 31,25 %.
В фазу бутонизации - начала цветения бобовых и колошения злаковых было изучено вертикальное распределение листовой массы растений и определена урожайность многолетних трав и травосмесей.
Наибольшую урожайность зеленой массы сформировала смесь козлятника и костреца - 33,25 т/га, затем следуют козлятник восточный, козлятник + ежа и ежа сборная - соответственно 29,7 т/га, 26,25 т/га и 7,2 т/га.
В ценозе козлятника восточного и костреца безостого наибольшее количество листьев содержится в слое от 30 до 70 см и составляет 66,7 % от общей массы. Причем максимальное количество листьев располагается в слое 40...50 см и составляет 19,2 %. В слое 0...30 см содержится
27.1 %, а в слое 70...90 см - 6 % листьев.
В травосмеси козлятника восточного и ежи сборной листья распределяются следующим образом: наибольшее их содержание было в слое от 20...60 см (69,9 %), максимальное содержание - в слое 30...40 см (21,8 %).
Вертикальное распределение вегетативных органов монопосева ежи сборной имеет иное строение по сравнению с травосмесями. Наибольшее количество листовой массы содержится около поверхности почвы в слое 0...30 см и составляет
88.2 % от общего количества листьев, причем максимальное количество листьев располагается в слое 10...20 см (31,3 %).
Чистый посев козлятника восточного по своей архитектонике напоминает травосмеси с его участием. Наибольшее количество листьев у козлятника восточного располагается в слое от 30 до 70 см и составляет 70,8 % от их общего количества. Максимальное количество листьев находится в слое 50...60 см (18,8 %). В слоях от 0 до 30 и от 70 до 100 расположено меньшее количество листьев, которое составляет 29,2 %.
После уборки зеленой массы многолетних трав был проведен отбор почвенных образцов на определение количества корневых остатков (табл. 1). По расположению корневых остатков в почве под травами нет существенных различий. Наибольшее количество корней накапливается в слое 0...10 см. С дальнейшим увеличением глубины их количество снижается. Наибольшее количество сухих корней в слое 0...50 см сформировала травосмесь козлятника восточного с кострецом безостым - 18,83 т/га. Чистые посевы козлятника восточного и ежи сборной накапливают несколько меньшее количество корневых остатков, чем травосмеси с их участием. Козлятник восточный накапливает 9,03 т/га, ежа сборная - 7,53 т/га, а травосмесь козлятника восточного и ежи сборной -
10.03 т/га.
Расположение сухих корней в почве и их масса, г/м2
Глубина, см Козлятник + кострец Козлятник + ежа Козлятник восточный Ежа сборная
0...10 63,0 33,9 24,0 26,3
10...20 6,2 2,8 3,1 3,8
20...30 3,1 1,6 1,4 3,5
30...40 1,5 1,0 0,9 1,8
40...50 1,5 0,8 0,7 0,7
Итого 75,3 40,1 30,1 36,1
На 1 га, т 18,83 10,03 7,53 9,03
Величина урожая возделываемых культур находится в тесной связи с наличием в почве питательных веществ в доступной форме. По содержанию общего азота, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы преимущество имеют многолетние травосмеси. Почва под козлятником восточным уступает по обеспеченности элементами питания, особенно по фосфору и калию - на 19,7 и 27,1 % соответственно.
После посева сложились благоприятные условия для появления всходов, и массовое появление всходов было отмечено на 6-й день после посева.
Определение высоты снежного покрова проводилось по двум диагоналям с интервалом 10...15 м. Высота снежного покрова
колебалась от 21 до 35 см. Весной после возобновления вегетации на учетных делянках была посчитана густота растений. Средний процент выживших растений озимой пшеницы после зимнего периода составил 45 %.
В период вегетации отбирались образцы растений для изучения морфофизиоло-гических показателей по следующим фазам развития: колошение, цветение, восковая спелость и полная спелость по методике В. П. Беденко. [1]
Отношение массы вегетирующих и отмерших листьев в фазу цветения характеризует размеры работающих листовых органов и продолжительность их активной жизнедеятельности в начале формирования зерна.
Лучшее отношение массы вегетирую-щих и отмерших листьев у озимой пшеницы было получено по предшественнику козлятник восточный с применением азотного и фосфорного удобрения - 4,87. При размещении озимой пшеницы по травосмесям без применения удобрений отношение между массами вегетирующих и отмерших листьев оказывается более высоким, чем при размещении её по чистым посевам компонентов травосмесей (табл. 2).
