Агробиологические основы формирования высокобелковых травостоев кормовых культур в лесостепи Среднего Поволжья
Изучение влияния уровней минерального питания, сроков и высоты скашивания люцерны на продуктивность, сохранность и характер вегетативного возобновления растений. Выявление вариантов многокомпонентных смесей однолетних трав на зеленую массу и сенаж.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.01.2018 |
Размер файла | 88,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Агробиологические основы формирования высокобелковых травостоев кормовых культур в лесостепи Среднего Поволжья
06.01.09 - растениеводство
ТРОЦ ВАСИЛИЙ БОРИСОВИЧ
Кинель - 2008
Работа выполнена на кафедре растениеводства ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» в 1988…2003 гг.
Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ельчанинова Надежда Николаевна
Официальные оппоненты Академик РАСХН, Заслуженный агроном РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Глуховцев Владимир Всеволодович
Заслуженный деятель науки РБ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Исмагилов Рафаэль Ришатович
доктор сельскохозяйственных наук Гущина Вера Александровна
Ведущая организация ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»
Защита диссертации состоится «28» октября 2008 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета ДМ 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 (84663) 46-1-31, (84663) 46-5-84, E-mail: ssaa-samara@mail.ru.
С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», с авторефератом - в сети Интернет на сайте СГСХА www.ssaa.ru
Автореферат разослан « » 2008г.
Учёный секретарь диссертационного совета
доктор биологических наук, профессор В.Г.Каплин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ. Среднее Поволжье один из наиболее индустриально развитых регионов страны с мощным машиностроительным и нефтехимическим сектором экономики. Однако в последние годы население края стало остро испытывать недостаток качественных продовольственных товаров, особенно мясных и молочных продуктов, дефицит которых не могут покрыть даже значительные импортные поставки. Сложившуюся ситуацию в соответствии с комплексными программами развития АПК субъектов федерации зоны Среднего Поволжья планируется в ближайшие годы решить за счет восстановления и ускоренного развития животноводства. Естественно, без полноценного кормления скота невозможно добиться интенсификации отрасли. В первую очередь рационы должны быть сбалансированы по переваримому протеину, поскольку при его лимите генетический потенциал животных используется только на 50…55 %. Дефицит кормового белка в настоящее время составляет около 18…25 %, а в зимних видах корма достигает 35…50%, что существенно сдерживает продуктивность животных. Причина этому - узкий флористический набор кормовых культур и несовершенство существующих в хозяйствах технологий их возделывания. Ситуация усугубляется ограниченностью материальных ресурсов и сокращением парка кормозаготовительных машин.
В связи с этим особую актуальность имеют исследования, направленные на разработку современных ресурсосберегающих приемов создания высокопродуктивных агрофитоценозов, обеспечивающих получение планируемых урожаев, хорошо сбалансированных по переваримому протеину и другим питательным веществам.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Цель работы заключалась в разработке приемов возделывания кормовых культур, обеспечивающих получение в условиях лесостепи Среднего Поволжья стабильных урожаев фитомассы, сбалансированной по переваримому протеину в пределах физиологических норм. В соответствии с этим в задачи исследований входило: сенаж минеральный люцерна вегетативный
1.Выявить возможность получения планируемых урожаев орошаемой люцерны на уровне 40, 50 и 60 т зеленой массы с 1 га.вв0
2. Изучить влияние уровней минерального питания, сроков и высоты скашивания люцерны на продуктивность, сохранность и характер вегетативного возобновления растений.
3. Выявить наиболее приемлемые варианты многокомпонентных смесей однолетних трав на зеленую массу и сенаж, обеспечивающих максимальный выход переваримого протеина с 1 га, дать сравнительную оценку основных параметров продуктивности травостоев и питательной ценности фитомассы при различных уровнях минерального питания.
4. Изучить особенности роста и развития силосных культур в одновидовых и совместных травостоях с высокобелковыми растениями, провести сравнительную оценку кормовой ценности урожая и определить приемлемые варианты смесей.
5. Выявить оптимальную схему размещения компонентов в силосных агроценозах, определить их долю в урожае и реакцию на внесение расчетных доз минеральных удобрений.
6. Изучить характер ассоциативных напряжений в сложных растительных сообществах, дать теоретическое и практическое обоснование биологической совместимости возделываемых культур.
7. Дать экономическую и агроэнергетическую оценку разработанным технологиям.
8.Внедрить наиболее эффективные приемы повышения протеиновой полноценности травостоев кормовых культур в производство.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые в условиях орошения лесостепи Среднего Поволжья наиболее полно изучены особенности формирования планируемых урожаев люцерны в 40, 50 и 60 т зеленой массы с 1 га. Выявлено влияние уровней минерального питания, сроков и высоты скашивания растений на фитометрические параметры люцерны, срок хозяйственного долголетия посевов, продуктивность травостоев и выход кормового белка с урожаем.
Изучены особенности роста и развития растений в сложных растительных сообществах, выявлен характер ассоциативных напряжений в агроценозах, дано теоретическое и практическое обоснование совместимости растений в многокомпонентных травостоях. Определен видовой состав наиболее урожайных смесей однолетних трав, гарантирующих получение в агроклиматических условиях региона планируемых объёмов фитомассы различного направления использования, хорошо сбалансированной по переваримому протеину и другим питательным веществам.
Впервые для Среднего Поволжья дано агробиологическое обоснование целесообразности моделирования совместных агроценозов традиционных силосных культур с амарантом, мальвой мелюка и донником белым однолетним. Установлены основные биометрические параметры силосных травостоев, позволяющие в 1,3…2,0 раз увеличить выход пререваримого протеина с 1га и повысить его концентрацию в 1 корм.ед до 106…135 г. На основе исследований производству предложена наиболее приемлемая схема размещения кукурузы и сорго с мальвой мелюка в бинарных ценозах, позволяющая без дополнительных материальных затрат существенно увеличить выход кормового белка с единицы площади и полнее использовать трофические ресурсы.
