Продуктивность кормосмесей ячменя и гороха на разных уровнях минерального питания в лесостепи среднего поволжья
на правах рукописи
Зуев Евгений Валерьевич
Продуктивность кормосмесей ячменя и гороха на разных
уровнях минерального питания в лесостепи Среднего Поволжья
06.01.09 – растениеводство
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Кинель – 2009
Работа выполнена на кафедре растениеводства ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» в 2005…2007 гг.
Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ, доктор
сельскохозяйственных наук, профессор
Васин Василий Григорьевич
Официальные оппоненты: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Громов Александр Андреевич
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Иванова Елена Юрьевна
Ведущая организация: ГНУ Поволжский научно-исследовательский
институт селекции и семеноводства
им. академика П.Н. Константинова
Защита диссертации состоится " 14 " июля 2009 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.058.01 при ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».
Адрес: 446442, Самарская область, г. Кинель, пгт. Усть-Кинельский, ФГОУ ВПО Самарская государственная сельскохозяйственная академия», диссертационный совет. Тел./факс 8(84663) 46-1-31, 8(84663) 46-5-84,
E-mail: [email protected]
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», с авторефератом – в сети Интернет на сайте СГСХА www.ssaa.ru
Автореферат разослан «9» июня 2009 г.
Учёный секретарь диссертационного совета,
кандидат биологический наук,
профессор Г.К. Марковская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Развитие животноводства и повышение его продуктивности сдерживается не столько недостатком кормов, сколько несбалансированностью их по белку и сахару, что является причиной значительного перерасхода кормов и их повышенными затратами на единицу животноводческой продукции.
Особое место в системе кормопроизводства занимают концентрированные корма. Их доля в рационах сельскохозяйственных животных должна находиться на уровне 30-35%. Основной зернофуражной культурой региона является ячмень. Большее значение имеет эта культура при уборке всей надземной массы для заготовки зерносенажа. Наибольшую ценность представляют смеси ячменя с бобовыми культурами и, в первую очередь, с горохом, с его новыми сортами усатого морфотипа. Такие посевы наряду с высокой продуктивностью обеспечивают получение корма сбалансированного по переваримому протеину уже непосредственно в поле.
Несомненную актуальность имеет работа по изучению приемов повышения продуктивности бобово-мятликовых многокомпонентных сорто - видосмесей зерносенажного и зернофуражного направлений при ограниченном, экологически безопасном применении минеральных удобрений.
Однако в Среднем Поволжье и Самарской области продуктивность многокомпонентных посевов ячменя с горохом для производства полноценного зерносенажа и зернофуража изучены недостаточно. Требуют уточнения такие параметры, как уровни минерального питания, подбор компонентов и нормы их высева в сортосмесях.
Цель исследований. Дать оценку продуктивности и качеству урожая сортовых смесей ячменя с сортами гороха усатого морфотипа при использовании на зерносенаж и зернофураж на разных уровнях минерального питания в севообороте с занятым и сидеральным паром на черноземе обыкновенном в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
Задачи исследований. В засушливых условиях лесостепи Среднего Поволжья на черноземе обыкновенном:
- изучить возможность получения планируемых урожаев зерносенажной массы на уровне 3 и 4 тыс. кормовых единиц с 1 га или зернофуража на уровне 2,9 и 3,5 т/га.
- выявить наиболее приемлемые сортовидосмеси для использования на зерносенаж и зернофураж.
- изучить особенности роста и развития растений в смешанных агрофи-тоценозах, определить показатели фотосинтеза и динамику накопления сухого вещества в растениях, определить долю компонентов в урожае.
- сделать сравнительную оценку основных параметров продуктивности и питательной ценности зерносенажной массы и зернофуража в различных вариантах смешанных посевов.
- дать экономическую и агроэнергетическую оценку.
- внедрить наиболее эффективные варианты смесей в производство. Полученные результаты использовать при выработке рекомендаций по выращиванию сортосмесей на зерносенаж и зернофураж.
Научная новизна и практическая ценность работы. Для условий лесостепи Среднего Поволжья на основе учета агроклиматических ресурсов и биологических особенностей растений дано теоретическое обоснование создания агрофитоценозов видо и сортосмесей ячменя и гороха с целью получения полноценного зерносенажа и зернофуража. Изучены особенности роста и развития растений в смешанных посевах, их фотосинтетическая деятельность и характер межвидовой и межсортовой конкуренции. На основе трехлетних материалов исследований определены параметры формирования двухвидовых сортосмесей и установлена возможность получения планируемых урожаев зерносенажной массы и зернофуража.
За счет увеличения компонентов в агрофитоценозе выявлено снижение вариации урожайности по годам в многокомпонентных видосортосмесях по сравнению с двухкомпонентными.
Внедрение разработанных приемов в сельскохозяйственное производство позволит получить до 14 т/га зерносенажной массы и до 3 т/га полноценного зернофуража.
Результаты исследований рекомендованы к широкому внедрению, а также используются в учебном процессе Самарской ГСХА.
Основные положения, выносимые на защиту:
- посев четырехкомпонентной смеси интенсивно формирует листовую поверхность и мощный фотосинтетический потенциал, который достигает максимальных значений (1068,4 - 1164,8 тыс. м2дней/га) при внесении удобрений на планируемый урожай 4 тыс. корм. ед. с 1 га.
- четырехкомпонентная смесь с участием двух сортов ячменя («Безенчукский 2» и «Поволжский 65») с двумя сортами гороха («Флагман - 7» и «Флагман - 9») формирует урожай 14,76 - 14,80 т/га зерносенажной массы и 3,03 - 3,12 т/га зернофуража.
- многокомпонентный агрофитоценоз ( ячмень «Безенчукский 2» и «Поволжский 65» + горох «Флагман - 7» и «Флагман - 9») повышает устойчивость урожайности по годам в 1-1,5 раза по сравнению с двухкомпонентными смесями.
- экономически и энергетически наиболее оправдан смешанный посев двух сортов ячменя с двумя сортами гороха.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано шесть статей в т.ч. одна статья в рецензируемом ВАК журнале. Основные вопросы диссертации докладывались на II Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования» (2005г.), на III Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (2006 г.), на IV Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (2007 г.), на заседаниях кафедры растениеводства Самарской ГСХА (2005-2007 гг.).
Опыты демонстрировались на областном семинаре по проблемам кормопроизводства в 2007 году и получили одобрение.
Представленная работа является составной частью научно-исследовательских работ кафедры растениеводства Самарской ГСХА «Разработать приемы возделывания и использования кормовых культур, обеспечивающие в севооборотах Среднего Поволжья получение полноценной экологически чистой продукции на неорошаемых землях не менее 4…5 тыс. кормовых единиц с 1 га при одновременном сохранении и повышении плодородия почвы». Номер государственной регистрации 01950000894.
Работа выполнялась на кафедре растениеводства ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» в период 2005 - 2007 гг. под руководством Заслуженного деятеля науки РФ, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Васина Василия Григорьевича, при участии кандидата сельскохозяйственных наук Васиной Натальи Владимировны.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 137 страницах компьютерной верстки, содержит 51 таблицу, 12 рисунков, дополнена 72 приложениями. Работа состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству. Библиографический список включает 231 наименование, в том числе 8 на иностранном языке.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Полевой опыт закладывался на шестом поле экспериментального кормового севооборота № 1 научно-исследовательской лаборатории «Корма» кафедры растениеводства Самарской ГСХА. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый. Исходное содержание гумуса 6,5 %, легкогидролизуемого азота 8,6 мг, подвижного фосфора 15,3 и обменного калия 23,9 мг на 100 г почвы.
