Приемы возделывания смешанных посевов могара и сои на зеленую массу в условиях саратовского правобер е жья
На правах рукописи
Бегишанова Зухра Байтимировна
ПРИЕМы ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СМЕШАННЫХ
ПОСЕВОВ могара и сои на зеленую массу
В условиях Саратовского Правобережья
Специальность 06.01.01 – общее земледелие,
растениеводство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Саратов 2013
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»
Научный руководитель – Нарушев Виктор Бисенгалиевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Официальные оппоненты: Денисов Евгений Петрович
доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», заведующий кафедрой «Земледелие и сельскохозяйственная мелиорация»;
Пархоменко Андрей Иванович
кандидат сельскохозяйственных наук,
ГНУ Ершовская опытная станция
орошаемого земледелия НИИСХ Юго-Востока
Россельхозакадемии,
старший научный сотрудник лаборатории
селекции и семеноводства озимой пшеницы
Ведущая организация – Федеральное государственное бюджетное научное
учреждение «Волжский НИИ гидротехники и
мелиорации»
Защита состоится «16» марта 2013 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.05 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная площадь, д. 1.
E-mail: [email protected]
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ».
Автореферат разослан « » ___________ 2013 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Пронько Нина Анатольевна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. В связи с жарким засушливым характером климатических условий в степной зоне Саратовского Правобережья отмечается нестабильное производство кормов. Для решения этой проблемы необходимо расширять состав кормовых культур за счет засухоустойчивых видов. Так, среди однолетних злаковых растений необходимо использовать не только широко возделываемые кукурузу, суданскую траву и сорго, но также нетрадиционные культуры – могар, пайзу, чумизу и др. Эти засухоустойчивые и нетребовательные к почвам культуры, используя обильную инсоляцию солнца и большие ресурсы тепла, способны давать устойчивые урожаи зеленой массы, превышающие продуктивность большинства традиционных кормовых культур в 2-3 раза. Ценностью этих культур является и то, что они, обладая длительной вегетацией, могут заполнить в зеленом конвейере период конца лета – начала осени, когда в степной зоне Среднего Поволжья ощущается резкий недостаток необходимых животным зеленых кормов.
Кроме нестабильного производства зеленых кормов в Саратовском Правобережье даже в летний период наблюдается заметный дефицит белка в кормовых рационах, что не обеспечивает полноценное кормление животных. Для улучшения качества зеленой массы необходимо выращивать злаковые растения в смесях с бобовыми культурами. При этом, смеси бобовых и злаковых культур не только позволяют решить проблему обогащения кормов протеином, но и повышают продуктивность кормовых посевов.
Степень изученности проблемы. Вопрос о продуктивности могара, как важного источника заготовки зеленых кормов в засушливой степной зоне Саратовского Правобережья не изучался. Анализ его кормового использования в странах Азии показал, что получаемая зеленая масса хорошо поедается животными, но имеет невысокое содержание протеина. Относительно возделывания сои на кормовые цели имеются данные ряда авторов по возделыванию смешанных посевов этой культуры с кукурузой при орошении (Худенко М.Н., 1996, Царев А.П., 1997, Дружкин А.Ф., 2004). Исследования по выращиванию могара и сои в смешанных посевах на кормовые цели в Саратовском Правобережье до настоящего времени не проводились.
В связи с этим разработка элементов технологии выращивания могара, как наиболее засухоустойчивой кормовой культуры в чистом виде и в смесях с бобовой культурой соей в богарных условиях Саратовского Правобережья имеет актуальность и производственное значение.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось научное обоснование приемов возделывания смешанных посевов могара и сои на зеленую массу в условиях Саратовского Правобережья.
Задачи исследований:
1. Изучить особенности питательного режима, структуры и биологической активности почвы при выращивании могара и сои в одновидовых и смешанных посевах.
2. Установить влияние соотношения компонентов в смесях и удобрений на показатели роста, развития и фотосинтетической деятельности растений могара и сои в одновидовых и смешанных посевах.
3. Дать сравнительную оценку продуктивности и качества зеленой массы могара и сои в одновидовых и смешанных посевах на богаре при изменяющемся соотношении компонентов и применении удобрений.
4. Определить оптимальное соотношение могара и сои в смешанных посевах при выращивании на зеленую массу в Саратовском Правобережье.
5. Дать энергетическую и экономическую оценку выращивания могара и сои в одновидовых и смешанных посевах.
Объект и предмет исследований. Объект исследований – могар Аскет и соя Соер 4. Предмет исследований – закономерности изменения процессов плодородия почвы и формирования продуктивности смешанных посевов могара и сои в степной зоне Поволжья.
Научная новизна. Впервые в зоне Саратовского Правобережья проведены комплексные исследования агробиологических особенностей могара и сои при возделывании на зеленую массу. Дана сравнительная оценка продуктивности могара и сои в одновидовых и смешанных кормовых агроценозах. Подобраны оптимальные соотношения компонентов в смесях.
Установлены особенности влияния минеральных удобрений на продуктивность, качество зеленой массы, экономическую и биоэнергетическую ценности одновидовых и смешанных посевов могара и сои на южных черноземах Саратовского Правобережья.
Теоретическая и практическая значимость работы. Установлены особенности изменения питательного режима, структуры и биологической активности южного чернозема, а также формирования продуктивности смешанных посевов могара и сои в зависимости от соотношения компонентов в смесях и внесения удобрений, необходимые для совершенствования системы кормопроизводства в степной зоне Поволжья.
