Приемы повышения семенной продуктивности люцерны на таежно-палевых мерзлотных почвах центральной якутии
На правах рукописи
Атласова Людмила Григорьевна
ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ
ЛЮЦЕРНЫ НА ТАЕЖНО-ПАЛЕВЫХ
МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ
Специальность 06.01.09 – растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Новосибирск - 2009
Работа выполнена в лаборатории популяционной биологии луговых растений Института биологических проблем криолитозоны СО РАН и в лаборатории генофонда луговых растений Института северного луговодства АН РС (Я) в 1997 – 2003 гг.
Научный руководитель: доктор биологических наук, академик АН РС (Я)
Денисов Герман Васильевич
Официальные оппоненты: д.с.-х.н., профессор Степанов А.Ф.
к.с.-х.н., с.н.с. Вязовский В.А.
Ведущая организация – Бурятский НИИ сельского хозяйства СО РАСХН
Защита состоится «1» июля 2009г. в 1000 час на заседании диссертационного Совета ДМ 220.048.02 при Новосибирском государственном аграрном университете по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160, тел./факс (383) - 267-05-10
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан «____» _____________200 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета П.С. Широких
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В Центральной Якутии 60-80% валовой продукции сельского хозяйства приходится на животноводство. Обеспеченность республики собственными продуктами животноводства составляет 20-30%. Недостаток белка в рационе животных приводит к большому перерасходу кормов и недобору животноводческой продукции. Проблему сбалансированности кормов по белку возможно решить за счет возделывания многолетних бобовых культур богатых белками, в частности люцерны.
Одной из перспективных высокобелковых культур является люцерна. В условиях Центральной Якутии люцерна сорт Якутская желтая на второй год жизни содержит протеина - 22,9% жира – 1,84%, клетчатки – 23,3%, золы – 8,82%, кальция – 2,11% (Архипова, 1976). С созданием в Якутии ультразимостойких сортов люцерны Якутская желтая, Сюлинская и Дар Вилюя появилась реальная возможность введения люцерны в хозяйственный оборот для улучшения сенокосов и пастбищ, а также возделывания высокобелковой зеленой массы на пашнях.
Из-за низкой семенной продуктивности и слабой разработанности сортовой агротехники возделывания люцерны на семена возникает необходимость разработки приемов повышения семенной продуктивности люцерны сорта Сюлинская в условиях таежно-палевых мерзлотных почвах Центральной Якутии.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка эффективных приемов повышения семенной продуктивности люцерны на таежно-палевых мерзлотных почвах (55 % всех пахотных земель), на основе уточнения приемов возделывания и сравнительного изучения исходного материала для селекции люцерны с повышенной семенной продуктивностью.
При этом ставились следующие задачи.
1. Выявить наиболее адаптированные селекционные линии люцерны с повышенной семенной продуктивностью в питомнике исходного материала.
2. Оценить семенную продуктивность люцерны изменчивой сорта Сюлинская в зависимости от площади питания.
3. Установить оптимальную ширину междурядий при рядовом посеве люцерны с нормой высева 5 кг/га.
4. Изучить влияние доз и сочетаний минеральных удобрений на элементы семенной продуктивности.
5. Дать агроэнергетическую и экономическую оценку приемам повышения семенной продуктивности люцерны в условиях мерзлотных таежно-палевых почв Центральной Якутии.
Научная новизна. Впервые в условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии изучено влияние площади питания, ширины междурядий, доз минеральных удобрений на семенную продуктивность люцерны. Проведено селекционное исследование 45 линий люцерны серповидной и изменчивой по важнейшим хозяйственно-ценным признакам в питомнике исходного материала. Выявлены перспективные линии с высокой семенной и кормовой продуктивностью, а также определен ценный исходный материал по скороспелости, прямостоячести куста растений люцерны.
Положения, выносимые на защиту:
1. Оценка сортов и селекционных линий люцерны по биологическим и хозяйственным признакам.
2. Закономерности формирования семенной продуктивности люцерны в зависимости от способов посева и уровня минерального питания.
Практическая ценность. Выделен сорт люцерны максимально адаптированный к таежно-палевым мерзлотным почвам Центральной Якутии с повышенной семенной продуктивностью. Оптимальной площадью питания люцерны сорта Сюлинская для размножения дефицитных семян является 140х140см или 1,9 кв. м, с коэффициентом размножения семян 1:279. Эффективным способом посева люцерны изменчивой сорта Сюлинская при возделывании на элитные семена является широкорядный с междурядьями 70 см с нормой высева 5 кг/га, обеспечивающий получение семян до 1,2 ц/га.
Наиболее эффективной дозой для повышения семенной продуктивности люцерны является полное удобрение в дозе (N60P80K80), которая обеспечивает урожай семян до 1,6 ц/га, а также максимальную урожайность зеленой массы (170 ц/га) и сухого вещества до 43 ц/га. При этом питательность сырьевой массы люцерны сорта Сюлинская высокая и содержала в 1 кг СВ обменной энергии 10,5 МДж, 0,90 кормовых единиц, 166 г переваримого протеина.