Предшествующей культурой были однолетние травы. Осенняя обработка включала измельчение растительных остатков дисковым лущильником и зяблевую вспашку на 22 - 24 см. Под основную обработку почвы вносились удобрения с расчетными дозами в виде: аммиачной селитры, аммофоски и калийной соли. Весной проводилось боронование тяжелыми зубовыми боронами в два следа при физической спелости почвы. В день посева – предпосевная культивация на глубину заделки семян. Высев семян проводили сеялкой СН - 16Б в один прием на глубину 4 - 5 см. Способ посева обычный рядовой. После посева почву прикатывали кольчатыми катками.
Варианты опыта предусматривали использование посевов на зерносенаж и зернофураж. Опыты закладывались в 4-х кратном повторении. Размещение вариантов систематическое.
В трехфакторном опыте изучались:
- последействие занятого и сидерального пара (А);
- три уровня минерального питания (В):
1. Контроль (без удобрений);
2. NPK на планируемый урожай 3 тыс. корм. ед. или 2,9 т/га зерна (условно фон 1);
3. NPK на планируемый урожай 4 тыс. корм. ед. или 3,5 т/га зерна (условно фон 2);
- высевались семь вариантов смесей (С):
| Культура, смесь, % от полной нормы высева | Норма высева в млн. всхожих семян на 1 га |
| 1. Ячмень “Поволжский 65”+ Горох "Флагман 9" (80+40) | (3,2+0,5) |
| 2. Ячмень ”Безенчукский 2” + ”+ Горох "Флагман 9" (80+40) | (3,2+0,5) |
| 3. Ячмень ”Безенчукский 2”+ Ячмень “Поволжский 65”+Горох ”Флагман 9” (40+40+40) | (1,6+1,6+0,5) |
| 4. Ячмень ”Безенчукский 2”+ Ячмень “Поволжский 65”+Горох ”Флагман 7” (40+40+40) | (1,6+1,6+0,5) |
| 5. Ячмень ”Безенчукский 2”+ Ячмень “Поволжский 65”+Горох ”Флагман 9”+ Горох ”Флагман 7” (40+40+20+20) | (1,6+1,6+0,2+0,2) |
| 6. Ячмень ”Безенчукский 2” + Ячмень “Поволжский 65” (60+60) | (2,4+2,4) |
| 7. Горох ”Флагман 9”+ Горох ”Флагман 7” (60+60) | (0,7+0,7) |
Применялось два срока уборки: на зерносенаж в тестообразном состоянии зерна ячменя и на зернофураж в фазе полной спелости зерна.
Всего вариантов в опыте 42. Повторность опыта четырехкратная. Площадь делянок 40 м2.
Закладка опытов и экспериментальная работа проводилась с учетом методики полевого опыта Б.А. Доспехова (1985), методических указаний по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, разработанных ВНИИ им. В.Р. Вильямса (1987, 1997), методики полевого и вегетационных опытов с удобрениями и гербицидами (1967).
Полевые опыты сопровождались лабораторно - полевыми наблюдениями, анализами и исследованиями:
- посевные качества семян по ГОСТУ;
- метеорологические условия анализировались по данным АМС «Усть-Кинельская», а также прослеживались в течение вегетационного периода;
- фенологические наблюдения проводились по фазам развития на делянках двух несмежных повторностей опыта в соответствии с методикой ГСУ. Отмечались следующие фенологические фазы:
Зернобобовые: всходы, третий лист, ветвление, бутонизация, начало и полное цветение, начало и полное образование бобов, зеленая, восковая и полная спелость.
Зерновые: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, молочная, восковая, полная спелость;
- влажность почвы определялась термостатно-весовым методом, разработанным во ВНИИЗСХ, по слоям до глубины 100 см в трехкратной повторности;
- густота стояния растений определялась путем подсчета растений на площадках по 0,5 м2 в фазе всходов и перед уборкой в четырехкратном повторении. На основании подсчета определяли полноту всходов как процент от числа высеянных лабораторно-всхожих семян и сохранность к уборке, процент от числа растений в фазе всходов по каждому компоненту смесей;
- динамика линейного роста определялась подекадно и перед уборкой в 10 пунктах делянки в двух несмежных повторностях опыта;
- прирост надземной массы и сухого вещества определялся подекадно путем взвешивания с пробных площадок 0,5 м2. Перед срезанием подсчитывали число растений каждого компонента. Пробный сноп взвешивали отдельно по компонентам. Определялась доля компонентов в пробе;
- для определения выхода абсолютно сухого вещества измельчалась растительная проба каждого компонента объемом достаточным для взятия навесок в четыре алюминиевые бюкса. Высушивание проводили при температуре 105 - 110 0С до постоянного веса;
- в свежесрезанной массе определяли структуру урожая. В каждом компоненте выделялась доля листьев, соцветий, стеблей в процентах к массе пробы по каждой культуре;
- структуру урожая при уборке на фураж проводили по методике Госсортсети путем разбора пробного снопа в четырехкратной повторности;
- ассимиляционная поверхность листьев определялась контурным методом в компьютерной модификации (2001). Для определения площади контуров берется навеска 1 г сырых листьев. Листья расправляются и закладываются в сканер (при невозможности немедленного проведения измерения листья следует заложить между станицами книги и зафиксировать при температуре 50-650С). Программа Area определяет площадь листьев, сравнивая с эталоном известной площади (2 см2). Имея данные по облиственности растений и массе растений с 1 м2, проводился пересчет площади листьев из см2/м2 в м2/га;
- фотосинтетический потенциал посевов (ФП) расчитывался по методике Ничипоровича А.А. (1961), чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) - по формуле Каюмова M.К.
- учет урожая определялся методом сплошной уборки учетной делянки, с последующим взвешиванием. Уборка проводилась в два срока: в тестообразном состоянии зерна ячменя (на зерносенаж) и в фазе полной спелости (на зернофураж);
- химический анализ кормов определялся в лаборатории животноводства Самарской ГСХА, методом инфракрасного анализа. Нитратный азот определялся ионометрическим экспесс-методом;
- агрохимические анализы почвы проводились в агрохимической лаборатории НИЧ Самарской ГСХА. Легкогидролизуемый азот – по Къельдалю, подвижный фосфор и обменный калий по В.Ф. Чирикову в модификации ЦИНАО;
- суммарное водопотребление за вегетационный период определяли методом водного баланса по Костякову А.И.
- расчет агроэнергетической эффективности проводился по методике ВНИИ кормов (1995) с учетом энергетической оценки возделывания полевых культур в Среднем Поволжье (1998; 2005);
- экономическая эффективность рассчитывалась по методике, разработанной кафедрой экономики Самарской ГСХА на ПЭВМ Pentium;
- математическая обработка урожайных данных проводилась на ПЭВМ Pentium дисперсионным методом по Б.А. Доспехову (1985). Отдельные параметры подвергались корреляционному и регрессионному анализу.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Оценка агроклиматических и погодных условий позволяет сделать заключение о том, что в целом условия зоны соответствуют требованиям зернофуражных культур. Обеспечивается достаточно высокий потенциал продуктивности, но определяющим и лимитирующим фактором выступает уровень увлажнения.