Выращивание смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 и внесением удобрений в дозе N30Р60 в КФХ «Кузьмин С.К.» Лысогорского района и КФХ «Пименов Б.П.» Аткарского района Саратовской области на площади 50 га позволило получить более 25 т/га высококачественной зеленой массы. Общий экономический эффект составил 420 тыс. рублей.
Положения, выносимые на защиту:
1. Особенности изменения питательного режима, структуры и биологической активности почвы при выращивании могара и сои в одновидовых и смешанных посевах.
2. Характер влияния приемов возделывания на показатели роста, развития и фотосинтетической деятельности растений могара и сои в одновидовых и смешанных посевах.
3. Сравнительная оценка урожайности и качества зеленой массы могара и сои в одновидовых и смешанных посевах при различном сочетании компонентов и применении удобрений.
Апробация и публикация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на Международных научных конференциях «Вавиловские чтения» (Саратов, 2009-2012), I и II Международной научно-практических конференциях «Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений» (Саратов, 2011-2012 гг.), ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (Саратов, 2009-2012).
По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 2 в журналах по списку ВАК.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 106 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, заключения и предложений производству, содержит 24 таблицы и 10 рисунков. Приложение приведено на 36 страницах. Список используемой литературы включает 219 источников, в том числе 16 зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Экспериментальная часть исследований выполнялась в период 2009-2012 гг. на опытном поле Федерального государственного бюджетного научного учреждения РосНИИСК «Россорго», расположенном в степной зоне Правобережья Саратовской области. Климат зоны – умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха +5,7°С; количество осадков – 410 мм. Почвенный покров представлен чернозёмом южным среднемощным, содержащим 4% гумуса в пахотном горизонте. Обеспеченность нитратным азотом низкая (4-8 мг/кг), подвижным фосфором – средняя (9-15 мг/кг почвы), обменным калием – высокая (260-370 мг/кг почвы).
Схема полевого опыта включала одновидовые посевы могара и сои, а также смешанные посевы этих культур чередующимися рядами на различных фонах минерального питания (табл. 1). Повторность опыта – четырехкратная. Размещение вариантов – рендомизированное. Площадь учетной делянки – 210 м2. Применялись зональные технологии возделывания однолетних поздних кормовых культур. Предшественник – озимая пшеница.
Таблица 1 - Схема полевого опыта
| Фактор А – фон питания | Фактор В – культуры и смеси |
| Фон 1 - без удобрений | Могар |
| Соя | |
| Могар(1 ряд) + соя(1 ряд) | |
| Могар(1 ряд) + соя(2 ряда) | |
| Могар(2 ряда) + соя(1 ряд) | |
| Могар(1 ряд) + соя(3 ряда) | |
| Могар(3 ряда) + соя(1 ряд) | |
| Фон 2 - внесение удобрений в дозе N30Р60 | Могар |
| Соя | |
| Могар(1 ряд) + соя(1 ряд) | |
| Могар(1 ряд) + соя(2 ряда) | |
| Могар(2 ряда) + соя(1 ряд) | |
| Могар(1 ряд) + соя(3 ряда) | |
| Могар(3 ряда) + соя(1 ряд) |
Опыт выполнялся в соответствии с методикой Б.А. Доспехова (1985) и Рекомендациями НИИСХ Юго-Востока (1973). Агрегатный состав почвы определялись по методу Н.А. Качинского (ГОСТ 12536-79), нитратный азот – в водной вытяжке с дисульфофеноловой кислотой на колориметре (ГОСТ Р51417-99); подвижный фосфор по Б.П. Мачигину и обменный калий по А.П. Масловой (ГОСТ 26205-91), разложение клетчатки в почве – аппликационным методом Е.Н. Мишустина и А.Н. Петровой (1963). Анализы проводились в агрохимлаборатории «Саратовская».
Фенология развития растений устанавливалась методом А.И. Руденко (1950), показатели продуктивности фотосинтеза по методике А.А. Ничипоровича (1961), высота растений, накопление сырой и сухой надземной массы и биологическая урожайность могара и сои определялись по методике ВНИИК (1971). Сбор кормовых единиц и переваримого протеина с урожаем зеленой массы рассчитывали на основании данных химических анализов растений в лаборатории ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» с учетом коэффициента переваримости по М.Ф. Томмэ (1964). Содержание сырого протеина определяли по методу Къельдаля (ГОСТ Р51417-99), сахара – по методу Бертрана.
Статистическая обработка опытных данных методом дисперсионного анализа выполнялась по Б.А. Доспехову (1985). Биоэнергетическая и экономическая оценка рекомендуемых приемов проводились согласно методическим рекомендациям ВАСХНИЛ (1989) и РАСХН (1998).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОГО РЕЖИМА, СТРУКТУРЫ
И БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ
ОДНОВИДОВЫХ И СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ МОГАРА И СОИ
Питательный режим. По результатам исследований на фоне 1 (без удобрений) в фазу трубкования могара, когда начинается активный рост растений, наименьшее содержание нитратного азота в пахотном слое почвы было отмечено на вариантах одновидового посева могара – 5,5 мг/кг, а наибольшее – на вариантах одновидового посева сои – 7,0 мг/кг. Внесение минеральных удобрений (фон 2) улучшало обеспеченность растений нитратным азотом. Так, содержание нитратного азота в пахотном слое южного чернозема на удобренном фоне (фон 2) по сравнением с фоном без удобрений (фон 1) повысилось в фазу трубкования на вариантах одновидового посева могара – с 5,5 до 8,1 мг/кг, на вариантах одновидового посева сои – с 7,0 до 10,7 мг/кг и на вариантах смешанных посевов могара и сои – с 6,0-6,7 до 8,9-10,1 мг/кг; в фазу выметывания метелки – соответственно с 6,6 до 9,7 мг/кг; с 8,4 до 12,8 мг/кг и с 7,2-8,0 до 10,7-12,1 мг/кг почвы (табл. 2).