Апробация работы. Работа апробирована на международной конференции «Теоретические и прикладные вопросы травосеяния в криолитозоне (Якутск, 2001). Результаты проведенных исследований опубликованы в материалах научно-практической конференции, посвященной 45-летию Якутского НИИСХ СО РАСХН (Якутск, 2001), международной научно-практической «Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы» (Пенза-Нейбранденбург, 2003). Результаты исследований доложены на 6-ой республиканской научно-практической конференции «Меры по реализации Президентской (государственной) программы социально-экономического развития села на период до 2006 года» (Якутск, 2003), докладывались на ученых советах Института северного луговодства АН РС (Я). Опубликованы в материалах международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2005).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, иллюстрирована 13 рисунками и 35 таблицами, 10 приложениями. Список использованной литературы состоит из 216 наименований, в том числе 19 иностранных авторов.
Условия, объекты и методы исследований. Исследования по приемам повышения семенной продуктивности люцерны сорта Сюлинская проводились в 1997 – 2003 гг. на территории ГСИС «Маган» в 14 км от г. Якутска. Зона исследований характеризуется резкой континентальностью климата и распространением вечной мерзлоты.
В качестве объекта исследований взяты сорта люцерны Якутская желтая и Сюлинская, селекционные линии люцерны серповидной и изменчивой с высокой зимостойкостью.
Почвы под опытами мерзлотные таежно-палевые, темновато серые подзолистые среднесуглинистые, на светло-палевом суглинке. Агрохимические показатели почвы опытного участка в пахотном слое 0-30 см перед закладкой опытов следующие: содержание гумуса – 3,8 %, подвижного фосфора – 31,3; обменного калия - 220 мг/100 г почвы, рН - 7,6.
Метеорологические условия в период проведения исследований (1997 – 2003 гг.) были разными и охватили все многообразие погодных условий характерных для Центральной Якутии. Благоприятными для роста и развития люцерны были 1997; 1998; 1999 годы, при которых ГТК составило от 0,8 до 1,2. Засушливыми были 2001, 2002 и 2003 гг., когда ГТК достигало 0,3-0.7.
Крайне засушливым был 2002 год при ГТК – 0,3, когда выпало 62,5 мм осадков, и сумма положительных температур составила 1926оС, что значительно повлияло на урожайность, и особенно на семенную продуктивность люцерны сорта Сюлинская.
Для изучения поставленных задач были заложены следующие опыты:
Опыт 1.Сравнительная характеристика образцов люцерны серповидной и изменчивой по биолого-хозяйственным признакам в условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии.
Опыт 2. Изучение влияния площади питания на семенную продуктивность люцерны изменчивой сорт Сюлинская.
Опыт 3. Влияние ширины междурядий на семенную продуктивность люцерны Сюлинская.
Опыт 4. Изучение влияния доз и сочетаний минеральных удобрений на урожайность и семенную продуктивность люцерны сорт Сюлинская.
Опыты заложены в два яруса. Повторность четырехкратная. Площадь делянок 70 кв.м. Посев произведен сеялкой СОН-2,8, с междурядьями 70 см, норма высева 5 кг/га. Схема опытов представлена в таблицах 3, 5 и 7.
В опыте 4 ежегодно весной в виде подкормки вносили минеральные удобрения согласно схеме опыта. Дозы минеральных удобрений: N60 (мочевина); P80 (двойной суперфосфат) K80 (калий хлористый). Контрольный вариант – сеяный травостой без внесения удобрений.
Основные учеты и наблюдения: фенологические, побегообразования, линейного роста, накопления надземной фитомассы, учет семенной и кормовой продуктивности проводились согласно «Методических указаний ВНИИ кормов им. В.И. Вильямса» (1983). Энергия прорастания и лабораторная всхожесть люцерны серповидной и люцерны изменчивой определялась в лабораторных условиях согласно ГОСТа 19453-80. Агроэнергетическую оценку проводили на основе «Методического пособия по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства» (1995). Математическая обработка данных по Доспехову Б. А. (1985). Метеорологические данные представлены по данным гидрометслужбы г. Якутска.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Сравнительная характеристика сортов и селекционных линий люцерны серповидной и изменчивой по биолого-хозяйственным признакам. Из 45 линий люцерны, изучаемых в течение семи лет в питомнике исходного материала, выделились пять номеров и сорт Сюлинская, которые являются наиболее перспективными для селекции люцерны с повышенной семенной продуктивностью в условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии (табл.1). Сорт люцерны изменчивой Сюлинская, местной селекции, зимостойкий, хорошо отрастает после стравливания. Куст прямостоячий, кустистость средняя, облиственность – 45 %. Зимостойкость - 100%, скороспелый - от отрастания до созревания семян 106 дней. Урожайность зеленой массы в среднем за 7 лет достигает 18 т/га, сухого вещества до 4,1 т/га, семян до 210 кг/га. Содержание сырого протеина в фазу цветения достигает 17,3 – 21 %, масса 1000 семян составляет 1,7 – 2,1 г.
Выделились также перспективные селекционные линии 16 и 27, которые были скороспелыми, облиственность растений достигает 43%.