Расчет потенциального урожая по формуле А.М. Рябчикова (БГТП) выявил следующие особенности. В среднем за все годы исследований уровень БГТП позволяет обеспечить потенциальный урожай зернофуражных культур 3,41 т/га, причем в годы с лучшим увлажнением он возрастал до 3,37, 4,08 т/га (2006, 2007 гг. соответственно) и, наоборот, в засушливом 2005 году значение этого показателя составляло 2,30 т/га.
Величина урожая сельскохозяйственных растений во многом зависит от плотности травостоя. Сомкнутые посевы значительно снижают непродуктивное испарение влаги, они хорошо затеняют почву и не оставляют экологической ниши для сорняков. Поверхность почвы в таких посевах, как правило, нагревается меньше, чем в изреженных.
Подсчет взошедших растений в опытах показал, что плотность стояния растений на 1 м2 во многом зависит от вида смеси, доли компонентов при посеве и уровня минерального питания. Самым низким значением этого показателя во все годы исследований отличались сортосмеси гороха. Количество всходов в среднем по фонам в севообороте с занятым паром составило 92 - 97 растений на 1 м2, с сидеральным паром - 91 - 99 растений на 1 м2, что вполне объяснимо низким посевным коэффициентом этой смеси - высевалось 0,7 млн. гороха сорта «Флагман - 9» и 0,7 млн. сорта «Флагман - 7».
Примерно на одинаковом уровне находилось значение этого показателя в трехкомпонентных и четырехкомпонентных смешанных посевах с участием двух сортов ячменя и двух сортов гороха. Причем в некоторых случаях четырехкомпонентная смесь незначительно уступала трехкомпонентным. Густота стояния растений составляла от 237 до 247 шт. на 1 м2. Однако нужно отметить, что эти полученные результаты имеют несущественное отклонение с трудно прослеживаемой закономерностью.
Самой высокой густотой стояния отличалась сортосмесь ячменя, где количество всходов находилось на уровне 376 - 385 шт./м2, при суммарной норме высева 4,8 млн.
При изучении густоты стояния растений выявлена следующая закономерность, что с повышением уровня минерального питания повышается значение этого показателя во всех вариантах смешанных посевов, как по занятому, так и по сидеральному пару.
Например, густота стояния растений в фазе всходов в контрольных вариантах, в севообороте с занятым паром, находилась на уровне 92 - 376 растений на 1 м2, при внесении удобрений на планируемый урожай 3 тыс. корм. ед. - 94 - 381 растение на 1 м2 и при внесении минеральных удобрений на планируемый урожай 4 тыс. корм. ед. уже 97 - 385 шт./м2. Такая же тенденция прослеживается и в севообороте с сидеральным паром - 91 - 379; 94 - 381 и 99 - 390 шт./м2 (контроль, фон 1 и фон 2, соответственно). Очевидно, это объяснимо тем, что исследования проводятся в севообороте с 1992 года и на вариантах с внесением удобрений уже с весны проходят микробиологические и физические процессы почвы совершенно отличные от контрольного, где за 15 лет удобрений не вносили вообще. Нужно отметить, что у сортосмеси гороха выявлена особенность, что внесение удобрений повышению густоты стояния способствует в меньшей степени, чем в сортосмеси ячменя.
Анализ полноты всходов в опытных посевах с зернофуражными культурами показал, что этот показатель, так же как и плотность стояния растений на 1 м2, во многом зависит от количества компонентов в смеси и уровня минерального питания.
Выявлено, что в среднем за три года исследований полнота всходов в посевах без внесения удобрений находилась в пределах от 57,0 до 78,3 % у мятликового компонента, и от 58,0 до 78,3 % - у бобового, в севообороте с занятым паром и 56,5 - 79,0; 56,7 - 73,3 % соответственно в севообороте с сидеральным паром (табл. 1).
Сравнение вариантов смесей показало, что самая низкая полнота всходов была в вариантах с участием смеси двух горохов 65,5 - 69,3 %, а самая высокая в сортосмеси ячменя - 78,3 - 80,3 %. Видимо это объясняется биологическими особенностями растений - компонентами смесей, где горох проявляет самоугнетение, а также угнетение всходов ячменя в посеве смесей.
Причем выявлено, что полнота всходов ячменя в двухкомпонентных смесях ниже, по сравнению с трех и четырехкомпонентными (примерно на 7 - 10 %), что подчеркивает преимущество последних.
При анализе полноты всходов в севообороте с сидеральным паром были выявлены теже закономерности, что и после занятого.
Выявлено, что сохранность растений к уборке была достаточно высокой и в контроле достигала 76,6 - 88,3; 76,3 - 88,6 % у ячменя, и у гороха - 66,7 - 80,5; 67,3 - 77,5 % (в севообороте с занятым и сидеральным паром соответственно).
Прослеживается особенность повышения сохранности растений к уборке с повышением уровня минерального питания до 7,3 % по отношению к контролю. Сохранность ячменя на втором уровне минерального питания достигала 94,2 - 94,4 %, бобового компонента - 90,3 - 86,5 %.
Таблица 1
Полнота всходов (занятый пар), %, 2005 - 2007 гг.
| Варианты опыта | Уровни минерального питания | ||
| контроль | фон 1 | фон 2 | |
| 1.Ячмень (Пов. 65 (3,2)) + Горох (Ф-9 (0,5)) | 57,0 | 59,3 | 59,5 |
| 59,3 | 64,7 | 68,0 | |
| 2.Ячмень (Без. 2(3,2)) + Горох (Ф-9 (0,5)) | 58,4 | 59,3 | 60,9 |
| 58,0 | 68,0 | 69,3 | |
| 3. Ячмень (Без. 2 (1,6) + Пов. 65 (1,6)) + Горох (Ф-9 (0,5)) | 65,6 | 66,4 | 67,8 |
| 66,7 | 70,7 | 74,0 | |
| 4. Ячмень (Без. 2 (1,6) + Пов. 65 (1,6)) + Горох (Ф-7 (0,5)) | 67,4 | 68,2 | 70,3 |
| 67,3 | 72,0 | 74,0 | |
| 5. Ячмень (Без. 2 (1,6) + Пов. 65 (1,6)) + Горох (Ф-9 (0,2) + Ф-7 (0,2)) | 65,0 | 66,3 | 67,8 |
| 70,8 | 77,5 | 80,8 | |
| 6. Ячмень (Без. 2 (2,4) + Пов. 65 (2,4)) | 78,3 | 79,4 | 80,3 |
| 7. Горох (Ф-9 (0,7) + Ф-7 (0,7)) | 65,5 | 67,1 | 69,3 |
В целом по результатам опытов за 2005 - 2007 гг. можно отметить, что подобранные компоненты в данных вариантах смешанных посевов обеспечивают достаточную густоту стояния растений, хорошо сохраняются к уборке и способны формировать полноценный урожай. Выявлена тенденция самоугнетения гороха и его угнетающее влияние на ячмень, причем на сортосмесь ячменя в четырех компонентном посеве это влияние слабее.
Наблюдения в наших опытах показали, что рост стеблей в высоту происходит в начале вегетации медленно от прорастания до фазы бутонизации гороха и выхода в трубку ячменя. Среднесуточные приросты у ячменя в этот период составляют 1,1 - 1,7 и у гороха 0,9 - 2,0 см. Затем рост стеблей несколько усиливается и достигает своего максимального значения в фазе цветения бобового и колошения мятликового компонента. После фазы цветения гороха интенсивность ростовых процессов резко снижается, что связано с переходом количественных изменений в качественные в связи с формированием бобов и наливом зерна.