Доля колоса у озимой пшеницы, размещенной по травосмесям с применением азотного удобрения, выше, чем при размещении ее по монокультурам, и составляет 18...23 %, а по чистым посевам -11...16 %.
Таблица 2
Морфофизиологические параметры агрофитоценозов озимои пшеницы
Предшественник Отношение массы вегетирующих и отмерших листьев в фазу цветения Отношение массы колоса и побега в фазу цветения Коэффициент прироста массы колоса в период от цветения до восковой спелости Абсолютный прирост массы колоса 10 растений Интенсивность налива зерна в колосе Отношение прироста массы колоса к массе листьев в фазу цветения
о со О <о о. О <о без удобрений о со О <о о. О <о без удобрений о со О <о о. О <о без удобрений о со О <о о. О <о без удобрений о со О <о о. О <о без удобрений о со О <о о. О <о без удобрений
Козлятник +кострец 3,22 3,76 3,91 0,23 0,13 0,15 3,86 4,34 5,56 105,3 82,4 95,4 3,29 2,58 2,98 2,51 2,58 4,61
Козлятник +ежа 3,53 3,01 3,02 0,18 0,16 0,15 3,26 2,90 4,48 88,5 39,5 95,6 2,76 1,23 2,99 2,50 1,10 3,48
Козлятник восточный 4,44 4,87 2,1 0,14 0,19 0,16 1,32 2,10 3,74 11,0 31,7 53,4 0,34 0,99 1,67 0,28 1,10 3,03
Ежа сборная 3,25 1,58 2,02 0,11 0,17 0,20 2,67 2,23 3,69 28,4 31,9 47 0,89 1,00 1 ,47 1,37 2,10 3,32
Кострец безостый 2,21 3,76 2,05 0,16 0,24 0,22 1,82 2,00 2,72 21,5 26,2 31,1 0,67 0,82 0,97 1,08 1,55 2,61
Урожайность зерна озимой пшеницы
Предшественник (фактор А) Фон питания (фактор В) Урожайность зерна, т/га
Козлятник восточный + кострец безостый без удобрений 4,36
N60 3,68
^0Р60 3,82
Козлятник восточный + ежа сборная без удобрений 4,20
N60 3,16
1^0Р60 3,29
Козлятник восточный без удобрений 4,01
N60 3,08
1^0Р60 3,11
Кострец безостый без удобрений 1,89
N60 2,51
1^0Р60 3,53
Ежа сборная без удобрений 1,90
N60 2,95
^0Р60 3,50
НСР05, т/га 0,06
НСРА, т/га 0,04
НСРВ, т/га 0,03
НСРАВ, т/га 0,04
Лучшее отношение прироста массы колоса озимой пшеницы получено по неудобренным предшественникам, в частности по смеси козлятника восточного и костреца безостого - 4,46.
Травосмеси как предшественники по таким показателям, как коэффициент прироста массы колоса в период от цветения до восковой спелости, абсолютный прирост массы колоса за тот же период и интенсивность налива зерна в колосе, превосходят чистые посевы трав как на вариантах с применением удобрений, так и без них. Наибольший коэффициент прироста массы колоса отмечен в варианте, где в качестве предшественника использовалась травосмесь козлятник + кострец без удобрений (5,56), а лучший абсолютный прирост массы колоса - в варианте с применением азотного удобрения (105,3 г). По предшественнику козлятник + кострец с применением азотного удобрения была получена наибольшая интенсивность налива зерна в колосе, которая составила 3,29 г/сут.
Предшественники оказали значительное влияние на урожайность зерна озимой пшеницы (табл. 3). Использование в качестве предшественника смеси козлятник + кострец оказалось наиболее эффективным приемом повышения сбора зерна. Так, урожайность зерна без применения минеральных удобрений составила 43,63 т/га, что оказалось достоверно выше как по фактору А (предшественник), так и по фактору В (фон питания).
Следует отметить, что сбор зерна по козлятнику восточному оказался достоверно ниже, чем при использовании в качестве предшественников многолетних смесей. Наименьший уровень урожайности получен по злаковым травам.
Действие минеральных удобрений на сбор зерна оказалось неоднозначным. Так, при внесении минеральных удобрений по бобово-злаковым смесям и козлятнику восточному привело к снижению урожайности на 14,3...30,0 %. На злаковых предшественниках использование минеральных удобрений оказалось наиболее эффективным приемом повышения сбора зерна, который в среднем увеличился в 1,33...1,87 раза.