Таблица 2 – Питательный режим растений в фазу трубкования могара в слое 0-30 см
(среднее за 2009-2012 гг.), мг/кг абс. сух. почвы
| Культуры и смеси | Нитратный азот | Подвижный фосфор | ||
| фон 1 - без удобрений | фон 2 - с удобрениями | фон 1 - без удобрений | фон 2 - с удобрениями | |
| Могар | 5,5 | 8,1 | 13,9 | 17,2 |
| Соя | 7,0 | 10,7 | 14,6 | 18,3 |
| Могар(1) + соя(1) | 6,3 | 9,3 | 14,3 | 17,8 |
| Могар(1) + соя(2) | 6,5 | 9,8 | 14,4 | 17,9 |
| Могар(2) + соя(1) | 6,2 | 9,0 | 14,3 | 17,7 |
| Могар(1) + соя(3) | 6,7 | 10,1 | 14,5 | 18,1 |
| Могар(3) + соя(1) | 6,0 | 8,9 | 14,2 | 17,6 |
| НСР05 (фактор А) | 0,14 | 0,21 | ||
| НСР05 (фактор В) | 0,18 | 0,28 | ||
| НСР05 (А+В) | 0,21 | 0,30 | ||
Выращивание могара в смесях с соей позволяет улучшить обеспечение его растений нитратным азотом по сравнению с одновидовым посевом. Это происходит вследствие меньшего потребления азота соей, а во второй половине вегетации в связи с поступлением в почву симбиотического азота. Так, содержание нитратного азота в пахотном слое южного чернозема на фоне без удобрений (фон 1) на вариантах смешанных посевов могара и сои по сравнению с вариантом одновидового посева могара было выше в фазу трубкования - на 9,1-21,8%, в фазу выметывания метелки – на 9,1-21,2%; а на удобренном фоне (фон 2) – соответственно на 9,9-24,7 и 10,3-24,8%.
Динамика подвижного фосфора в почве была аналогична динамике нитратного азота. Также на фоне без удобрений в фазу трубкования могара наименьшее содержание подвижного фосфора в почве было отмечено на вариантах одновидового посева могара – 13,9 мг/кг, а наибольшее – на вариантах одновидового посева сои – 14,6 мг/кг. На вариантах удобренного фона содержание подвижного фосфора увеличилось в фазу трубкования на 23,7-25,3%. Также отмечалось улучшение обеспечения растений фосфором при выращивании могара в смесях с соей по сравнению с его одновидовым посевом. Это объясняется способностью сои, как и многих бобовых культур, растворять почвенный фосфор, переводя его в доступные формы. По средним данным 2009-2012 гг. содержание подвижного фосфора в пахотном слое южного чернозема на фоне без удобрений на вариантах смешанных посевов могара и сои по сравнению с вариантом одновидового посева могара повышалось в фазу трубкования – на 2,2-4,4%, в фазу выметывания метелки – на 2,1-4,1%, а на удобренном фоне – соответственно на 2,3-5,2 и 2,2-4,4%.
Структура почвы. В течение вегетационного периода кормовых культур происходило уменьшение содержания агрономически ценных агрегатов в пахотном слое южного чернозема на всех вариантах опыта, но закономерности снижения были различными. Наибольшее снижение наблюдалось на вариантах одновидового посева могара: на фоне без удобрений - с 59,8% в фазу кущения могара до 51,4% в фазу молочно-восковой спелости, т.е. на 8,4%; а на удобренном фоне – соответственно с 59,9 до 55,7%, или на 3,8%.
На вариантах смешанных посевов могара с соей содержание агрономически ценных агрегатов в пахотном слое южного чернозема было на 5-8% выше по сравнению с вариантами одновидового посева могара на обоих фонах питания (рис. 1). Эта особенность в посевах злаково-бобовых смесей была отмечена в исследованиях М.Н. Худенко (1996) и объяснялась благоприятным воздействием на структуру почвы корневой системы посева, вследствие увеличения ее общих размеров и повышения активности.
Рисунок 1 – Содержание агрономически ценных агрегатов в слое почвы 0-30 см
по вариантам опыта
Биологическая активность почвы. Наименьшая интенсивность разложения клетчатки в пахотном слое южного чернозема наблюдалась на вариантах одновидового посева могара: в фазу молочно-восковой спелости на фоне без удобрений она достигла 58%, а на удобренном фоне - 62%. На вариантах одновидовых посевов сои интенсивность разложения клетчатки была несколько выше: в фазу молочно-восковой спелости на фоне без применения удобрений она достигла 63%, а на удобренном фоне - 68%.
В исследованиях выявлено благоприятное влияние возделывания смешанных посевов на процесс разложения клетчатки. Так, на лучших вариантах смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 интенсивность разложения клетчатки в пахотном слое южного чернозема в фазу молочно-восковой спелости могара достигла 70% на фоне без применения удобрений и 76% на удобренном фоне, т.е. была выше по сравнению с вариантом одновидового посева могара – соответственно на 12 и 18%.