К моменту уборки опытных посевов на зерносенаж, в среднем за годы исследования, растения на контроле в севообороте с занятым паром достигли высоты 74,7; 66,4 см, с сидеральным паром - 75,5; 68,0 см (ячмень и горох соответственно).
Смешанные посевы с участием ячменя и гороха находились примерно на одном уровне за редким исключением, когда незначительно преобладали многокомпонентные смеси, что объясняется, возможно, более высокой конкурентной борьбой за факторы жизнедеятельности и как следствие более интенсивными ростовыми процессами в трех - четырехкомпонентных смешанных посевах.
Отмечено так же, что повышение уровня минерального питания положительно сказывается на темпах среднесуточного прироста и высоте растений, как ячменя, так и гороха. Эта закономерность хорошо просматривается на всех вариантах опыта. Так, например, ячмень достиг максимального значения на втором уровне минерального питания - 85,8; 84,2 см, горох был ниже - 76,1; 77,4 см (соответственно занятый и сидеральный пар).
Многие исследователи отмечают, что высокие урожаи можно получить только тогда, когда происходит быстрое формирование оптимальной площади листьев, которая затем долго сохраняется в активном состоянии и в конце вегетационного периода уменьшается, отдавая, ассимилянты на формирование продуктивных органов.
Площадь листовой поверхности в наших исследованиях находилась на достаточно высоком уровне. Она увеличивалась с повышением уровня минерального питания, а так же с повышением числа компонентов в смесях и самой высокой была в варианте с четырехкомпонентной смесью на втором уровне минерального питания (фон 2). В среднем за три года исследований она составила 24504,8 м2/га. В севообороте с сидеральным паром площадь листовой поверхности этого же варианта составила 25562,4 м2/га, что так же соответствует наибольшему значению.
Наименьшая площадь листовой поверхности отмечалась при посеве двухкомпонентных смесей. Так, на втором уровне минерального питания в севообороте с занятым паром, она находилась в пределах от 20841,0 до 22364,4 м2/га. В севообороте с сидеральным паром прослеживается аналогичная ситуация (22217,7 - 23644,5 м2/га).
Интегральным показателем, характеризующим светопоглощающую способность посевов, является фотосинтетический потенциал, с величиной которого находится в прямой зависимости накопление органической массы посевом.
По фотосинтетическому потенциалу рассматриваемых вариантов можно отметить следующие особенности. С увеличением уровня минерального питания повышается фотосинтетический потенциал всех рассматриваемых вариантов смесей, а также всех культур, входящих в состав этих смесей. Например, при возделывании четырехкомпонентной смеси без удобрений (контроль) этот показатель, в севообороте с занятым паром, был в среднем за три года исследований равен 910 тыс. м2дней/га, на фоне 1 - 995,8 и на фоне 2 - 1068,4 (табл. 2). В севообороте с сидеральным паром тенденция сохраняется - 974,2; 1067,0; 1164,0 тыс. м2дней/га., соответственно.
С увеличением числа компонентов в смеси повышается фотосинтетический потенциал. Самое высокое значение отмечалось при посеве двух сортов ячменя с двумя сортами гороха на втором уровне минерального питания - 1068,4, 1164,0 тыс. м2дней/га (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно).
Величина урожая однолетних растений зависит не только от мощности и продолжительности функционирования ассимиляционного аппарата, но и от продуктивности работы листьев, которая оценивается показателем чистой продуктивности фотосинтеза.
В наших опытах более высокие показатели чистой продуктивности фотосинтеза отмечались в варианте двухкомпонентной смеси, но с увеличением численного состава культур в смесях ЧПФ снижалась незначительно. Наибольшие показатели, в среднем за три года исследований (2005 - 2007 гг.), были получены в варианте с участием ячменя сорта «Поволжский 65» с горохом сорта «Флагман - 9». В севообороте с занятым паром, на втором уровне минерального питания он составил 7,4 г/м2*сутки, с сидеральным - 7,2 г/м2*сутки.
Таблица 2
Показатели фотосинтетической деятельности посевов зернофуражных культур
(занятый пар), 2005 - 2007 гг.
| Варианты опыта | Уровни минерального питания | |||||
| контроль | фон 1 | фон 2 | ||||
| ФП, тыс. м2дней/га | ЧПФ, г/м2*сутки | ФП, тыс. м2дней/га | ЧПФ, г/м2*сутки | ФП, тыс. м2дней/га | ЧПФ, г/м2*сутки | |
| 1.Ячмень (Пов. 65 + Горох (Ф-9 ) | 246,9 | 9,7 | 296,1 | 8,6 | 299,3 | 10,5 |
| 663,0 | 3,5 | 664,7 | 3,8 | 666,9 | 4,3 | |
| 909,9 | 6,6 | 960,7 | 6,2 | 966,1 | 7,4 | |
| 2.Ячмень (Без. 2) + Горох (Ф-9 ) | 230,0 | 9,9 | 244,2 | 9,6 | 285,7 | 8,6 |
| 659,5 | 3,4 | 682,4 | 3,5 | 702,9 | 3,5 | |
| 889,5 | 6,6 | 926,6 | 6,5 | 988,6 | 6,0 | |
| 3. Ячмень (Без. 2 + Пов. 65 + Горох (Ф-9 ) | 271,8 | 10,2 | 289,3 | 9,7 | 332,0 | 8,9 |
| 644,7 | 4,2 | 655,0 | 4,3 | 688,1 | 4,3 | |
| 916,5 | 7,2 | 944,3 | 7,0 | 1020,1 | 6,6 | |
| 4. Ячмень (Без. 2)+ Пов. 65) + Горох (Ф-7) | 245,4 | 10,7 | 245,4 | 10,3 | 289,0 | 9,1 |
| 627,3 | 4,1 | 661,2 | 3,8 | 701,3 | 4,1 | |
| 872,7 | 7,4 | 906,6 | 7,0 | 990,4 | 6,6 | |
| 5. Ячмень (Без. 2 + Пов. 65 + Горох (Ф-9 + Ф-7 ) | 291,9 | 9,3 | 296,4 | 8,9 | 317,3 | 10,2 |
| 618,5 | 4,3 | 699,4 | 4,2 | 751,2 | 4,3 | |
| 910,4 | 6,8 | 995,8 | 6,5 | 1068,4 | 7,2 | |
| 6. Ячмень (Без. 2 + Пов. 65) | 588,4 | 4,4 | 596,4 | 4,0 | 631,4 | 4,2 |
| 7. Горох (Ф-9 + Ф-7) | 1052,1 | 2,3 | 1064,1 | 2,5 | 1175,0 | 2,6 |
По утверждению Ничипоровича А.А. (1963), хорошие посевы должны иметь КПД ФАР 1,5-2,5%. В наших посевах все многокомпонентные смеси на фоне внесения минеральных удобрений, в соответствии с этим утверждением можно отнести к хорошим. Лучшим по этому показателю оказался посев смеси с участием двух сортов ячменя с двумя сортами гороха при внесении удобрений на планируемую урожайность 4 тыс. кормовых единиц (2,44 %; 2,45 %) (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно).
Этот же вариант оказался лучшим и при уборке на зернофураж, на фоне 2 с планируемой урожайностью 3,5 т/га - 2,29 %; 2,37 % (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно).