Дисперсионный анализ урожайности зерна показал, что существуют достоверные различия в сборе зерна как по фактору А, так и по фактору В. Наибольшее действие на урожайность оказало взаимодействие факторов А и В - 47,66 %, далее следует фактор А - предшественник (44,65 %), а наименьшее влияние получено от минерального питания - 4,27 %.
Предшественники оказали большее влияние на качество зерна, чем применение минеральных удобрений (табл. 4).
Одним из важных показателей, нормируемым при продаже зерна, является натурная масса (натура) зерна. В наших исследованиях наибольшая натура отмечена в варианте с использованием в качестве предшественника смеси козлятник + кострец на фоне внесения Ы60Р60 812 г/л, что
Качество зерна озимой пшеницы
Предшественик (фактор А) Фон питания (фактор В) Натура, г Стекловид-ность, % Содержание клейковины,% Выход муки, %
Козлятник + кострец без удобрений 810 66 25,7 60,0
N60 807 75 23,8 60,5
^0Р60 812 75 26,0 61,5
Козлятник + ежа без удобрений 807 62 23,4 56,5
N60 802 65 21,3 55,5
1^0Р60 807 70 24,1 56,5
Козлятник восточный без удобрений 807 56 22,9 56,0
N60 807 62 20,8 56,0
1^0Р60 808 66 23,8 56,5
Кострец безостый без удобрений 793 49 18,3 51,5
N60 805 52 19,1 53,0
1^60Р60 800 55 19,4 52,5
Ежа сборная без удобрений 794 40 17,8 52,5
N60 803 53 18,2 53,5
1^60Р60 800 57 19,0 52,5
лишь на 2,5 % больше, чем без применения удобрений. Наименьшая натурная масса отмечена при использовании злаковых предшественников.
При оценке качества зерна мягкой пшеницы важнейшим показателем является содержание клейковины. Наибольшее содержание клейковины получено в вариантах с использованием азотных и фосфорных удобрений при возделывании по смеси козлятник + кострец - 26,0 %. Следует отметить, что использование в качестве предшественников козлятника восточного и его смесей со злаковыми травами позволяет получать зерно с высоким содержанием клейковины, которое в среднем лишь на 2,6 % меньше, чем при использовании минеральных удобрений в дозе И60Р60. Наименьший уровень содержания клейковины получен при использовании в качестве предшественников злаковых трав - 17,8...19,4 %.
По выходу муки нами отмечена тенденция по увеличению данного показателя при использовании минеральных удобрений.
Выводы
1. Наибольшее количество сухих корней в слое 0...50 см сформировала травосмесь козлятника восточного с кострецом безостым - 18,83 т/га.
2. Многолетние смешанные агрофито-ценозы как предшественники для озимой пшеницы по таким показателям, как коэффициент прироста массы колоса в период от цветения до восковой спелости, абсолютный прирост массы колоса за тот же период и интенсивность налива колоса, превосходят чистые посевы трав как с применением удобрений, так и без удобрений.
3. Наиболее эффективным приемом повышения урожайности зерна является ис-
пользование в качестве предшественника смеси козлятник + кострец: урожайность зерна без применения минеральных удобрений составила 43,63 т/га, что достоверно выше как по фактору А (предшественник), так и по фактору В (фон питания).
4. Травосмеси девятого года пользования как предшественники оказали положи -тельное влияние на качество зерна озимой пшеницы. Наибольшая натура отмечена в варианте с использованием в качестве предшественника смеси козлятник + кострец на фоне внесения Ы60Р60 812 г/л, содержание клейковины - 26,0 %.
Литература
1. Научно-методические рекомендации по изучению морфофизиологических показателей фотосинтетической деятельности растений (на примере озимой пшеницы) /
B. П. Беденко, Е. И. Бурдонов, Г. Н. Полонская, А. М. Чигаев. - Калуга, 2000. - 24 с.
2. Варламов, В. А. Агроэкологические основы создания многолетних бобово-злаковых ценозов с использованием козлятника восточного в лесостепи Среднего Поволжья / В. А. Варламов // Нива Поволжья. - 2007. - № 4(5). - С. 6-12.
3. Сторожев, Д. Н. Многолетние травы как предшественник яровой мягкой и твердой пшеницы в подзоне светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья / Д. Н. Сто-рожев // Аграрный вестник Урала. - 2009. -№ 2(56). - С. 52-53.
4. Решетов, Г. Г. Фитомелиоративная способность люцерны в Поволжье / Г. Г. Решетов, Е. П. Денисов // Вестник Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова. - 2008. - № 7. -
C. 37-41.