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛОЩАДИ ЛИСТЬЕВ, БИОМАССЫ
И ПРОДУКТИВНОСТИ ФОТОСИНТЕЗА В ОДНОВИДОВЫХ И
СМЕШАННЫХ ПОСЕВАХ МОГАРА И СОИ
Площадь листьев. У кормовых растений листовая поверхность играет значительно большую роль, чем у зерновых культур, так как она непосредственно составляет значительную часть выращиваемой кормовой продукции. У могара и сои, как и у всех однолетних поздних кормовых культур, развитие листовой поверхности посевов на начальных фазах замедленное. Интенсивный прирост начинался через месяц после всходов (в конце июня – начале июля) в фазу кущения могара и она достигла максимальных значений в фазу цветения могара (конец июля - начало августа) – в посевах могара – 28,4; сои – 24,5 тыс. м2/га на неудобренном фоне и соответственно 36,4 и 30,8 тыс. м2/га на фоне минеральных удобрений. После прохождения фазы цветения площадь листьев некоторое время была постоянной, а затем, начиная с фазы молочной спелости зерна, отмечалось ее снижение за счет их усыхания в нижнем ярусе, особенно заметное у сои (табл. 3).
Таблица 3 – Динамика формирования площади листьев в одновидовых и смешанных
посевах могара и сои (среднее за 2009-2012 гг.), тыс. м2/га
| Культуры и смеси | Фазы развития могара | |||||
| кущение | трубкование | выметывание метелки | цветение | молочная спелость | ||
| Фон 1 - без удобрений | ||||||
| Могар | 7,4 | 14,0 | 22,1 | 28,5 | 26,2 | |
| Соя | 5,6 | 12,8 | 18,2 | 24,5 | 22,2 | |
| Могар(1) + соя(1) | 6,9 | 13,8 | 19,9 | 26,3 | 24,3 | |
| Могар(1) + соя(2) | 7,1 | 13,6 | 19,6 | 26,2 | 24,0 | |
| Могар(2) + соя(1) | 7,5 | 14,1 | 21,9 | 28,0 | 26,0 | |
| Могар(1) + соя(3) | 6,9 | 13,7 | 19,7 | 25,9 | 23,8 | |
| Могар(3) + соя(1) | 7,4 | 14,2 | 21,8 | 28,2 | 26,1 | |
| Фон 2 - внесение удобрений в дозе N30Р60 | ||||||
| Могар | 9,0 | 18,1 | 28,2 | 36,6 | 34,1 | |
| Соя | 7,9 | 16,0 | 23,6 | 30,8 | 28,3 | |
| Могар(1) + соя(1) | 8,8 | 16,9 | 26,7 | 33,7 | 32,2 | |
| Могар(1) + соя(2) | 9,0 | 17,1 | 26,4 | 33,4 | 31,9 | |
| Могар(2) + соя(1) | 9,2 | 18,2 | 27,9 | 36,0 | 33,8 | |
| Могар(1) + соя(3) | 8,7 | 17,0 | 26,2 | 33,0 | 31,5 | |
| Могар(3) + соя(1) | 9,1 | 18,0 | 28,1 | 36,2 | 33,9 | |
| НСР05 (фактор А) | 0,12 | 0,26 | 0,37 | 0,51 | 0,48 | |
| НСР05 (фактор В) | 0,14 | 0,28 | 0,36 | 0,55 | 0,50 | |
| НСР05 (А+В) | 0,15 | 0,33 | 0,45 | 0,58 | 0,52 | |
Площадь листьев большинства смесей уступала по всем фазам развития площади листьев одновидового посева могара, но была выше, чем на вариантах одновидового посева сои, как на фоне без удобрений, так и на удобренном фоне. Только на вариантах смешанных посевов с соотношением рядов могара и сои 2:1 и 3:1 площадь листовой поверхности была близкой к площади листьев одновидовых посевов могара: 28,0-28,2 против 28,5 тыс. м2/га на фоне без удобрений и 36,0-36,2 против 36,6 тыс. м2/га на фоне применения минеральных удобрений в среднем за четыре года.
Сырая и сухая биомасса. Накопление сырого и сухого вещества шло практически аналогично формированию листового аппарата посевов – медленное на начальном этапе развития растений, а затем отмечалось заметное увеличение с фазы выметывания метелки могара.
В нашем опыте величина сырой биомассы достигла максимальных значений в фазу молочной спелости к уборке посевов – в посевах могара – 21,8; сои – 17,7 т/га на неудобренном фоне и соответственно 27,7 и 23,0 т/га на фоне применения минеральных удобрений (рис. 2).
Рисунок 2 – Величина сырой зеленой массы в одновидовых и смешанных посевах
могара и сои (среднее за 2009-2012 гг.)
Величина сырой биомассы большинства смесей уступала по всем фазам развития сырой биомассе одновидового посева могара, но была выше, чем на вариантах одновидового посева сои, как на фоне без удобрений, так и на удобренном фоне. Только на вариантах смешанных посевов с соотношением рядов могара и сои 2:1 и 3:1 величины сырой надземной биомассы были близки к показателям одновидовых посевов могара: в фазу начала молочной спелости - она составляла 21,5-21,7 т/га против, соответственно 21,8 т/га на фоне без удобрений и 27,4-27,5 т/га против, соответственно 27,7 т/га на фоне применения минеральных удобрений.