Результаты наших исследований позволяют сделать заключение, что наиболее мощный фотосинтетический аппарат формируется в посевах многокомпонентных смесей. С увеличением уровня минерального питания растений происходит существенное повышение площади листовой поверхности, фотосинтетического потенциала посевов и как следствие существенным повышением КПД ФАР.
Основным показателем хозяйственной ценности однолетних культур является величина урожая. Наблюдениями в опытах установлено, что продуктивность посевов во многом зависит от компонентов смеси, уровня минерального питания и погодных условий.
В среднем за три года исследований (2005 - 2007 гг.) можно выделить следующие особенности. Ко времени уборки на зерносенаж влажность надземной массы составляла 46 - 52%, что было вполне приемлемо для заготовки этого вида корма. В контроле урожай зерносенажной массы в годы исследований, находился в пределах 4,87 - 6,98 и 4,95 - 7,08 т/га (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно) (табл. 3). Причем, четко прослеживалась особенность, что наиболее урожайной была четырехкомпонентная смесь состоящая из двух сортов ячменя Безенчукский 2 + Поволжский 65 и двух сортов гороха Флагман - 9 + Флагман - 7, которая обеспечила урожай 6,98 и 7,08 т/га. Наименьший урожай в контроле дала сортосмесь ячменя 4,87 и 4,95 т/га.
С повышением уровня минерального питания урожайность растет на всех вариантах. Так на первом уровне минерального питания (расчет NPK на планируемый урожай 3 тыс. кормовых единиц с 1 га) проявилась та же закономерность, что более урожайной оказалась смесь двух сортов ячменя с двумя сортами гороха. В севообороте с занятым паром ее урожай составил 8,96 т/га, с сидеральным - 9,26 т/га (см. табл. 3). В отличие от контроля, урожай сортосмеси ячменя оказался более высоким, он составил 7,34 и 7,53 т/га (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно). Это можно объяснить тем, что мятликовые культуры сильнее реагируют на внесение удобрений. Наименьший урожай, на данном уровне минерального питания, был получен при посеве сортосмеси гороха (7,29 и 7,37 т/га).
На втором уровне минерального питания (при внесении удобрений на планируемый урожай 4 тыс. кормовых единиц с 1 га) урожай четырехкомпонентной смеси состоящей: Безенчукский 2 + Поволжский 65 + Флагман - 9 + Флагман - 7 увеличивается до 14,76 т/га, в севообороте с занятым паром, и до 14,80 т/га, в севообороте с сидеральным паром.
С возрастом травостоя в посевах усиливается рост и образование генеративных органов (колос, бобы). Увеличивается масса стеблей, происходит закономерное снижение в структуре урожая и доли листьев. Так, в среднем за годы исследований доля листьев у ячменя при уборке на зерносенаж составляла 25 - 28 %.
Таблица 3
Урожай зерносенажной массы, т/га, 2005 - 2007 гг.
| Фон | Вариант | Занятый пар | Сидеральный пар |
| Контроль | Пов. 65 + Ф-9 | 5,60 | 5,68 |
| Без. 2 + Ф-9 | 5,51 | 5,64 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 6,06 | 5,95 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 6,16 | 6,22 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 6,98 | 7,08 | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 4,87 | 4,95 | |
| Ф-9 + Ф-7 | 5,67 | 5,68 | |
| Фон 1 ( планируемый урожай 3 тыс. кормовых единиц с 1 га) | Пов. 65 + Ф-9 | 7,35 | 7,42 |
| Без. 2 + Ф-9 | 7,45 | 7,40 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 7,97 | 7,99 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 8,07 | 8,20 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 8,96 | 9,26 | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 7,34 | 7,53 | |
| Ф-9 + Ф-7 | 7,29 | 7,37 | |
| Фон 2 ( планируемый урожай 4 тыс. кормовых единиц с 1 га) | Пов. 65 + Ф-9 | 10,33 | 10,49 |
| Без. 2 + Ф-9 | 10,28 | 10,27 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 10,62 | 10,70 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 12,96 | 13,14 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 14,76 | 14,80 | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 12,36 | 12,36 | |
| Ф-9 + Ф-7 | 10,12 | 10,32 | |
| НСР 0,5 об 2005 г. 2006 г. 2007 г. | 0,46 0,47 0,15 | 0,45 0,66 0,29 | |
Аналогичная закономерность отмечается и у гороха, доля листьев при уборке на зерносенаж у него составила 34 - 41 %. Причем, следует выделить следующую особенность, что с повышением уровня минерального питания доля листьев возрастает у гороха на 1 - 3 %. У ячменя же наоборот, внесение удобрений снижает долю листьев или не оказывает влияние на величину этого показателя.
По суммарному запасу наиболее ценной части травостоя - листьев + соцветий + плодов прослеживаются следующие закономерности, с возрастом травостоя суммарный запас наиболее ценной части растений растет, и например, к уборке на зерносенаж доля стеблей ячменя составляла 45 - 53 %, остальное приходилось на листья, плоды, соцветия.
Анализ химического состава зерносенажной массы в среднем за три года исследований позволил выявить следующие особенности.
Содержание протеина самое низкое в сортосмеси ячменя. По уровням минерального питания его содержание после занятого пара составило: 7,45; 8,60; 9,77 % (контроль, фон 1, фон 2 соответственно), после сидерального - 8,33; 8,95; 11,04 %. Самое высокое содержание протеина (что вполне закономерно) в сортосмеси гороха. Соответственно 13,92; 15,96; 17,90 % - занятый пар и 12,96; 16,31; 17,13 % - сидеральный пар.
Анализ кормовых достоинств зерносенажной массы исследуемых вариантов позволил выявить следующие закономерности. Величина урожая и химический состав растений оказывают существенное влияние на кормовую ценность зерносенажной массы.
С внесением удобрений на планируемую урожайность сбор сухого вещества увеличивается на всех вариантах. И достигает своего максимального значения на втором уровне минерального питания при посеве четырехкомпонентной смеси - 6,22 т/га.
Применение удобрений увеличивает не только сбор сухого вещества всех вариантов, при этом закономерно повышается выход переваримого протеина, кормопротеиновых единиц и обменной энергии. Повышение уровня всех показателей обеспечивает увеличение компонентов в смеси. Максимальных значений все изучаемые варианты достигли на втором уровне минерального питания при использовании смеси.
Так если в контроле выход кормовых единиц смеси двух сортов ячменя с двумя сортами гороха составил 2,00 тыс./га, то при внесение удобрений на планируемую урожайность 3 тыс. корм. ед. он увеличился до 2,80 тыс./га, при внесение удобрений на планируемую урожайность 4 тыс. корм. ед. до 3,93 тыс./га. Трехкомпонентные же смеси занимают промежуточное положение между двух и четырехкомпонентными смесями.
Принято считать, что программа на запланированную урожайность выполнена если отклонения находятся в пределах 10 %. Нами выявлено, что на первом планируемом уровне (3 тыс. корм. ед.) лишь четырехкомпонентная смесь приближается к этому уровню (93,33 - 89,67 %), на втором программу обеспечивают наряду с четырехкомпонентной (95,75 - 98,25 %) трехкомпонентная смесь с горохом Флагман - 7 (94,50 - 94,75 %) и сортосмесь ячменя (91,25 - 92,00 %) обеспечивают выполнения программы.