Таблица 1. - Оценка перспективного сорта и селекционных линий люцерны по биолого-хозяйственным признакам (среднее за 1997-2003 гг.)
| Сорт и селек- цион- ные линии | Зимо- стой-кость | Обли-ствен-ность, % | Урожайность | Скорос пелость | Форма куста | Содержание проте- ина в % | Масса 1000 семян, г | ||
| Зеленой массы, т/га | Сухого вещества, т/га | Семян кг/га | |||||||
| 3 | 100 | 50 | 11,8 | 3,1 | 97 | Скоро спелая | Полураз- валистая | 17,4 | 1,7 |
| 16 | 100 | 43 | 14,7 | 3,1 | 120 | «» | Прямо- стоячая | 15,4 | 1,6 |
| 19 | 100 | 58 | 15,3 | 3,2 | 102 | «» | Полураз-валистая | 17,0 | 1,5 |
| 27 | 100 | 43 | 13,5 | 3,1 | 120 | «» | Прямо-стоячая | 15,5 | 1,7 |
| Сюлинская | 100 | 45 | 18,0 | 4,1 | 210 | Скоро спелая | Прямо-стоячая | 17,3 | 1,7 |
| 57 | 100 | 45 | 15,3 | 3,5 | 82 | «» | Прямо-стоячая | 15,7 | 1,7 |
Форма куста у изучаемых номеров в большинстве прямостоячая, 30% растений имели полуразвалистую. При этом урожайность зеленой массы составляет от 14,7 до 13,5 т/га, семян 120 кг/га. Содержание сырого протеина у растений в фазу цветения достигает - 15,4 %.
Исследованиями установлено, что у всех перспективных селекционных линий отмечалась высокая зимостойкость (100%), они скороспелые, что является очень важным показателем в экстремальных условиях Центральной Якутии. Также у них относительно высокая кормовая (зеленая масса 11,8 - 18 т/га, сухого вещества 3,1-4,5 т/га) и семенная продуктивность (102- 210 кг/га), с высокой массой 1000 семян (1,7-2,1г). Прямостоячая форма куста является удобной для механизированной уборки семенных посевов. Содержание сырого протеина достаточно высокое (15,5-17,4%), что позволяет производить корм с высокой питательностью. Репродуктивная деятельность селекционных линий люцерны, отобранных для дальнейшей работы в селекции, показала, что репродуктивная деятельность перспективных линий несколько уступает стандарту, несмотря на это они зимостойкие и скороспелые. В дальнейшем их можно использовать для выведения новых сортов люцерны, пригодных для возделывания в условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии для семенных целей.
Сравнительная характеристика местных сортов люцерны серповидной Якутская и изменчивой Сюлинская по биолого-хозяйственным признакам установила, что люцерна изменчивая сорт Сюлинская превосходит люцерну серповидную сорт Якутская желтая по урожайности сухого вещества и семян (табл. 2). При этом люцерна серповидная сорт Якутская желтая, имеет некоторое преимущество по урожайности зеленой массы, облиственности растений и содержанию сырого протеина.
Таблица 2. - Результаты оценки сортов по биологическим и хозяйственным признакам (среднее за 1998-2003 гг.)
| Признаки | Сорт Якутская желтая | Сорт Сюлинская |
| Перезимовка, % | 100 | 100 |
| Прямостоячесть стебля, балл | 3 | 4 |
| Высота растений | 58 | 75 |
| Кол-во соцветий на побег/шт. | 28,9 | 31,1 |
| В том числе, завязавших плоды | 22,3 | 23,8 |
| Бобов в кисти | 4,4 | 4,9 |
| Кол-во завязавш. бобов, шт./побег | 37 | 42 |
| Количество семян шт./побег | 163 | 171 |
| Вес 1000 семян | 1,55 | 1,69 |
| Вегетационный период, дни | 111 | 106 |
| Облиственность, % | 55 | 48 |
Сорт Сюлинская более высокорослый, имеет прямостоячую форму куста и не полегает, в то время как сорт Якутская желтая имеет развалистую форму куста и к моменту уборки на семена полегает, что затрудняет механизированную уборку. Вегетационный период у сорта люцерны Якутская желтая составляет 110-111 дней, у сорта Сюлинская на 4-5 дней короче. Оба сорта весной отрастают почти одновременно, фаза бутонизации у сорта Якутская желтая наступает на 2-3 дня раньше. Вегетационный период от начала отрастания до первого укоса у сорта люцерны Якутская желтая составляет 43- 45 дней, у сорта Сюлинская 44-47 дней. Хотя люцерна Якутская желтая зацветает раньше, однако полное созревание бобов наступает позднее, чем у сорта Сюлинская на 3-4 дня.
Таким образом, сравнительная оценка двух сортов местной селекции в условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии установила, что на семенные цели эффективнее возделывать сорт люцерны Сюлинская.
Эффективные приемы повышения семенной продуктивности люцерны изменчивой. Регулирование густоты стояния растений путем изменения площади питания дает возможность существенным образом повлиять на семенную продуктивность люцерны.
