Зернобобовые культуры (чина, вика, горох) в смешанных посевах с горчицей белой Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

в/

СОРТА И СЕМЕНА

DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10406

УДК 635.65:633.853.483:631.5

Зернобобовые культуры (чина, вика, горох) в смешанных посевах с горчицеи белой

М. В. ДОНСКАЯ1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: office@vniizbk.orel.ru) Н. И. ВЕЛКОВА2, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

В. П. НАУМКИН2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур, ул. Молодежная, 10, корп. 1, пос. Стрелецкий, Орловский р-н, Орловская обл., 302502, Российская Федерация

2Орловский государственный аграрный университет имени

H. В. Парахина, ул. Генерала Родина, 69, Орел, 302019, Российская Федерация

Цель исследований - выявить мор-фобиологические особенности чины посевной, вики посевной и гороха посевного в смешанных посевах с горчицей белой; установить особенности цветения и посещения насекомыми-опылителями совместных посевов. Работу проводили в 2012-2014 гг. в условиях Орловской области. Почвы опытных участков темно-серые лесные, средней окультуренности. Погодные условия были близки к норме. Материалом для изучения служили сорта чины Славянка, вики Никольская, гороха Памяти Варлахова и горчицы Рапсодия. Схема опыта включала следующие варианты для каждой зернобобовой культуры: чистый посев (контроль); бобовая культура +

I, 3, 5, 10, 15, 20, 25 % горчицы белой (от нормы высева 10 кг/га). Учетная площадь делянки 2 м2, повторность четырехкратная. Наблюдения, учеты и анализы проводили общепринятыми методами. Подсев горчицы, выполняющей роль поддерживающей культуры, способствовал увеличению высоты растений чины на 1,6...8,9 %, вики - на 15,0...30,2 %, гороха - на 5,5.22,0 %, по сравнению с контролем. При этом семенная продуктивность у чины возрастала на 15,8 %, у вики - на 3,6.25,0 %, у гороха - на 12,5.78,1 % к контролю. Максимальная в опыте урожайность чины (6,0 т/га) и вики (1,3 т/га) отмечена в варианте с 1 % горчицы белой. Наибольшая урожайность гороха (2,4 и 2,5 т/га) формировалась в вариантах

с 3 и 20 % горчицы соответственно. Максимальное в эксперименте положительное влияние на показатели роста и развития растений гороха отмечено в варианте с 3 % горчицы. Горчица, как привлекающая культура, увеличивает численность насекомых-опылителей и медоносных пчел на смешанных посевах. Они раньше начинают посещать посевы и позднее заканчивают лет.

Ключевые слова: горчица белая (Sina-pis alba L.), чина посевная (Lathyrus sativus L.), вика посевная (Vicia sativa L.), горох посевной (Pisum sativum L.), смешанный посев, урожайность, насекомые-опылители, пчелы.

Для цитирования: Донская М. В., Вел-кова Н. И., Наумкин В. П. Зернобобовые культуры (чина, вика, горох) в смешанных посевах с горчицей белой // Земледелие. 2019. № 4. С. 25-28. DOI: 10.24411/00443913-2019-10406.

В связи с увеличением распахан-ности земель уменьшается доля естественных медоносных угодий. Интенсификация земледелия приводит к сокращению ценных медоносных ресурсов, увеличению безмедосбор-ных периодов. Для улучшения кормовой базы пчеловодства необходимо внедрять агротехнические приемы, позволяющие создавать длительный и непрерывный медосбор с учетом погодно-климатических особенностей местности.

Важное значение имеет возделывание однолетних медоносных растений в смеси с различными сельскохозяйственными культурами. Например, из масличных капустных культур в смешанных посевах с бобовыми широко используют горчицу белую. Возделывание бобово-горчичных смесей, в которых горчица выполняет роль поддерживающей культуры, позволяет повысить урожайность бобовых компонентов и нектаропродуктивность посева [1, 2, 3].

Кроме того, добавление горчицы к бобовым - эффективное средство борьбы с брухусом, гороховой плодожоркой, долгоносиком, тлей и другими вредителями, поскольку в таких посе-

вах лучше размножаются энтомофаги, которые поражают личинок многих вредителей и способствуют их уничтожению [4].