По сбору переваримого протеина и выходу КПЕ по-прежнему лучшей является четырехкомпонентная смесь и при применении удобрений на планируемую урожайность преимущество её усиливается. Так в контроле (без применения удобрений) в севообороте с занятым паром смесь обеспечивает сбор переваримого протеина 0,25 т/га и 2,25 тыс./га КПЕ, то на фоне 2 (внесение удобрений на планируемую урожайность 4 тыс. корм. ед.) эти показатели составили 0,58 т/га и 4,86 тыс./га соответственно (табл. 4). Сбор обменной энергии так же зависит от уровня минерального питания и количества компонентов в смеси. Поэтому максимальное значение этот показатель достиг на втором уровне минерального питания при совместном посеве двух сортов ячменя с двумя сортами гороха - 55,26 ГДж/га.
Таблица 4
Кормовая ценность зерносенажной массы (занятый пар), 2005 - 2007 гг.
| Фон | Вариант | Перев. протеин, т/га | КПЕ, тыс./га | Обмен. энергия, ГДж/га | Обеспеченность. энергией 1 т сух. в-ва, ГДж |
| Контроль | Пов. 65 + Ф-9 | 0,21 | 1,87 | 22,45 | 8,67 |
| Без. 2 + Ф-9 | 0,19 | 1,83 | 23,29 | 8,96 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 0,19 | 1,84 | 23,95 | 8,97 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 0,20 | 1,90 | 24,03 | 8,80 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 0,25 | 2,25 | 27,58 | 8,70 | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 0,13 | 1,40 | 20,44 | 8,59 | |
| Ф-9 + Ф-7 | 0,22 | 1,81 | 18,64 | 8,92 | |
| Фон 1 ( планируемый урожай 3 тыс. кормовых единиц с 1 га) | Пов. 65 + Ф-9 | 0,25 | 2,13 | 24,52 | 8,63 |
| Без. 2 + Ф-9 | 0,27 | 2,45 | 28,40 | 9,02 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 0,27 | 2,44 | 29,65 | 9,01 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 0,29 | 2,60 | 31,44 | 8,83 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 0,36 | 3,18 | 37,17 | 9,02 | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 0,23 | 2,29 | 31,17 | 8,76 | |
| Ф-9 + Ф-7 | 0,34 | 2,64 | 24,99 | 9,15 | |
| Фон 2 ( планируемый урожай 4 тыс. кормовых единиц с 1 га) | Пов. 65 + Ф-9 | 0,41 | 3,45 | 37,86 | 8,78 |
| Без. 2 + Ф-9 | 0,42 | 3,72 | 42,69 | 9,01 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 0,42 | 3,62 | 40,41 | 8,96 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 0,47 | 4,26 | 48,79 | 8,94 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 0,58 | 4,86 | 55,26 | 8,88 | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 0,45 | 4,32 | 53,94 | 8,77 | |
| Ф-9 + Ф-7 | 0,57 | 4,19 | 37,44 | 8,89 |
Уборка на зерно проведена в полной спелости зерна. Ко времени уборки влажность зерна была близка к стандартной 14 %. Выявлено, что общий уровень урожайности оказался достаточно высоким. Без внесения удобрений, в севообороте с занятым паром, урожайность вариантов находилась в пределах от 1,36 до 1,74 т/га (табл. 5).
С внесением удобрений урожайность всех вариантов опыта повышается. При внесении удобрений на планируемый урожай 2,9 т/га лучшей была четырех компонентная смесь 2,47 и 2,53 т/га (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно). Уровень выполнения программы на этом варианте составил 85,17 и 87,24 %, соответственно. Урожайность трехкомпонентных смесей уступала незначительно.
С внесением удобрений на планируемую урожайность 3,5 т/га закономерность сохраняется. Максимальный урожай обеспечила четырехкомпонентная смесь - 3,03 и 3,12 т/га (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно). Выполнения программы не достиг ни один вариант, и лишь только четырехкомпонентная смесь приближается к этому уровню. В севообороте с занятым паром уровень выполнения достиг 86,57 %, с сидеральным - 89,14 %.
Выявить преимущества последействия сидерального или занятого паров при уборке на зернофураж оказалось очень сложно, можно отметить лишь незначительное увеличение на 0,5-2,5 % последнего.
Таблица 5
Урожай зернофуража, 2005 - 2007 гг.
| Фон | Вариант | Занятый пар | Сидеральный пар | ||
| получено с 1 га, т | выполнение программы, % | получено с 1 га, т | выполнение программы, % | ||
| Контроль | Пов. 65 + Ф-9 | 1,43 | - | 1,60 | - |
| Без. 2 + Ф-9 | 1,50 | - | 1,54 | - | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 1,62 | - | 1,59 | - | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 1,73 | - | 1,79 | - | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 1,74 | - | 1,79 | - | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 1,55 | - | 1,44 | - | |
| Ф-9 + Ф-7 | 1,36 | - | 1,34 | - | |
| Фон 1 ( планируемый урожай 2,9 т/га) | Пов. 65 + Ф-9 | 2,17 | 74,83 | 2,19 | 75,52 |
| Без. 2 + Ф-9 | 2,26 | 77,93 | 2,30 | 79,31 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 2,22 | 76,55 | 2,31 | 79,66 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 2,31 | 79,66 | 2,34 | 80,69 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 2,47 | 85,17 | 2,53 | 87,24 | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 2,35 | 81,03 | 2,37 | 81,72 | |
| Ф-9 + Ф-7 | 1,67 | 57,59 | 1,69 | 58,28 | |
| Фон 2 ( планируемый урожай 3,5 т/га) | Пов. 65 + Ф-9 | 2,81 | 80,29 | 2,91 | 83,14 |
| Без. 2 + Ф-9 | 2,85 | 81,43 | 2,85 | 81,43 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 | 2,80 | 80,00 | 2,89 | 82,57 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-7 | 2,93 | 83,71 | 2,97 | 84,86 | |
| Без. 2 + Пов. 65 + Ф-9 + Ф-7 | 3,03 | 86,57 | 3,12 | 89,14 | |
| Без. 2 + Пов. 65 | 2,89 | 82,57 | 2,95 | 84,29 | |
| Ф-9 + Ф-7 | 2,33 | 66,57 | 2,40 | 68,57 | |
| НСР0,5 об 2005 г. 2006 г. 2007 г. | 0,12 0,13 0,09 | 0,25 0,23 0,11 | |||
С повышением уровня минерального питания продуктивная кустистость ячменя увеличивается. На втором уровне минерального питания при посеве смеси двух сортов ячменя с двумя сортами гороха она была равна 2,8. Наименьшая кустистость была зафиксирована при посеве двухкомпонентных смесей. Наибольшее количество бобов на одном растении было в сортосмеси гороха при внесении удобрений на планируемую урожайность 3,5 т/га - 4,7 - 4,4 шт. При введении гороха в смесь с ячменем количество бобов на одном растении находилось примерно на одном уровне 2,1 - 3,0 шт./раст. Масса 1000 зерен при внесении удобрений увеличивалась на 2 - 4 г у ячменя и на 5 - 15 г у гороха.
Анализ химического состава зернофуражной массы в среднем за 2005 - 2007 годы позволил выявить следующие особенности.