Фактический урожай семян люцерны в различных регионах возделывания невысокий и составляет 1-2 ц/га. В производственных условиях Якутии по данным Г.В. Денисова и А.С. Яковлева (1989) средний урожай семян люцерны достигает 0,3-0,5 ц/га, но при соблюдении технологической дисциплины сортовой агротехники урожайность семян может достигать 2-3 ц/га. Приведенные исследования установили, что в первый год испытания максимальный урожай семян люцерны получен при площади питания 0,1225 м2 со схемой посева (35х35см) – 0,40 ц/га (табл. 3). При увеличении площади питания происходит снижение общей урожайности семян с 1 га. Лучшие результаты по урожайности семян люцерны в среднем за благоприятные годы (1998-2000 гг. при ГТК 0,8-1,2) отмечены при площади питания 0,1225 м2 (35х35см) – 1,3 ц/га, что превышает контроль на 30%. За шесть лет исследований самым лучшим по урожайности семян с 1 гектара был вариант с площадью питания 0,1225 м2 со схемой посева (35х35см) – 0,9 ц/га, что превышало контроль на 50 %. Следует отметить, что урожайность семян люцерны резко изменялась по годам в зависимости от степени увлажнения.
Так, при ГТК (0,8-1,2) урожайность семян составляла 1,1 – 1,9 ц/га, а при ГТК (0,3 – 0,7) урожайность семян снижалась почти в 3 раза и достигала 0,1-0,6 ц/га. Максимальный урожай семян люцерны получен в благоприятном 2000 году при ГТК – 0,8 с площадью питания 0,1225 м2 со схемой посева (35х35см) до 1,9 ц/га, что превышало контроль на 18 %. Следует отметить, что всплеск повышения урожайности семян люцерны сорта Сюлинская (1,7-1,9 ц/га) был отмечен на третий и четвертый годы жизни, когда формируется максимальное количество генеративных побегов, соцветий. Благодаря хорошим погодным условиям, при площади питания 0,1225 и 0,49 м2 завязалось больше бобов. Пятый и шестой годы жизни растений люцерны сорта Сюлинская были неблагоприятными для роста и развития. Эти годы были очень жаркими и засушливыми, поэтому урожайность семян люцерны снизилась в 3 раза, при этом площадь питания не играла большой роли, так как в период цветения и завязывания бобов важны условия увлажнения, температурный режим и наличие опылителей. При этих условиях установлено, что самый высокий коэффициент размножения семян (1:279) наблюдался на площади питания 1,9 м2.
Таблица 3. - Влияние площади питания на урожай семян люцерны сорта Сюлинская в зависимости от ГТК
| Площадь питания, м2 | ГТК (0,8 – 1,2) | ГТК (0,3 -0,7) | |||||||||||||
| 1998 2-й год жизни | 1999 3-й год жизни | 2000 4-й год жизни | Среднее за 3 года | 2001 5-й год жизни | 2002 6-й год жизни | 2003 7-й год жизни | Среднее за 3 года | Среднее за 6 лет | |||||||
| Урожайность семян | |||||||||||||||
| ц/га | ц/га | ц/га | ц/га | В % к контролю | ц/га | ц/га | ц/га | ц/га | В % к контролю | ц/га | В % к контролю | ||||
| Контроль 0,0035 м2 | 0,3 | 1,20 | 1,6 | 1,0 | 100 | 0,18 | 0,17 | 0,37 | 0,24 | 100 | 0,6 | 100 | |||
| 0,1125м2 | 0,4 | 1,70 | 1,9 | 1,3 | 130 | 0,25 | 0,30 | 0,70 | 0,42 | 175 | 0,9 | 150 | |||
| 0,49 м2 | 0,4 | 1,20 | 1,7 | 1,1 | 110 | 0,20 | 0,19 | 0,60 | 0,32 | 133 | 0,7 | 116 | |||
| 1,1 м2 | 0,1 | 0,40 | 0,6 | 0,4 | 36 | 0,11 | 0,10 | 0,48 | 0,23 | 96 | 0,4 | 57 | |||
| 1,9м 2 | 0,1 | 0,40 | 0,6 | 0,4 | 36 | 0,10 | 0,08 | 0,48 | 0,22 | 92 | 0,3 | 43 | |||
| НСР05 | 0,20 | 0,20 | 0,3 | - | - | 0,03 | 0,03 | 0,16 | - | - | 0,16 | - | |||
Исследованиями установлено, что урожайность зеленой массы растений люцерны сорта Сюлинская при увеличении площади питания уменьшается по сравнению с контролем в 2-3 раза (табл. 4).
Таблица 4. - Влияние площади питания на питательность зеленой массы растений люцерны сорта Сюлинская (среднее за 1997 – 2003 гг.)
| Площадь питания, м2 | Урожайность зеленой массы, ц/га | Содержание сырого протеина, % | Содержание в 1 кг СВ | Переваримый протеин г/корм. ед. | Сбор сырого протеина, кг/га Сбор сырого протеина, кг/га | |
| ОЭ, МДж | корм. ед. | |||||
| 0,0035 | 192,0 | 14,69 | 9,21 | 0,69 | 100 | 830 |
| 0,1225 | 165,0 | 15,95 | 9,09 | 0,70 | 111 | 772 |
| 0,49 | 167,4 | 15,96 | 9,49 | 0,73 | 112 | 783 |
| 1,1 | 63,5 | 18,96 | 10,00 | 0,81 | 137 | 425 |
| 1,9 | 61,2 | 20,83 | 10,27 | 0,85 | 154 | 455 |
В среднем за четыре года исследований максимальная фитомасса растений получена с площади питания 0,0035м2 и составила 192 ц/га, при этом сбор сырого протеина достигает 830 кг/га, содержание ОЭ в 1 кг СВ - 9,21 МДж, кормовых единиц - 0,69. Доказано, что увеличение площади питания не влияет на облиственность растений люцерны. Значительной разницы по облиственности растений люцерны по вариантам опыта не отмечалось (54-56%).