Наибольшие показатели сухой биомассы посевов отмечены на вариантах одновидовых посевов могара и смешанных посевов с соотношением рядов могара и сои 2:1 и 3:1 – 6,9-7,1 т/га на фоне без удобрений и 8,9-9,1 т/га на фоне минеральных удобрений, т.е. на 28,2-29,0% больше.
Продуктивность фотосинтеза посевов. Изучение продуктивности фотосинтеза показало, что наименьший фотосинтетический потенциал (ФП) и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) были у одновидовых посевов сои – 1029 тыс. м2сутки/га и 5,25 г/м2сутки на фоне без удобрений и 1340 тыс. м2сутки/га и 5,37 г/м2сутки на удобренном фоне (табл. 4).
Таблица 4 – Показатели фотосинтетической деятельности одновидовых и смешанных
посевов могара и сои (среднее за 2009-2012 гг.)
| Культуры и смеси | Максимальная площадь листьев, тыс. м2/га | Суммарный ФП, тыс. м2сутки/га | Сухая биомасса, т/га | ЧПФ, г/м2сутки |
| Фон 1 - без удобрений | ||||
| Могар | 28,5 | 1209 | 7,1 | 5,87 |
| Соя | 24,5 | 1029 | 5,4 | 5,25 |
| Могар(1) + соя(1) | 26,3 | 1105 | 6,3 | 5,70 |
| Могар(1) + соя(2) | 26,2 | 1101 | 6,1 | 5,54 |
| Могар(2) + соя(1) | 28,0 | 1156 | 6,9 | 5,97 |
| Могар(1) + соя(3) | 25,9 | 1088 | 5,9 | 5,42 |
| Могар(3) + соя(1) | 28,2 | 1174 | 7,0 | 5,96 |
| Фон 2 - внесение удобрений в дозе N30Р60 | ||||
| Могар | 36,6 | 1605 | 9,1 | 5,67 |
| Соя | 30,8 | 1340 | 7,2 | 5,37 |
| Могар(1) + соя(1) | 33,7 | 1466 | 8,4 | 5,73 |
| Могар(1) + соя(2) | 33,4 | 1453 | 8,2 | 5,64 |
| Могар(2) + соя(1) | 36,0 | 1546 | 8,9 | 5,76 |
| Могар(1) + соя(3) | 33,0 | 1436 | 8,0 | 5,57 |
| Могар(3) + соя(1) | 36,2 | 1564 | 9,0 | 5,75 |
| НСР05 (фактор А) | 0,48 | 19 | 0,07 | 0,03 |
| НСР05 (фактор В) | 0,50 | 21 | 0,10 | 0,04 |
| НСР05 (А+В) | 0,52 | 26 | 0,15 | 0,05 |
В то же время в среднем за годы исследований самые высокие показатели ФП и ЧПФ были у одновидовых посевов могара и смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 и 3:1 – соответственно 1156-1209 тыс. м2сутки/га и 5,87-5,97 г/м2сутки на фоне без удобрений и 1546-1605 тыс. м2сутки/га и 5,67-5,76 г/м2сутки на удобренном фоне. При этом, максимальные показатели ЧПФ были у смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 – соответственно 5,97 г/м2сутки на фоне без удобрений и 5,76 г/м2сутки на удобренном фоне.
Продуктивность СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ могара и сои на зеленую массу в СТЕПНОЙ ЗОНЕ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ
Урожайность могара и сои в одновидовых и смешанных посевах. Существенные различия в формировании листовой поверхности и накоплении биомассы определили заметные колебания урожайности могара в одновидовых и смешанных посевах с соей в условиях Саратовского Правобережья. Установлено, что при посеве в конце мая – начале июня растения могара и сои достигали рациональной фазы уборки на зеленую массу в конце августа – начале сентября – у них начиналась фаза молочной спелости семян и было наилучшее соотношение урожайности и качества корма.
Данные полевых исследований за 2009-2012 годы показали, что наименьшую урожайность зеленой массы в Саратовском Правобережье обеспечивал вариант, где соя высевалась в чистом виде на фоне без удобрений – 17,7 т/га (табл. 5). Урожайность одновидовых посевов могара на фоне без удобрений составила 21,8 т/га. В смешанных посевах могара с соей наивысшая урожайность формировалась при соотношении рядов 2:1 и 3:1 – соответственно 21,5 до 21,7 т/га зеленой массы.
Эффективным приемом оказалось применение минеральных удобрений. Урожайность зеленой массы могара возросла до 27,7 т/га, а сои до 25,4 т/га в среднем за четыре года или соответственно на 27,1 и 29,9%. В смешанных посевах могара с соей урожайность зеленой массы возросла до 27,4-27,5 т/га или была выше на 27,4-26,7% по отношению к фону без применения удобрений. При этом, необходимо отметить, что наибольшая урожайность зеленой массы при выращивании смешанных посевов могара и сои получена на вариантах с соотношением рядов 2:1 и 3:1.