Содержание протеина на контроле находится в пределе от 11,81 до 19,71 %. Предусмотренный схемой опыта сидеральный пар повышает содержание данного показателя. Самое высокое содержание протеина, что вполне закономерно, было получено в сортосмеси гороха - 19,71 и 23,36 % (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно), самое низкое - сортосмеси ячменя - соответственно 11,81 и 12,30 %.
В среднем за 2005 - 2007 годы при уборке на зернофураж на фоне без внесения удобрений по выходу кормовых единиц лучшей оказалась четырехкомпонентная смесь - 1,73 и 1,76 тыс./га (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно). В целом смеси в севообороте с занятым паром обеспечивали выход 1,25 - 1,73 тыс. корм. ед. с 1 га, с сидеральным - 1,35 - 1,76 тыс. корм. ед. с 1 га. С внесением удобрений этот показатель возрастает и на первом уровне планируемой урожайности, в севообороте с занятым паром, достигает 2,40 тыс./га, с сидеральным - 2,52 тыс./га. На втором уровне минерального питания выход кормовых единиц составил 3,02 и 3,10 тыс./га (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно). На всех уровнях минерального питания самые высокие показатели были у четырехкомпонентной смеси (Безенчукский 2 + Поволжский 65 + Флагман - 9 + Флагман - 7).
В целом, кормовая ценность зернофуражной массы определяется количеством компонентов в смеси и зависит от уровня минерального питания. Самые высокие значения анализируемых показателей были получены на втором уровне минерального питания при посеве двух сортов ячменя с двумя сортами гороха (Безенчукский 2 + Поволжский 65 + Флагман - 9 + Флагман - 7). Такой посев способствует сбору переваримого протеина на уровне 0,46; 0,47 т/га и выходу обменной энергии до 30,12; 30,95 ГДж/га (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно).
В среднем за три года исследований величина суммарного водопотребления зернофуражных культур находилась в пределах 1208,70 - 1658,61 м3/га при уборке на зерносенаж после занятого пара и 1040,06 - 1610,92 м3/га после сидерального. При уборке на зернофураж - от 1935,24 до 1989,44 м3/га и от 1595,36 до 1886,75 м3/га, соответственно.
Величина суммарного водопотребления зависит от условий года, уровня минерального питания, состава смеси. Водопотребление на единицу продукции в двухкомпонентных смесях выше. Наименьший расход воды на единицу урожая отмечается на повышенном фоне минерального питания (4 тыс. корм. ед.) и составляет при уборке на зерносенаж 91,11 - 134,08 и 85,95 - 124,51 м3 на 1 т зерносенажной массы (в севообороте с занятым и сидеральным паром соответственно) и 237,01 - 317,16 и 230,13 - 350,52 м3 на 1 т сухого вещества. При уборке вариантов в фазе полной спелости - 185,93 - 397,88 и 192,52 - 331,01 м3 на 1 т зернофуража и 339,49 - 753,58 и 392,25 - 396,37 м3 на 1 т сухого вещества (в севообороте с занятым и сидеральным паром соответственно). С повышением уровня минерального питания расход воды на единицу продукции снижается и проявляется тенденция к увеличению выноса удобрений на 12 - 46 %.
В результате проведённой работы в среднем за три года исследований было определено, что на контроле двухкомпонентные смеси выносят больше питательных веществ по сравнению с четырехкомпоненптыми. С внесением удобрений на планируемую урожайность потребление питательных элементов увеличивается.
Выявлено, что выход обменной энергии во всех рассматриваемых вариантах многокомпонентных смесей с повышением уровня минерального питания возрастает. Так, в контроле наилучшей была четырехкомпонентная смесь, выход обменной энергии этого варианта после занятого пара составил 27,58 ГДж/га, после сидерального - 29,54 ГДж/га. С внесением удобрений на планируемую урожайность 3 тыс. кормовых единиц значение показателя увеличилось до 37,17; 36,17 ГДж/га соответственно. Максимальной величины достигает этот показатель на втором уровне минерального питания.
При уборке вариантов в фазу полной спелости, на зернофураж, выход обменной энергии, по сравнению с уборкой на зерносенаж, уменьшается. Так в контроле значение показателя находилась в пределах от 13,59 до 17,09 ГДж/га. На данном уровне минерального питания лучшей оказалась смесь ячменей сортов «Безенчукский 2» и «Поволжский 65» с горохом сорта «Флагман - 7» - 17,09 ГДж/га. Следует отметить, что смесь двух сортов ячменя с двумя сортами гороха уступает незначительно (16,99 ГДж/га).
Одним из наиболее важных показателей агроэнергетической оценки агрофитоценоза является коэффициент энергетической эффективности, характеризующийся выходом обменной энергии на единицу совокупных энергетических затрат. Выявлено, что с повышением доз вносимых удобрений энергетическая эффективность повышается. Так на контроле коэффициент энергетической эффективности составил 1,31 - 1,76, при внесении удобрений на планируемую урожайность 3 тыс. корм. ед. с 1 га повысился до 1,17 - 2,25, на втором уровне минерального питания (4 тыс. корм. ед. с 1 га) составил 1,69 - 3,51.
Выявлено, что в контроле (без внесения удобрений) рентабельность по сравнению с первым уровнем минерального питания выше. С повышением уровня минерального питания (фон 2) она повышается. Это можно объяснить низкими закупочными ценами на продукцию кормопроизводства и завышенными ценами на ГСМ и минеральные удобрения. Причем, за счет повышенной урожайности вариантов на втором уровне минерального питания, здесь повышается и рентабельность, по сравнению с первым. На всех уровнях минерального питания лучшей была смесь двух сортов ячменя с двумя сортами гороха.
Выводы
На основе трехлетних исследований по изучению продуктивности и качества урожая смесей ячменя «Безенчукский 2» и «Поволжский 65» с сортами гороха «Флагман - 7» и «Флагман - 9» и их сортосмеси при использовании на зерносенаж и зернофураж на разных уровнях минерального питания в севообороте с занятым и сидеральным паром на черноземе обыкновенном в условиях лесостепи Среднего Поволжья позволяют сделать следующие выводы:
- Сортовидосмеси зернофуражных культур имеют большое значение, не только при заготовке фуражного зерна, но и при использовании на зерносенаж. Наибольшую ценность представляют смеси ячменя с бобовыми культурами и в частности с сортами гороха. Такие посевы наряду с высокой продуктивностью, дают сбалансированный корм по переваримому протеину непосредственно в поле, что существенно удешевляет продукцию и позволяет формировать урожай зерносенажной массы на уровне 8,96 - 14,76 т/га (после занятого пара) и 9,26 - 14,80 т/га (после сидерального пара), зернофуража 2,47 – 3,03 т/га (занятый пар) и 2,53 - 3,12 т/га (сидеральный пар).
- Продолжительность вегетационного периода культур в смешанных посевах зависит в первую очередь от культуры, сорта и от складывающихся погодных условий. При уборке на зерносенаж в тестообразном состоянии зерна ячменя требовалось 62 - 72 дня, на зернофураж в полной спелости 85 - 105 дней.
- Оптимальная структура агрофитоценоза является одним их главных факторов получения высоких и, в особенности, планируемых урожаев. С повышением уровня минерального питания полнота всходов увеличивается в трех и четырехкомпонентных смесях больше, чем у сортосмеси гороха. Полнота всходов у ячменя выше, чем у гороха, и находилась в пределах 57,0 - 80,1 %.