Важна роль корневых выделений горчицы, обладающих фитонцидной активностью. Кроме того, они содержат органические кислоты, которые при взаимодействии с почвой способны переводить ряд элементов питания в доступную для бобового компонента смеси форму [5, 6].

Горох посевной - самоопылитель, в зоне возделывания горчицы белой он занимает значительные площади. Горчица служит хорошим опорным растением для гороха и может подавлять развитие сорняков, болезней и вредителей в посевах. В результате чего повышается урожайность гороха, а дополнительно можно получить урожай горчицы белой. В смешанных посевах ризосфера горчицы белой стимулирует процесс азотфиксации гороха, с агротехнической точки зрения, создается один из лучших видов симбиоза, улучшающий развитие обеих культур. Кроме того, подсев горчицы белой позволяет значительно улучшить и расширить кормовую базу пчеловодства, а также собрать дополнительное количество меда [7].

Данных об особенностях возделывания зернобобовых культур (чины посевной, вики посевной и гороха посевного) в смешанных с медоносами посевах в условиях Орловской области крайне мало, поэтому возникла необходимость в более детальном изучении этого вопроса.

Цель исследований - выявить мор-фобиологические особенности чины посевной, вики посевной и гороха посевного в совместных посевах с горчицей белой; установить специфику цветения и посещения посевов насекомыми-опылителями.

Исследования проводили в 20122014 гг на опытных полях ФГБНУ ВНИ-ИЗБК и на кафедре Агроэкологии и охраны окружающей среды ФГБОУ ВО Орловский ГАУ.

Почвы опытных участков темно-серые лесные, средней окультуренно-сти. Содержание гумуса (по Тюрину) в годы исследований составило 4,28... 4,73 %, легкогидролизуемого азота (по Кононовой) - 125.134 мг/кг, подвижного фосфора и калия (по Кирсанову) - 144.192 мг/кг и 74.106 мг/кг соответственно, рН солевой вытяжки - 5,1.5,2, гидролитическая кислотность - 4,4.4,6 мг экв/100 г почвы.

Ы (D S ü

(D д

(D Ь S

(D

-Ь О

(О

О) о

N

ш

S ^

ш

ч

ф

^

2

ш м

Рис. 1. Смешанные посевы чины (а), вики (б) и гороха (в) с горчицей белой.

Погодные условия были близки к среднемноголетней норме, 2012 и 2014 гг характеризовались как слабо засушливые (ГТК=0,7...0,9), 2013 г -достаточно увлажненный (ГТК=1,0).

Материалом для изучения служили сорта чины посевной Славянка, вики посевной Никольская, гороха посевного Памяти Варлахова и горчицы белой Рапсодия (рис. 1). Схема опыта включала следующие варианты для каждой зернобобовой культуры: чистый посев (контроль); бобовая культура + 1, 3, 5, 10, 15, 20, 25 % горчицы белой (от нормы высева 10 кг/га).

Учетная площадь делянки 2 м2, повторность четырехкратная. Наблюдения, учеты и анализы проводили общепринятыми методами. Уборку зернобобовых культур осуществляли по мере созревания бобов. Для структурного анализа с каждой делянки отбирали 20 растений, которые оценивали по 12 признакам, слагающим продуктивность.

Обработку данных выполняли методами математической статистики с использованием компьютерных про-

грамм STATISTICA v. 10 (StatSoft, Inc.) и Microsoft Office Excel 2010.

Подсев горчицы белой не оказывал влияния на продолжительность фаз развития и вегетационного периода зернобобовых культур в целом. Во всех вариантах опыта продолжительность вегетации была одинаковой и в среднем за 3 года изучения у чины составила 85 сут, с варьированием от 78 сут в 2012 г до 92 сут в 2013 г (табл. 1); у вики - 93 сут, с колебанием от 87 сут (2012 г.) до 98 сут (2014 г); у гороха - 82 сут, изменяясь от 79 сут (2012 г) до 85 сут (2013 г).