Ряд авторов считает, что на широкорядных посевах созревание семян наступает на 2-3 дня раньше, чем на сплошных (рядовых) посевах. У люцерны широкорядного посева число генеративных стеблей и кистей в 3-4 раза больше, чем на рядовом, и в каждой кисти закладывается на 25-30% больше семян в бобе (А.Ф. Иванов, Г.А Медведева, 1977; В.М. Самаров, 1987).
В среднем за пять лет исследований, наибольшая урожайность семян люцерны (1,2 ц/га) получена при широкорядном посеве с междурядьями 70 см. Средняя урожайность семян на рядовом посеве 15 см (контроль) за эти же годы составила лишь 0,8 ц/га. При посеве люцерны с междурядьями шириной 70 см прибавка урожая семян составила 0,4 ц/га, что статистически достоверно. Урожайность семян люцерны в посевах с междурядьями 105 и 120 см незначительно превышала урожайность при рядовом посеве.
Исследования доказали, что урожайность семян люцерны резко изменялась по годам в зависимости от погодных условий и возраста посева. Так, максимальная урожайность семян люцерны (2,3 ц/га) формировалась в посевах с междурядьями 70 см в благоприятные годы при ГТК 0,8-1,2, на третий и четвертый годы жизни растений. В этих условиях формируется максимальное количество генеративных побегов, соцветий (126- 249 шт./раст.), и благодаря хорошим погодным условиям завязывается больше бобов (386-851 шт./раст.). За годы исследований максимальный урожай семян (1,2 ц/га) отмечен в посевах с междурядьями 70 см с количеством соцветий (206 шт./раст.) и бобов (719 шт./раст.) с массой 1000 семян – 1,9 г (табл. 5).
Вариабельность семенной продуктивности люцерны изменчивой сорта Сюлинская, выраженная в процентах, и коэффициент вариации V по годам статистически достоверны. Исследования установили, что широкорядные посевы люцерны сорта Сюлинская способствуют ускорению наступления фенологических фаз у растений на 4-5 дней.
Таблица 5. - Влияние ширины междурядий на показатели семенной
продуктивности люцерны Сюлинская (среднее)
| Ширина междурядий, см | Урожай-ность семян, ц/га | Кол-во соцве-тий шт./ раст. | Кол-во бобов шт./ раст. | Масса семян г/раст. | Посевные качества семян | ||
| Масса 1000 семян, г | После - уборочная всхожесть, % | Влаж-ность семян, % | |||||
| 15 | 0,8 | 126 | 386 | 0,41 | 1,70 | 63 | 13,5 |
| 35 | 1,0 | 189 | 562 | 0,70 | 1,75 | 72 | 13,5 |
| 70 | 1,2 | 206 | 719 | 0,90 | 1,90 | 73 | 13,7 |
| 105 | 0,9 | 224 | 893 | 1,10 | 2,1 | 77 | 13,2 |
| 140 | 0,9 | 249 | 851 | 1,10 | 2,1 | 77 | 13,2 |
При этом в посевах с междурядьем 105 и 140 см урожай семян составляет 0,9 ц/га при среднем количестве соцветий (224-249 шт./раст.) и бобов (893-851 шт./раст.). Лабораторные работы по энергии прорастания и всхожести люцерны изменчивой сорта Сюлинская согласно ГОСТа 19453-80 установили, что посевы с междурядьями 105-140 см улучшили посевные качества семян. Так, при этих посевах масса 1000 семян люцерны сорта Сюлинская составила – 2,1 грамма, их лабораторная всхожесть достигала (до 77%) и послеуборочная влажность семян до стандарта – 13,2 %.
Проведенные исследования доказали, что с увеличением ширины междурядий урожайность зеленой массы люцерны уменьшается в связи с меньшим количеством растений на 1 га. В среднем за 3 года исследований посевы люцерны с междурядьями 140 см формировали урожайность зеленой массы до 94,1 ц/га со сбором сырого протеина 597 кг/га (табл. 6).
Таблица 6. - Продуктивность сорта люцерны Сюлинская в зависимости от площади питания (среднее за 1997-2000 гг.)
| Ширина междурядий, см | Урожайность зеленой массы, ц/га | Содержание сырого протеина, % | Содержание в 1 кг СВ | Сбор сырого протеина кг/га | Содержание переваримого протеина г/корм. ед. | |
| ОЭ МДж | корм. ед. | |||||
| 15 | 140,0 | 16,20 | 9,48 | 0,69 | 732 | 113 |
| 35 | 172,0 | 16,65 | 9,49 | 0,73 | 892 | 117 |
| 70 | 161,0 | 16,96 | 9,04 | 0,69 | 850 | 119 |
| 105 | 94,80 | 17,26 | 9,42 | 0,71 | 565 | 122 |
| 140 | 94,10 | 18,44 | 9,77 | 0,77 | 597 | 132 |
| НРС05 | 32, 8 ц/га | |||||
При этом питательность зеленой массы люцерны высокая и содержание ОЭ в 1 кг СВ достигает 9,77 МДж, кормовых единиц - 0,77, что выше контроля с междурядьем 15 см на 32%. Содержание переваримого протеина составляет 132 г/корм. ед.