Таблица 5 – Урожайность зеленой массы в одновидовых и смешанных посевах
могара и сои
| Культуры и смеси | Урожайность зеленой массы, т/га | ||||||||||||||
| 2009 г | 2010 г | 2011 г | 2012 г | среднее | |||||||||||
| Фон 1 - без удобрений | |||||||||||||||
| Могар | 23,4 | 15,9 | 21,1 | 26,9 | 21,8 | ||||||||||
| Соя | 22,6 | 12,9 | 18,3 | 25,0 | 17,7 | ||||||||||
| Могар(1) + соя(1) | 22,9 | 15,2 | 20,3 | 26,3 | 20,2 | ||||||||||
| Могар(1) + соя(2) | 23,0 | 14,6 | 19,6 | 25,7 | 19,2 | ||||||||||
| Могар(2) + соя(1) | 23,1 | 15,5 | 20,7 | 26,8 | 21,5 | ||||||||||
| Могар(1) + соя(3) | 23,3 | 14,2 | 19,3 | 25,5 | 19,0 | ||||||||||
| Могар(3) + соя(1) | 23,2 | 15,8 | 21,0 | 26,9 | 21,7 | ||||||||||
| Фон 2 - внесение удобрений в дозе N30Р60 | |||||||||||||||
| Могар | 30,4 | 19,1 | 26,4 | 34,9 | 27,7 | ||||||||||
| Соя | 29,1 | 15,5 | 22,9 | 32,4 | 23,0 | ||||||||||
| Могар(1) + соя(1) | 29,9 | 18,3 | 25,4 | 34,0 | 25,9 | ||||||||||
| Могар(1) + соя(2) | 29,8 | 17,5 | 24,5 | 33,5 | 24,8 | ||||||||||
| Могар(2) + соя(1) | 30,0 | 18,6 | 26,0 | 34,8 | 27,4 | ||||||||||
| Могар(1) + соя(3) | 29,9 | 17,1 | 24,3 | 33,2 | 24,6 | ||||||||||
| Могар(3) + соя(1) | 30,2 | 18,9 | 26,3 | 34,7 | 27,5 | ||||||||||
| НСР05 (фактор А) | 0,16 | 0,08 | 0,09 | 0,17 | 0,13 | ||||||||||
| НСР05 (фактор В) | 0,30 | 0,16 | 0,17 | 0,31 | 0,17 | ||||||||||
| НСР05 (А+В) | 0,32 | 0,18 | 0,19 | 0,34 | 0,23 | ||||||||||
Структура урожая зеленой массы смешанных посевов. При изучении смешанных посевов злаковых и бобовых растений большое значение имеет анализ структуры полученного урожая зеленой массы в разрезе доли вклада отдельных компонентов. Это важно в отношении, как создания величины урожая, так и качества корма. Увеличение доли злакового компонента приводит к повышению урожайности зеленой массы смешанных посевов, а увеличение доли бобового компонента обеспечивает повышение содержание протеина (Худенко М.Н., 1996, Царев А.П., 1997). Эти особенности смешанных посевов злаковых и бобовых культур в полной мере проявились и в наших исследованиях агроценозов могара и сои.
В исследованиях О.С. Башинской (2007) отмечено, что могар имеет высокое содержание листьев в урожае зеленой массы – до 55-60%. Это заметно выше, чем у таких ценных кормовых культур, как сорго и суданская трава, имеющих долю листьев в кормовой массе на уровне 45-50%. В связи с этим поедаемость зеленой массы могара выше, чем у сорговых культур.
В наших многолетних исследованиях получены подробные данные по вкладу отдельных культур в общую величину зеленой массы. Они показывают, что доля зеленой массы могара в лучших по продуктивности смесях колеблется от 72 до 80%, а доля сои – от 20 до 28%.
Качество зеленой массы в одновидовых и смешанных посевах могара и сои. Большим достоинством смешанных посевов является их способность обеспечивать высококачественную сбалансированную по протеину и другим питательным веществам зеленую массу. В наших исследованиях проявилась особенность, характерная для формирования продуктивности смешанных посевов, когда при равной с одновидовыми посевами урожайностью зеленой массы они значительно выигрывают по сбору кормовых единиц и другим показателям качества кормовой продукции (табл. 6).
Таблица 6 – Показатели качества зеленой массы в одновидовых и смешанных посевах
могара и сои, т/га (среднее за 2009-2012 гг.)
| Культуры и смеси | Показатели качества зеленой массы | ||||
| сбор кормовых единиц, т/га | сбор переваримого протеина, т/га | сбор сахара, т/га | обеспеченность переваримым протеином, г на 1 к.е. | ||
| Фон 1 - без удобрений | |||||
| Могар | 3,92 | 0,34 | 0,25 | 87 | |
| Соя | 4,07 | 0,65 | 0,17 | 160 | |
| Могар(1) + соя(1) | 4,21 | 0,53 | 0,32 | 126 | |
| Могар(1) + соя(2) | 4,07 | 0,58 | 0,31 | 143 | |
| Могар(2) + соя(1) | 4,74 | 0,56 | 0,35 | 118 | |
| Могар(1) + соя(3) | 4,04 | 0,57 | 0,30 | 141 | |
| Могар(3) + соя(1) | 4,48 | 0,51 | 0,34 | 114 | |
| Фон 2 - внесение удобрений в дозе N30Р60 | |||||
| Могар | 5,82 | 0,54 | 0,35 | 93 | |
| Соя | 5,94 | 0,96 | 0,20 | 162 | |
| Могар(1) + соя(1) | 6,40 | 0,83 | 0,42 | 130 | |
| Могар(1) + соя(2) | 6,36 | 0,90 | 0,40 | 142 | |
| Могар(2) + соя(1) | 7,01 | 0,85 | 0,50 | 121 | |
| Могар(1) + соя(3) | 6,25 | 0,87 | 0,38 | 139 | |
| Могар(3) + соя(1) | 6,72 | 0,80 | 0,49 | 119 | |
| НСР05 (фактор А) | 0,10 | 0,03 | 0,02 | 3 | |
| НСР05 (фактор В) | 0,12 | 0,04 | 0,03 | 4 | |
| НСР05 (А+В) | 0,14 | 0,05 | 0,04 | 5 | |
По результатам наших исследований наибольший сбор кормовых единиц обеспечил вариант смешанных посевов могара с соей при соотношении рядов 2:1 на удобренном фоне – 7,01 т/га.