- Густота стеблестоя в агрофитоценозе – величина непостоянная. Сохранность растений к уборке с повышением уровня минерального питания возрастает по отношению к контролю. Смешанные посевы сортов гороха с сортами ячменя в процессе вегетации не проявляют высокого взаимного угнетения и обеспечивают достаточную густоту стояния растений, хорошо сохраняются к уборке и способны формировать полноценный урожай.
- Увеличение длины стеблей от прорастания до фазы бутонизации гороха и выхода в трубку ячменя проходит медленно. Затем рост усиливается, и высота растений достигает своего максимального значения в фазе цветения гороха и колошения ячменя. К моменту уборки на зерносенаж ячмень достигал высоты до 85,8 см, горох - 77,4 см. Использование для смешанных посевов растений с различными темпами линейного роста позволяет создавать многоярусные агрофитоценозы. Анализ показателей корреляции ростовых процессов культур в зависимости от погодных условий позволяет сделать заключение о том, что все варианты в смесях оказываются в условиях борьбы, и по разному конкурируют за влагу и тепло, полнее используя их в поливидовом посеве.
- Посев четырехкомпонентной смеси интенсивно формирует листовую поверхность и мощный фотосинтетический потенциал, который достигает максимальных значений (1068,4 - 1164,8 тыс. м2дней/га) при внесении удобрений на планируемый урожай 4 тыс. корм. ед. С увеличением числа компонентов и повышением уровня минерального питания показатель чистой продуктивности фотосинтеза снижается.
- Урожай зерносенажной массы в смешанных посевах двух сортов ячменя с двумя сортами гороха в значительной мере возрастает при внесении удобрений и достигает 14,76 - 14,80 т/га на втором планируемом уровне минерального питания. Наивысший урожай зернофуража, так же обеспечивает четырехкомпонентная смесь на первом планируемом уровне - 2,47 - 2,53 т/га, на втором - 3,03 - 3,12 т/га.
- Наиболее ценной частью урожая являются листья, содержащие в два - три раза больше протеина, витаминов и минеральных веществ, чем другие части растений. С возрастом травостоя доля листьев у культур снижается, доля соцветий и плодов возрастает, в связи с чем суммарный запас наиболее ценной части корма в смеси не изменяется.
- Сбор переваримого протеина лишь в сортосмеси ячменя находится на низком уровне. В поливидовых посевах он достаточно высокий, и с повышением уровня минерального питания возрастает.
- Величина суммарного водопотребления зависит от условий года, уровня минерального питания. Наибольшее значение данного показателя отмечается на повышенном фоне минерального питания и составляет при уборке на зерносенаж 1610,92 - 1658,61 м3/га и 1886,75 - 1989,44 м3/га при использовании смесей на зернофураж. В результате проведённой работы было определено, что на контроле двухкомпонентные смеси выносят больше питательных веществ по сравнению с четырехкомпоненптыми. С внесением удобрений на планируемую урожайность потребление питательных элементов увеличивается.
- Выявлено, что выход обменной энергии во всех рассматриваемых вариантах многокомпонентных смесей с повышением уровня минерального питания возрастает. В контроле наилучшей была четырехкомпонентная смесь, выход обменной энергии этого варианта после занятого пара составил 27,58 ГДж/га, после сидерального - 29,54 ГДж/га. С внесением удобрений на планируемую урожайность 3 тыс. кормовых единиц значение показателя увеличилось до 37,17; 36,17 ГДж/га соответственно. Максимальной величины достигает этот показатель на втором уровне минерального питания. Энергетически наиболее оправданы трех и четырехкомпонентные смеси, причем несколько лучше оказалась смесь с участием двух сортов ячменя с двумя сортами гороха, а так же смесь ячменей с горохом сорта "Флагман-7". Внесение удобрений обеспечивает энергетически оправданную прибавку урожая и коэффициент энергетической эффективности с увеличением доз удобрений повышается.
- Экономически применение сортовидосмесей ячменя и гороха вполне оправдано. Максимальную рентабельность обеспечивают посевы, состоящие из двух сортов ячменя с двумя сортами гороха («Безенчукский 2» + «Поволжский 65» + «Флагман - 9» + «Флагман - 7»). При уборке на зерносенаж, на втором уровне минерального питания, она составила 99,57 и 81,92 % (в севообороте с занятым и сидеральным паром, соответственно), на зернофураж – 47,37 и 57,51%, соответственно.
Предложения производству
- На черноземах обыкновенных лесостепи Среднего Поволжья с целью получения высококачественного зерносенажа и зернофуража целесообразно основную фуражную культуру региона ячмень, сортов «Безенчукский 2» и «Поволжский 65» возделывать в смешанном посеве с горохом («Флагман - 7», «Флагман - 9») (1,6 + 1,6 + 0,2 + 0,2 млн. всх. семян/га, соответственно), при внесении удобрений на планируемую урожайность 2,9 - 3,5 т зерна или 3 - 4 тыс. кормовых единиц с гектара.
- Уборку поливидовых посевов на зерносенаж необходимо проводить в фазе тестообразного состояния зерна ячменя, на зернофураж в полной спелости, при этом повышается сбор кормовых единиц и переваримого протеина, обеспечивается выход обменной энергии до 55,26 ГДж/га, при уборке на зерносенаж, и до 30,12 ГДж/га, при использовании на зернофураж.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ИЗДАНИЕ В РЕЦЕНЗИРУЕМОМ ВАК ЖУРНАЛЕ
1. Васин В.Г. Продуктивность и кормовые достоинства урожая поливидовых посевов при возделывании на зернофураж. / В.Г. Васин, Н.В. Васина, Е.В. Зуев, М.Г. Кокотов // Кормопроизводство. – 2009. - № 2. – С. 27-31.
ИЗДАНИЯ В СБОРНИКАХ НАУЧНЫХ ТРУДОВ
2. Ельчанинова Н.Н. Смешанные посевы гороха со злаковыми культурами на зерносенаж и зернофураж в лесостепи Среднего Поволжья. / Н.Н. Ельчанинова, А.В. Васин, Н.В. Васина, Е.В. Зуев // Сборник научных трудов «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования». 2005. - № 4. С. 12 – 15.
3. Васин В.Г. Поливидовые посевы зернофуражных культур. / В.Г. Васин, Н.В. Васина, Е.В. Зуев // Известия Самарской ГСХА. – 2006.- № 4. – С. 21-23.
4. Васин В.Г. Смешанные посевы гороха с мятликовыми культурами на зерносенаж. / В.Г. Васин, Н.В. Васина, Е.В. Зуев, А.В. Лысенко // Известия Самарской ГСХА. – 2006.- № 4. – С. 33-36.
5. Васин В.Г. Кормовые достоинства зернофуражных культур в многокомпонентных посевах. / В.Г. Васин, А.В. Васин, Н.В. Васина, Е.В. Зуев // Известия Самарской ГСХА. – 2007.- № 4. – С. 12-16.
6. Васин В.Г. Продуктивность и кормовые достоинства урожая поливидовых посевов при возделывании на зернофураж. / В.Г. Васин, Е.В. Зуев // Известия Самарской ГСХА. – 2008.- № 4. – С. 43-46.
ЛР № 020444 от 10.03.98 г.
Подписано в печать 6.06.09 г.
Формат 60х84 1/16
Бумага офсетная
Усл. печ. л. 1,0
Заказ № 1683 Тираж 100 экз.
РИЦ Самарской государственной сельскохозяйственной академии
446442 п. Усть-Кинельский, ул. Учебная 1