Таким образом, в условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии при широкорядном посеве с междурядьем 70 см люцерна сорта Сюлинская увеличивает семенную продуктивность до 1,2 ц/га, что выше контроля на 50%. При увеличении междурядья до 105-140 см улучшаются посевные качества семян: лабораторная всхожесть (до 77%), масса 1000 семян (2,1 г), семена имеют стандартную послеуборочную влажность (13,2%).
Роль минеральных удобрений и их сочетаний в повышении семенной продуктивности люцерны изменчивой. Многие исследователи отмечают положительную роль минеральных удобрений в повышении семенной продуктивности люцерны. По поводу применения минеральных удобрений на семенных посевах люцерны мнения ученых расходятся. Особенно много разногласий возникает по поводу внесения азота под семенные посевы люцерны. Доказано, что лучшие по посевным качествам семена люцерны получаются при средней и выше средней обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием, а также при умеренных нормах минерального азота. В условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии для семенных посевов люцерны сорта Сюлинская данный прием сортовой агротехники с учетом условий произрастания полностью не был изучен.
Исследования установили, что наиболее эффективным и рациональным является полное минеральное удобрение в дозе N60P80K80, которая обеспечивает повышение семенной продуктивности люцерны до 1,6 ц/га, что выше контроля (без удобрений) в 2 раза (табл.7). При таком сочетании удобрений растения люцерны развиваются лучше и больше образуют бобов, что обеспечивает высокий и качественный урожай семян.
Таблица 7. -Урожайность семян люцерны изменчивой при различных дозах минеральных удобрений
| Удобрения, кг/га | Урожайность семян люцерны, ц/га | ||||
| 1998 г. | 1999 г. | 2000 г. | Среднее за 3 года | ||
| В % к контролю | |||||
| Контроль – без удобрений | 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,8 | 100 |
| N60 | 0,8 | 1,0 | 1,3 | 1,0 | 138 |
| P80 | 1,1 | 1,4 | 1,5 | 1,3 | 188 |
| K80 | 0,9 | 1,5 | 1,5 | 1,3 | 175 |
| N60P80 | 0,9 | 1,5 | 1,5 | 1,3 | 163 |
| N60K80 | 0,9 | 1,3 | 1,4 | 1,2 | 150 |
| P80K80 | 1,0 | 1,6 | 1,7 | 1,4 | 175 |
| N60P80K80 | 1,1 | 1,8 | 1,9 | 1,6 | 200 |
| НСР05 | 0,27 | 0,24 | 0,45 | 0,21 | - |
Результаты исследований по кормовой продуктивности при ежегодном скашивании травостоя люцерны изменчивой в фазу полного цветения показали, что урожайность зеленой массы во многом определялась вносимыми дозами удобрений и их сочетаниями. Так, внесение азотных удобрений в дозе 60 кг/га д.в. повышает урожайность зеленой массы до 153,6 ц/га, что превышает контроль на 50%. При этом выход кормовых единиц с 1 га достигает 3011. Установлено, что значительную прибавку урожая зеленой массы обеспечивает
полное минеральное удобрение в дозе N60P80K80 до 167 ц/га, что превышает контроль на 68%. При этом продуктивность зеленой массы люцерны по сбору кормовых единиц с 1га составила – 3870 и сбор сырого протеина 952 кг.
Следует отметить, что наибольшее количество побегов (160,3 шт./м2) образовалось при раздельном внесении азота N60 и калия K80 (146,4 шт./м2), что выше контроля на 14 и 24%. Также внесение фосфорно-калийных удобрений в дозе P80K80 способствует большему формированию соцветий (239 шт.), бобов (792 шт.) на растениях люцерны, что превышает контроль (без удобрений) на 3% и 13,6% соответственно.
Агроэнергетическая и экономическая оценка выращивания люцерны на семена в условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии. Структура энергозатрат на приемы возделывания люцерны изменчивой сорт Сюлинская на семена показала, что основную долю энергетических затрат (63%) составляют машины и оборудование, овеществленные энергозатраты – 17,6%, горюче-смазочные материалы - 15,8%, живой труд - 3,6%. При этом за 6 лет исследований затраты валовой энергии составляют 63,6 ГДж/га.
При изучении влияния разной площади питания на люцерну установлено, что при площади питания растений (0,1225 м2) затраты совокупной энергии составили 15,6 ГДж/га, сбор обменной энергии достигает 38,3 ГДж/га и коэффициент энергетической эффективности равен 2,4, что выше контроля на 9%. Расчет экономической эффективности возделывания люцерны изменчивой с различной площадью питания показал, что при посеве растений с площадью питания растений 0,1225и 0,49 м2 условно чистый доход составил 7428 руб./га, что выше контроля в 2 раза. При этом уровень рентабельности составил 111 и 109%, что выше контроля на 10 %.Окупаемость 1 рубля затрат при посеве растений с площадью питания 0,1125 и 0,49 м2 наступает через один сельскохозяйственный год.