Кроме максимального сбора кормовых единиц вариант смешанных посевов могара с соей при соотношении рядов 2:1 на удобренном фоне обеспечил и наибольший выход переваримого протеина – 0,85 т/га, а обеспеченность 1 кормовой единицы переваримым протеином на нем была наиболее оптимальной в из всех вариантов опыта – 121 г.
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ МОГАРА И СОИ
Биоэнергетическая и экономическая оценка разработанных приемов выращивания смешанных посевов могара и сои на зеленую массу осуществлялась по общепринятым методикам.
Биоэнергетическая оценка. Важнейшими биоэнергетическими показателями являются чистый энергетический доход и коэффициент энергетической эффективности. В нашем опыте наилучшие биоэнергетические показатели обеспечило выращивание смеси могара с соей при соотношении рядов 2:1 на фоне внесения минеральных удобрений в дозе N30Р60 - чистый энергетический доход – 77,07 ГДж/га, коэффициент энергетической эффективности – 1,83. При выращивании одновидового посева могара, несмотря на более высокую урожайность зеленой массы, показатели биоэнергетической оценки даже на фоне удобрений были ниже: чистый энергетический доход – 56,64 ГДж/га и коэффициент энергетической эффективности – 1,34.
Экономическая эффективность. Важнейшими показателями экономической эффективности являются условный чистый доход и уровень рентабельности. Наибольшие величины этих показателей также обеспечило выращивание смеси могара с соей при соотношении рядов 2:1 на фоне внесения удобрений в дозе N30Р60 - наибольший условный чистый доход – 8,41 тыс. руб./га и наивысший уровень рентабельности – 150%.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. При выращивании одновидовых и смешанных посевов могара и сои складывались различные условия питательного режима. В фазу трубкования могара, когда начинается активный рост растений, наименьшее содержание нитратного азота в пахотном слое почвы на фоне без удобрений было на вариантах одновидового посева могара – 5,5 мг/кг, наибольшее – на вариантах одновидового посева сои – 7,0 мг/кг, а на вариантах смешанных посевов колебалось от 6,0 до 6,7 мг/кг. При выращивании могара в смесях с соей по всем фазам вегетации содержание нитратного азота повышается на фоне без удобрений на 9,1-21,8%, на удобренном фоне – на 9,9-24,7%; содержание доступного фосфора повышается соответственно на 2,2-4,4 и 2,3-5,2%.
2. Выращивание смешанных посевов позволяет сохранять структуру почвы – на лучших вариантах смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 содержание агрономически ценных агрегатов в пахотном слое южного чернозема было наивысшим – 56,4% на фоне без удобрений и 59,4% на удобренном фоне и превышало показатель неудобренного варианта одновидового посева могара соответственно на 5 и 8%.
3. Применение смешанных посевов и использование минеральных удобрений повышает биологическую активность почвы вследствие улучшения развития и повышения активности корневой системы растений в посевах. В наших исследованиях на лучших вариантах смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 интенсивность разложения клетчатки в пахотном слое южного чернозема Саратовского Правобережья по сравнению с вариантом одновидового посева могара была выше на фоне без удобрений – на 12%, на удобренном фоне – на 18%.
4. По результатам наших исследований наибольшая площадь листьев, отмечаемая в фазу цветения могара, наблюдалась на удобренном фоне на вариантах одновидового посева могара и смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 3:1 и 2:1 – 36,0-36,4 тыс. м2/га.
5. При уборке растений на зеленую массу в фазе начала восковой спелости семян могара наибольшие показатели сырой и сухой биомассы в посевах отмечались на удобренном фоне на вариантах одновидового посева могара и смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 3:1 и 2:1 – соответственно величина сырой биомассы достигала 27,4-27,7 т/га, а величина сухой биомассы – 8,9-9,1 т/га.
6. Наивысшие показатели ФП и ЧПФ были у одновидовых посевов могара и смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 и 3:1 – соответственно 1157-1197 тыс. м2сутки/га и 5,93-5,97 г/м2сутки на фоне без удобрений и 1546-1593 тыс. м2сутки/га и 5,71-5,76 г/м2сутки на удобренном фоне. При этом, максимальные показатели ЧПФ были у смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 – соответственно 5,97 г/м2 сутки на фоне без удобрений и 5,76 г/м2 сутки на удобренном фоне.
7. Наибольшая урожайность зеленой массы отмечена на фоне удобрений на вариантах одновидового посева могара и смешанных посевов могара и сои с соотношением рядов 2:1 и 3:1 – 27,4-27,7 т/га. В составе зеленой массы этих смесей наблюдалось наилучшее соотношение могара и сои - доля могара колебалась от 72 до 80%, а доля сои – от 20 до 28%.
8. Наилучшее качество зеленой массы было получено на вариантах смешанных посевов могара с соей при соотношении рядов 2:1 на удобренном фоне – по среднемноголетним данным сбор кормовых единиц составил 7,01 т/га; выход переваримого протеина – 0,85 т/га, обеспеченность 1 кормовой единицы переваримым протеином была наиболее оптимальной из всех вариантов нашего опыта – 121 г.