Наблюдения за ростом и развитием растений горчицы белой показали, что в среднем за 2012-2014 гг продолжительность ее вегетационного периода составила 79 сут, с варьированием в разные годы от 75 до 85 сут.

Подсев горчицы способствовал увеличению высоты растений чины на 1,6.8,9 %, вики - на 15,0.30,2 %, гороха - на 5,5.22,0 %, по сравнению с контролем (табл. 2). Максимальная в опыте высота растений чины (89,2 см) отмечена в варианте с подсевом 1 % горчицы, вики (97,1 см) - в варианте с 15 % горчицы, гороха (93,0 см) - при подсеве 3 % горчицы.

Масса одного растения чины увеличилась, по сравнению с контролем, в варианте с подсевом 1 % горчицы на 13,5 % и составила 36,2 г у вики с 1 % горчицы - на 15,2 %, с 10 % горчицы - на 3,6 % до 15,9 г и 14,3 г соответственно. Растения гороха дали существенную прибавку по массе в вариантах с 1 % и 3 % горчицы - 40,4 и 57,6 % соответственно.

Семенная продуктивность растений при подсеве горчицы увеличивалась у чины на 15,8 %, у вики - на 3,6.25,0 %, у гороха - на 12,5.78,1 %, по отношению к контролю. Наибольшая масса семян с одного растения чины (16,9 г) формировалась в варианте с подсевом 1 % горчицы, вики (3,2.3,5 г/раст.) - при подсеве 1, 5 и 15 % горчицы. У растений гороха семенная продуктивность значительно возрастала до 5,3.5,7 г/раст. в вариантах с 1 и 3 % горчицы.

Масса 1000 семян чины увеличивалась во всех вариантах опыта, по сравнению с контролем, на 0,5.14,3 % и изменялась от 213,7 г при подсеве 3 % горчицы до 243,1 г в варианте с 25 % горчицы, при этом в контроле величина этого показателя находилась на уровне 212,6 г При подсеве горчицы масса 1000 семян вики возрастала на 3,3.20,7 % и варьировала от 44,0 г (10 % горчицы) до 51,4 (20 % горчицы), против 42,6 г в контроле. У гороха крупность семян увеличивалась на 37,7.60,6 %, величина признака находилась в пределах от 149,1 г (20 % горчицы) до 173,9 г (1 % горчицы), 108,3 г в контроле.

Подсев горчицы белой способствовал увеличению числа бобов и семян на одном растении у гороха во всех вариантах опыта, по сравнению с контролем, на 8,5.85,1 % и 7,5.66,8 % соответственно. Наибольшее число бобов (8,1.8,7 шт.) и семян (31,4. 33,2 шт.) на растении формировалось в вариантах с 1 % и 3 % горчицы.

У чины число бобов и семян возросло только в сочетании с 1 % горчицы на 8,8 % и 16,3 % и составило 44,5 шт. и 80,1 шт. соответственно.

1. Продолжительность вегетационного периода зернобобовых культур и горчицы белой в совместных посевах (2012-2014 гг.), сут