Исследования по влиянию разной ширины междурядий установили, что затраты совокупной энергии при рядовом посеве с междурядьями 15 см составили 16,6 ГДж/га. Сбор обменной энергии составляет 36,1 ГДЖ/га, коэффициент энергетической эффективности равен 2,2, что несколько меньше, чем при посеве с междурядьями 35 см – 39,1 ГДж/га и 2,4; при 70 см – 39,9 ГДж/га и 2,5. Максимальный условно чистый доход отмечен при посеве с междурядьями 70 см и составляет 6676 руб./га, что выше контроля на 45%.
При внесении N60P80K80 приведенные затраты на гектар достигают 8579 рублей, при этом условно чистый доход составляет 10410 рублей, что свидетельствует о степени интенсификации сортовой агротехники. Оптимальной энергетически окупаемой дозой при выращивании люцерны сорта Сюлинская на семена является - N60P80K80. В разработанном приеме сортовой агротехники затраты валовой энергии составили 80 ГДж/га, сбор обменной энергии 40 ГДж/га, при этом агроэнергетический коэффициент составил 2,0, что является наиболее энергетически эффективным по всем показателям (табл.8).
Таблица 8. - Экономическая эффективность возделывания люцерны изменчивой на семена при внесении минеральных удобрений (среднее за 1997-2000 гг.)
| Показатели | Удобрения, кг/га | |||||||
| Контроль | N60 | P80 | K80 | N60P80 | N60K80 | P80K80 | N60P80K80 | |
| Урожайность семян, ц/га | 0,8 | 1,1 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,2 | 1,4 | 1,6 |
| Приведенные затраты, руб. | 5032 | 6174 | 6682 | 6682 | 7143 | 7143 | 7704 | 8579 |
| Себестоимость 1 корм. ед., руб. | 1,98 | 2,05 | 2,21 | 3,90 | 2,10 | 2,56 | 2,54 | 2,21 |
| Условно чистый доход, руб. | 3754 | 6452 | 6918 | 6918 | 7170 | 7700 | 8758 | 10410 |
| Рентабельность, в % | 74 | 105 | 103 | 103 | 100 | 108 | 114 | 121 |
| Затраты валовой энергии, ГДж/га | 59 | 67 | 63 | 61 | 72 | 62 | 64 | 80 |
| Сбор обменной энергии, ГДж/га | 32 | 36 | 34 | 33 | 41 | 34 | 37 | 47 |
| Затраты совокупной энергии, ГДж/га | 10,8 | 190, | 13,4 | 12,7 | 21,7 | 21,7 | 15,3 | 23,6 |
| Коэффициент энергетической эффективности | 2,9 | 1,9 | 2,5 | 2,6 | 1,9 | 1,6 | 2,4 | 2,0 |
| Окупаемость 1 рубля затрат | 20,3 мес. | 9,5 мес. | 7,1мес. | 7,1 мес. | 7,8 мес. | 9,3 мес. | 7,9 мес. | 6,3 мес. |
ВЫВОДЫ
1. Исследования на мерзлотных таежно-палевых почвах Центральной Якутии показали, что из сравниваемых сортов и селекционных линий люцерны максимальную семенную и кормовую продуктивность обеспечивает сорт Сюлинская.
2. У люцерны сорта Сюлинская на широкорядных посевах по сравнению с обычным рядовым посевом формировалось больше кистей на одном генеративном побеге. В среднем за 6 лет при обычном рядовом посеве люцерны на каждом побеге формировалось 3-4 кисти с бобами, при широкорядных посевах их число увеличивается до 5-6, что способствует повышению семенной продуктивности.
3. Эффективным способом посева люцерны изменчивой сорта Сюлинская при возделывании на элитные семена является широкорядный с междурядьями 70 см и нормой высева 5 кг/га, обеспечивающий урожай семян до 1,2 ц/га. Широкорядные посевы люцерны на семена способствуют ускорению развития растений на 4-5 дней и улучшению посевных качеств семян: масса 1000 семян возрастает до 2,1 грамма, лабораторная всхожесть до 76 %, чистота семян до 97%.
4. Для ускоренного размножения дефицитных семян люцерны оптимальной площадью питания является 1,9 м2, обеспечивающая линейный рост растений до 125 см, число побегов на 1 растение до 26 шт., выход семян с 1 растения до 3814 шт., при коэффициенте размножения семян равном 279.
5. Для семенных посевов люцерны наиболее эффективным является полное минеральное удобрение N60P80K80, обеспечивающее урожай семян до 1,6 ц/га, урожайность зеленой массы до 170 ц/га и сухого вещества до 43 ц/га, что выше неудобренного варианта в 2 раза.
6. Питательность зеленой массы люцерны сорта Сюлинская в значительной степени зависит от способа посева. Установлено, что в 1 кг сухого вещества растительной массы люцерны с рядовых посевов (15 см) содержалось 0,69 кормовых единиц, 9,2 МДж обменной энергии и 100 г переваримого протеина. Увеличение ширины междурядий до 140 см способствует повышению содержания переваримого протеина до 137 г, обменной энергии до 10,0 МДж, что превышает контроль на 37%.
7. Экономически выгодным является посев люцерны с междурядьями 70 см с урожаем семян до 1,2 ц/га, с чистой прибылью до 6676 руб./га, с рентабельностью 107% и окупаемостью затрат за 1 сельскохозяйственный год.