9. По результатам исследований наилучшие биоэнергетические и экономические показатели обеспечило выращивание смешанных посевов могара и сои при соотношении рядов 2:1: чистый энергетический доход – 77,07 ГДж/га; коэффициент энергетической эффективности – 1,83; условный чистый доход – 8,41 тыс. руб./га; уровень рентабельности – 150%.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
Для получения не менее 25 т/га сбалансированной по переваримому протеину зеленой массы в засушливой степной зоне Саратовского Правобережья рекомендуется:
- увеличивать площади возделывания смешанных посевов могара и сои для стабильного обеспечения сельскохозяйственных животных в ранне-осенний период в системе зеленого конвейера;
- при возделывании могара и сои в смешанных посевах, размещать их чередующимися рядами в соотношении 2:1;
- применять удобрения в дозе N30Р60.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК
1. Башинская, О.С. Влияние способа посева и нормы высева на продуктивность однолетних кормовых культур в аридной зоне Поволжья // О.С. Башинская, В.Б. Нарушев, А.Г. Субботин, З.Б. Бегишанова / Вестник Саратовского госагроуниверситета. №10 2012. – С.21-22 (0,4 п.л.; авт. – 0,1).
2. Нарушев, В.Б. Повышение продуктивности агроценозов и сохранение плодородия почв при возделывании смешанных посевов могара и сои в степном Поволжье // В.Б. Нарушев, З.Б. Бегишанова / Плодородие. №1(70) 2013. – С.34-35 (0,4 п.л.; авт. – 0,2).
Статьи в других изданиях
3. Караваева, Г.И. Перспективные кормовые культуры Поволжья // Г.И. Караваева, О.С. Башинская, З.Б. Бегишанова / Вавиловские чтения – 2009: Материалы Межд. науч.-практ. конф. Саратов: ООО Издательство «КУБиК», 2009. Часть 1. – С.26-27 (0,4 п.л.; авт. – 0,15).
4. Бегишанова, З.Б. Сравнительная продуктивность сои в чистых и смешанных посевах // З.Б. Бегишанова, В.Б. Нарушев / Инновационные технологии в агрономии: Материалы Межд. науч.-практ. конф. Саратов: ООО ИЦ «Наука», 2011. – С. 6-8 (0,2 п.л.; авт. – 0,1).
5. Нарушев, В.Б. Продуктивность смешанных посевов однолетних кормовых культур // В.Б. Нарушев, Г.И. Караваева, З.Б. Бегишанова / Инновационные технологии в агрономии: Материалы Межд. науч.-практ. конф. Саратов: ООО ИЦ «Наука», 2011. – С. 142-143 (0,2 п.л.; авт. – 0,07).
6. Бегишанова, З.Б. Продуктивность одновидовых и поливидовых посевов могара и сои в степном Поволжье // З.Б. Бегишанова, В.Б. Нарушев / Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы: Материалы V Всероссийской науч.-практ. конф. - Саратов: ООО Издательство «КУБиК», 2011. – С.6-8 (0,3 п.л.; авт. – 0,15).
7. Бегишанова, З.Б. Продуктивность чистых и смешанных посевов могара и сои в степном Поволжье // З.Б. Бегишанова, В.Б.Нарушев / Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений: Материалы Межд. науч.-практ. конф. – Саратов: Издательство «КУБиК», 2011. – С.14-15 (0,2 п.л.; авт. – 0,1).
8. Турганбаев, Т.А. Система повышения продуктивности кормовых агроценозов // Т.А. Турганбаев, В.Б. Нарушев, З.Б. Бегишанова / Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений: Материалы Межд. науч.-практ. конф. – Саратов: Издательство «КУБиК», 2011. – С.123-125 (0,3 п.л.; авт. – 0,1).
9. Нарушев, В.Б. Продуктивность чистых и смешанных посевов сои с однолетними злаковыми культурами // В.Б. Нарушев, З.Б. Бегишанова / Резервы устойчивого развития сельскохозяйственного производства Поволжья: Материалы Межд. науч.-практ. конф., посвященной 100-летию со дня рождения проф. Воронина Н.Г.- ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2012. – С. 115-117 (0,2 п.л.; авт. – 0,1).
10. Бегишанова, З.Б. Влияние смешанных посевов сои с однолетними злаковыми культурами на плодородие почвы // З.Б. Бегишанова / Научное обеспечение АПК: Материалы науч.-практ. конф. III специализированной агропромышленной выставки «САРАТОВ-АГРО.2012». – ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2012. – С.12-14 (0,2 п.л.; авт. – 0,1).
11. Турганбаев, Т.А. Ресурсосберегающие технологии возделывания кормовых культур в засушливой зоне // Т.А. Турганбаев, В.Б. Нарушев, З.Б. Бегишанова / Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений: Материалы межд. науч.-практ. конф.- Саратов: Издательство «КУБиК», 2012. – С. 62-64 (0,2 п.л.; авт. – 0,1)
12. Нарушев, В.Б. Биологизация технологий возделывания полевых культур в Поволжье // В.Б. Нарушев, Е.А. Нарушева, З.Б. Бегишанова, Т.И. Хоришко / Вавиловские чтения – 2012: Материалы межд. науч.-практ. конф. Саратов: Научная книга, 2012. - С.130-131 (0,2 п.л.; авт. – 0,1).