Год Про; юлжительность вегетационного периода

чина 1 вика 1 горох I горчица

2012 78 87 79 75

2013 92 94 85 85

2014 85 98 82 78

Среднее за 3 года 85 93 82 79

Признак

Вариант Высота Масса Число бобов на Число семян на Масса семян с Масса

растения, см растения, г растении, шт. растении, шт. растения, г 1000 семян, г

Чина

Чина (чистый посев) 81,9±3,3 31,9±3,2 40,9±4,0 68,9±6,8 14,6±1,7 212,6±13,6

Чина + 1 % горчицы 89,2±4,6 36,2±4,0 44,5±5,0 80,1±11,8 16,9±2,1 217,8±11,9

Чина + 3 % горчицы 83,2±3,6 27,7±3,7 34,7±5,3 48,9±8,5 12,6±1,8 213,7±14,5

Чина + 5 % горчицы 84,0±3,5 31,1±3,2 37,6±4,2 65,9±8,1 13,8±1,6 214,7±9,3

Чина +10 % горчицы 84,1±3,3 23,5±2,6 27,6±2,9 47,4±5,2 10,3±1,2 222,0±11,0

Чина +15 % горчицы 85,9±4,0 24,9±3,4 29,8±4,1 50,8±6,0 11,1±1,5 218,3±16,2

Чина + 20 % горчицы 87,4±4,4 25,9±4,0 30,1±4,8 50,5±7,7 11,8±1,8 235,4±9,5

Чина + 25 % горчицы 86,6±3,3 21,0±2,9 22,2±3,3 38,8±5,2 9,3±1,4 243,1±19,3

НСР05 5,4 1,9 2,7 4,5 0,9 13,9

Вика

Вика (чистый посев 74,6±3,3 13,8±2,6 24,4±4,6 63,4±12,8 2,8±0,7 42,6±3,3

Вика + 1 % горчицы 89,7±3,2 15,9±3,2 25,4±4,9 74,9±9,3 3,5±1,1 38,4±4,7

Вика + 3 % горчицы 90,1±3,4 11,8±2,5 19,6±3,9 61,7±13,9 2,9±0,8 44,4±3,7

Вика + 5 % горчицы 85,8±4,9 12,1±1,4 20,7±4,0 64,4±15,9 3,2±0,9 46,5±3,2

Вика + 10 % горчицы 87,7±2,8 14,3±2,6 23,0±4,6 57,1±8,9 2,3±0,5 44,0±3,9

Вика + 15 % горчицы 97,1±4,1 12,1±2,2 19,0±3,2 65,4±14,9 3,2±0,9 45,8±4,2

Вика + 20 % горчицы 92,9±4,4 10,4±2,3 17,7±4,5 41,4±8,4 2,4±0,6 51,4±6,9

Вика + 25 % горчицы 91,1±4,3 10,1±1,9 16,4±3,0 54,1±9,7 2,6±0,6 45,9±5,6

нср05 7,2 0,9 1,8 Горох 4,0 0,2 3,0

Горох (чистый посев 76,2±2,1 9,9±1,1 4,7±0,6 19,9±2,6 3,2±0,4 108,3±6,0

Горох + 1 % горчицы 82,9±2,8 13,9±3,5 8,1±1,0 33,2±3,5 5,7±0,6 173,9±7,1

Горох + 3 % горчицы 93,0±4,5 15,6±1,8 8,7±1,1 31,4±3,3 5,3±0,9 163,7±17,0

Горох + 5 % горчицы 82,3±2,9 8,8±1,1 5,1±0,7 21,4±3,5 4,3±0,5 159,8±14,1

Горох + 10 % горчицы 80,4±3,0 9,1±1,3 6,3±0,9 24,1±3,0 4,0±0,5 159,2±12,4

Горох + 15 % горчицы 85,9±4,1 9,4±1,0 5,9±0,8 23,8±3,7 3,8±0,4 159,6±16,3

Горох + 20% горчицы 85,4±2,5 9,9±0,9 6,0±0,7 24,0±3,3 4,3±0,7 149,1±14,1

Горох + 25% горчицы 87,6±3,1 9,2±1,4 5,8±1,2 22,6±2,6 3,6±0,5 159,9±13,8

нср05 4,0 0,9 0,5 1,8 0,3 13,1

У вики число бобов на растении увеличилось с подсевом 1 % горчицы на 4,1 % и составило 25,4 шт., число семян возрастало в вариантах с 1 %, 5 % и 15 % горчицы на 1,6.18,1 % и изменялось от 64,4 шт. до 74,9 шт. на растении.

Таким образом, наибольшее положительное влияние на показатели

Так, максимальная урожайность чины (6,0 т/га) и вики (1,3 т/га) отмечена в варианте с подсевом 1 % горчицы белой. Увеличение нормы высева горчицы приводило к снижению сбора семян этих культур.

У гороха наибольшая урожайность формировалась при подсеве 3 % и 20 % горчицы - 2,4 и 2,5 т/га соответственно.

культурами увеличение нормы высева горчицы приводило к значительному повышению ее урожайности.