8. Применение на посевах люцерны полного минерального удобрения в дозах N60P80K80 обеспечивает получение урожайность семян до 1,6 ц/га, условного чистого дохода до 10410 руб./га, при рентабельности 121%. При этом 1 рубль затрат окупается за 1 сельскохозяйственный год. Для получения урожая семян люцерны сорта Сюлинская до 1,4 ц/га эффективным является доза P80K80.
Практические рекомендации
1. В условиях таежно-палевых мерзлотных почв Центральной Якутии для возделывания на семена рекомендуется люцерна изменчивая сорт Сюлинская.
2. Для ускоренного размножения семена люцерны необходимо высевать нормой 5 кг/га, с междурядьями 70 см. Для размножения малых партий семян люцерны посев вести по схеме 140х140 см.
3. Для повышения кормовой продуктивности люцерны необходимо использовать полное минеральное удобрение N60P80K80, обеспечивающее получение зеленой массы до 170 ц/га и сухого вещества до 43 ц/га и для производства семян вносить P80K80, что позволяет получить урожай семян до 1,4 ц/га.
Публикации по материалам диссертации
1. Денисов Г. В., Атласова Л. Г. Кормовая и семенная продуктивность люцерны в питомнике исходного материала //Тезисы докладов международной конференции «Теоретические и прикладные вопросы травосеяния в криолитозоне». – Якутск, 2001. – С.176 – 180.
2. Денисов Г. В., Атласова Л. Г. Влияние ширины междурядий на семенную продуктивность люцерны. //Сб. науч. Тр. Вып.1. «Теоретические и прикладные вопросы луговедения и луговодства». – Якутск: фил. Изд-ва СО РАН, 2002. – С. 62 – 71.
3. Атласова Л.Г. Влияние площади питания на семенную продуктивность и коэффициент размножения люцерны. //Сб. материалов науч.-практ. конф., посвящ. 45-летию ЯНИИСХ СО РАСХН и 85-летию д-ра вет. наук, проф. засл. вет. врача ЯАССР, дир. ЯНИИСХ (1960-1988) М. Г. Сафронова (Якутск, 26-27 декабря 2001г.) – Новосибирск, 2003. – С. 40 – 44.
4. Атласова Л. Г. Изучение семенной продуктивности образцов люцерны //Сб. материалов Всероссийской научной конференции «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства». – Пенза, 2003. – РИО ПГСХА. – С. 143 – 145.
5. Атласова Л.Г. Денисов Г.В. Площадь питания и коэффициент размножения // Материалы XI съезда Русского ботанического общества 18 – 22 августа 2003 г., Новосибирск. – Барнаул: Изд-во «АзБука», 2003. – С. 182 – 185.
6. Денисов Г. В., Атласова Л.Г. Площадь питания люцерны и ее продуктивность //Сб. материалов международной науч.-практ. Конференции (18 – 19 декабря 2003г.). – Пенза – Нейбранденбург, 2003. – С. 12.
7. Атласова Л. Г., Денисов Г. В. Ускоренное размножение люцерны на мерзлотных таежно-палевых почвах Центральной Якутии. //Сб. докладов седьмой международной конференции студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития» Москва, МГПУ. (9 – 10 апреля 2003). – Том 2.- Смоленск, Ойкумена, 2003. – С. 43- 44.
8. Денисов Г. В., Атласова Л. Г. Интенсификация селекции луговых растений в криолитозоне // Сб. материалов восьмой Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур». – Пенза, 2004. – С. 90 – 91.
9. Денисов Г. В., Атласова Л. Г. Площадь питания и продуктивность люцерны // Сб. материалов восьмой Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур». – Пенза, 2004. – С. 91 – 93.
10. Денисов Г.В., Атласова Л.Г. Влияние схемы посева на морфологические параметры люцерны (Medicago falcata L.) //Сб. научных статей «Проблемы изучения растительного покрова Якутии» / Под редакцией к.б.н. Кардашевской В. Е., Ефимовой М. И. – Якутск: НИПК «Сахаполиграфиздат», 2004. – С. 150 – 154.
11. Атласова Л. Г. Ускоренное размножение люцерны серповидной в условиях криолитозоны // Материалы докладов (8 – 12 июня 2004 г.), посвященных 280-летию РАН «Проблемы устойчивого развития региона». – Улан-Удэ, 2004. – С. 201 – 203.
12. Денисов Г. В., Атласова Л. Г. Изучение исходного материала для селекции люцерны в условиях криолитозоны /Сб. материалов Международной научно-практической конференции. – Пенза, 2005. – С. 23 – 25.
13. Атласова Л.Г. Изучение приемов повышения семенной продуктивности люцерны на таежно-палевых мерзлотных почвах Центральной Якутии /II международная заочная научно-практическая конференция «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства». – Якутск, 2005. – С. 29 – 30.
14. Атласова Л.Г. Экономическая и агроэнергетическая эффективность возделывания люцерны на семена на мерзлотных таежно-палевых почвах Центральной Якутии /Материалы республиканской научно-практической конференции «Пути совершенствования экономического механизма развития АПК Республики Саха (Якутия)». – Якутск, 2006. – С. 93 – 94.
15. Денисов Г. В., Атласова Л. Г. Влияние способа посева на продуктивность люцерны изменчивой в условиях Центральной Якутии / Кормопроизводство №6, 2008. – С.5-6.