Изучение особенностей цветения и посещаемости посевов насекомыми-опылителями показало, что максимальной продолжительностью цветения характеризуются смешанные посевы гороха с горчицей. В среднем за три

Рис. 2. Урожайность компонентов смешанного посева, среднее за 2012—2014 гг., т/га: а) вика; -а--горчица; в) —в--горох; — горчица.

— чина; -в--горчица; б)

роста и развития растений чины и вики оказывает подсев горчицы белой в количестве 1 % от нормы высева. Подсев горчицы оказывает благоприятное влияние на рост и развитие растений гороха во всех вариантах опыта. Лучшие показатели отмечены в варианте с 3 % горчицы.

Эти выводы подтверждает анализ биологической урожайности зернобобовых культур в различных вариантах опытов (рис. 2).

Во всех вариантах опытаурожайность этой культуры была выше, чем в контроле.

Необходимо отметить, что во всех вариантах опыта с зернобобовыми

года изучения, величина этого показателя для гороха составила 36 сут, для вики - 23 сут, для чины - 12 сут (табл. 3). Продолжительность цветения горчицы

3. Продолжительность цветения зернобобовых культур и горчицы белой в совместных посевах (2012-2014 гг.), сут

Год Продолжительность цветения

Чина I Вика I Горох | Горчица

2012 10 19 33 24

2013 15 22 39 28

2014 12 28 36 26

Среднее за 3 года 12 23 36 26

(0 Ф

Ш, ь

Ф

д

ф

ь

Ф

-Ь О

(О

число насекомых, шт. 5,5 5,0 4,5 | 4,° 3 3,5 S о 8 3,0 х ° 2,5 s т 2,0 1,5 1,0 0,5 0 б) в число насекомых, шт. ' , 1111122222 2024CTÏC0024CTÏC0024CTÏCO

/

-1

012345678 а) вариант опыта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 вариант опыта вари ант оп ыта

Рис. 3. Количество насекомых-опылителей и медоносных пчел в различных вариантах опыта среднее за 2012-2014 гг.: а) чина + горчица; б) вика + горчица; в) горох + горчица: —в— — насекомые-опылители; —в— — пчелы.

находилась на уровне 26 сут. Различий по вариантам опыта не отмечено.

Учет числа насекомых-опылителей и медоносных пчел показал, что подсев к зернобобовым культурам горчицы белой увеличивает количество насекомых-опылителей и пчел на посевах (рис. 3). Чем выше был процент подсева горчицы, тем большее их число отмечено на посевах.

Таким образом, изучение морфоби -ологических особенностей чины посевной, вики посевной и гороха посевного в совместных агроценозах с горчицей белой позволило установить важность этого агротехнического приема. Подсев горчицы, выполняющей роль поддерживающей культуры, способствовал увеличению высоты растений чины на 1,6.8,9 %, вики - на 15,0.30,2 %, гороха - на 5,5.22,0 %, по сравнению с контролем. При этом семенная продуктивность растений у чины возрастала на 15,8 %, у вики - на 3,6.25,0 %, у гороха - на 12,5.78,1 %.

Максимальная в опыте урожайность чины (6,0 т/га) и вики (1,3 т/га) отмечена при подсеве 1 % горчицы белой. У гороха наибольшая урожайность 2,4 т/га и 2,5 т/га формировалась в вариантах с 3 % и 20 % горчицы соответственно.

Подсев горчицы белой увеличивает число насекомых-опылителей и медоносных пчел на посевах. Они раньше начинают посещать посевы зернобобовых культур и позднее заканчивают лет.

В условиях Орловской области для формирования высоких урожаев зернобобовых культур и дополнительной 2 продукции в виде семян горчицы белой, ° а также улучшения медоносной базы «¡t пчеловодства рекомендуются совмест-^ ные посевы зернобобовых культур с

о» горчицей белой. s

Литература.

о

| 1. Золотарев В. Н. Агробиологические О основы возделывания вики посевной (Vicia СО

sativa L.) на семена в гетерогенных агроценозах в условиях Центрального Нечерноземья России // Сельскохозяйственная биология. 2016. С. 194-203.

2. Косолапов В. М., Трофимов И. А. Роль кормовых зернобобовых культур в укреплении кормовой базы животноводства // Зернобобовые и крупяные культуры. 2012. № 1. С. 98-101.

3. Безгодов А. В., Ахметханов В. Ф., Аплаева А. Д. Способ выращивания вики посевной на зерно в бинарных посевах с яровым рапсом и горчицей белой // Зернобобовые и крупяные культуры. 2017. №2 (22). С. 73-79.

4. Велкова Н. И., Наумкин В. П. Возделывание горчицы белой (Sinapis alba L.) в условиях ЦЧР: монография. Орел: ОрелГАУ 2018. 308 с.

5. Панасюга А. П., Саскевич П. А., Кажар-ский В. Р. Биологическая и хозяйственная эффективность фунгицидов в посевах горчицы белой // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 1. С. 27-31.

6. Лобанова Т А., Власенко Н. Г, Тарасов А. С. Капустовые культуры на зеленый корм // Земледелие. 2007. № 2. С. 26-27.

7. Велкова Н. И., Наумкин В. П. Горчица белая - медоносная культура: монография. Орел: Изд-во «Картуш», 2015. 160 с.

Leguminous Crops (Lathyrus, Vetch, Pea) in Mixed Plantings with White Mustard

M. V. Donskaya1, N. I. Velkova2, V. P. Naumkin2

1Federal Scientific Center of Legumes and Groat Crops, ul. Molodezhnaya, 10, k. 1, pos. Streleckij, Orlovskij r-n, Orlovskaya obl., 302502, Russian Federation

2 N. V. Parakhin Orel State Agrarian University, ul. Generala Rodina, 69, Orel, 302019, Russian Federation

Abstract. The purpose of the research was to identify the morphologic features of lathyrus, common vetch and pea in mixed crops with

white mustard; establish the peculiarities of flowering and visits by insect-pollinators of joint crops. The work was carried out in 2012-2014 under conditions of the Orel region. Soils of experimental plots were dark grey forest, medium cultivated. Weather conditions were close to the average annual climate indicators. The material for the study was lathyrus 'Slavyanka', vetch 'Nikol'skaya', pea 'Pamyati Varlakhova', and mustard 'Rapsodia'. The experiment design included the following options for each leguminous crop: monoculture (control); + 1%, +3%, +5%, +10%, +15%, +20%, and +25% of white mustard (from the seeding rate of 10 kg/ha). Accounting area of the plot was 2 m2; the replication was fourfold. Observations, registrations and analyses were carried out by generally accepted methods. The undersow of mustard, which served as a supporting crop, contributed to an increase in height of lathyrus on 1.6-8.9%, of vetch - on 15.0-30.2%, of pea - on 5.5-22.0% in comparison with the control. At the same time, the seed productivity of lathyrus increased by 15.8%, of vetch - by 3.6-25.0%, of pea - by 12.5-78.1% relative to the control. The maximal yield of lathyrus (6.0 t/ha) and vetch (1.3 t/ha) was obtained in the variant with 1% of white mustard. The highest yield of pea (2.4 t/ha and 2.5 t/ha) was formed in variants with 3% and 20% of mustard, correspondingly. The maximum positive effect on the growth and development of pea plants was observed with 3% mustard. A study of the peculiarities of flowering and visits by insect pollinators of crops showed that mustard, as an attractive crop, increases the number of insect pollinators and honey bees on mixed crops. They start visiting crops earlier and later end their flight.

Keywords: white mustard(Sinapis alba L.); lathyrus (Lathyrus sativus L.); common vetch (Vicia sativa L.); pea (Pisum sativum L.); mixed plantings; yield; insects-pollinators; bees.

Author Details: M. V. Donskaya, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: office@ vniizbk.orel.ru);N. I. Velkova, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof. (e-mail: nvelkova@yandex.ru); V. P. Naumkin, D. Sc. (Agr.), prof.

For citation: Donskaya M. V., Velkova N. I., Naumkin V. P. Leguminous Crops (Lathy-rus, Vetch, Pea) in Mixed Plantings with White Mustard. Zemledelie. 2019. No. 4. Pp. 25-28 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-201910406.