Сделана экономическая и агроэнергетическая оценка разработанным приемам возделывания кормовых культур.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:
1. Агробиологическое обоснование получения планируемых урожаев оро-шаемой люцерны. Фитометрические параметры высокопродуктивных плантаций, обеспечивающих выход с 1га за девять укосов 135,9…167,1 т зеленой массы и 4,49…5,71 т переваримого протеина.
2. Степень влияния режимов использования травостоев на срок хозя-йственного долголетия посевов, характер вегетативного возобновления и продуктивность люцерны.
3. Теоретическое и практическое обоснование моделей многокомпонентных агроценозов однолетних трав, гарантирующих стабильное получение на расчетных уровнях минерального питания 23,8…27,2 т/га зеленой массы и 4,80…7,44 т/га сухого вещества с концентрацией переваримого протеина 140,3…165,3 г на 1 корм.ед.
4. Результаты подбора высокобелковых компонентов для совместного возделывания с традиционными силосными культурами. Обоснование основных биометрических параметров поливидовых агроценозов, стабильно обеспечивающих получение 25,7…31,0 т/га биомассы на силос, сбалансированной по кормовому белку в пределах зоотехнических норм.
5. Агробиологическое обоснование способа посева кукурузы и сорго с мальвой мелюка, снижающего ассоциативное напряжение в бинарном ценозе и повышающего сбор переваримого протеина с урожаем.
6. Экономическая и агроэнергетическая оценка разработанных приемов по-вышения концентрации протеина в кормах.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Результаты исследований прошли производственную проверку во многих хозяйствах Среднего Поволжья. По разработанным технологиям кормовые культуры возделываются на площади около 60 тыс. га в сельскохозяйственных предприятиях Самарской и Оренбургской областей, Республики Башкортостан, что подтверждено справками министерств сельского хозяйста данных регионов. Полученный экспери-ментальный материал также используется в учебном процессе Самарской ГСХА.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации опубликованы в 57 печатных работах общим объёмом 26 п.л. и докладывались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Самарской ГСХА (1993…2008 гг.); на Международной научно-практической конференции “Аграрная наука на рубеже веков” (г.Акмола, 1997 г.); на Всероссийской научно-производственной конференции “Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений” (г.Пенза, 1998 г.); на Международной научно-практической конференции “Реформа сельского хозяйства - состояние и перспективы развития производства” (г.Уральск, 1998 г.); на Юбилейной научно-практической конференции “80 лет - селекционеру- генетику, академику И.П.Елисееву” (г.Нижний Новгород, 1998 г.); на научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Ульяновской ГСХА (г.Ульяновск, 1998 г.); на III Международной научно-производственной конференции “Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений” (г.Пенза, 2000 г.); на Международной научно-практической конференции “Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства” (г.Пенза, 2002 г.); на Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию Самарской СГСХА “Актуальные проблемы АПК в XXI веке” (г.Кинель, 2004 г.).
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на 379 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов и пре-дложений производству. В работе содержится 72 таблицы, 15 рисунков и 93 прил-ожения. Список литературы включает 1027 источников, в том числе 52 на иностранных языках.
Представленная работа является составной частью научно-исследовательских работ кафедры растениеводства Самарской СГСХА по программам: “Создание и внедрение высокоурожайных сортов кормовых культур, разработка и освоение прогрессивных технологических процессов производства, переработки, заготовки и хранения кормов по зонам страны”, № гос. регистрации 01.83.0021289 и “Разработать приёмы возделывания и использования кормовых культур, обеспечивающие в севооборотах Среднего Поволжья получение полноценной, экологически чистой продукции различного направления использования на богарных землях не менее 4…5 тыс. корм. ед. с 1 га при одновременном сохранении и повышении плодородия почвы”, № гос. регистрации 01.95.0000894.
Работа выполнена на кафедре растениеводства Самарской государственной сельскохозяйственной академии под научным руководством заслуженного деятеля науки РФ, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Ельчаниновой Надежды Николаевны с участием заведующего кафедрой растениеводства, заслуженного деятеля науки РФ, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Васина Василия Григорьевича, аспиранта Ласкина О.Д., техников-лаборантов и студентов-дипломников. Всем соисполнителям и оказавшим помощь и поддержку в работе автор выражает искреннюю благодарность.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Климат Среднего Поволжья резко континентален. Максимальное количество осадков выпадает на северо-западе правобережья Волги и составляет 500…550 мм в год. К юго-востоку их количество уменьшается до 350 мм у г.Самары и 250 мм в Саратовском Заволжье, при этом за вегетацию выпадает только 25…30 % годовой суммы осадков. Самый жаркий месяц - июль со средней температурой + 200С на севере и + 250С на юге. Минимальная средняя температура в январе на севере -140С, на юге -100С. Продолжительность безморозного периода варьирует от 120…130 дней на севере лесостепи до 180…200 дней в зоне сухих степей.
Разнообразен и почвенный покров региона. В лесостепной зоне встречаются серые лесные и песчаные боровые почвы, южнее начинают преобладать выщелоченные, обыкновенные и южные черноземы. На небольших площадях залегают песчаные и солонцеватые черноземы. В зоне сухих степей преобладают темно-каштановые почвы различной степени солонцеватости, смытости и разного механического состава.
Характеристику зональных условий Среднего Поволжья лучше всего проанализировать на примере Самарской области, где они наиболее четко дифференцированы. По совокупности природно-экономических условий, особенностям климата и почв территория области делится на три зоны.
Северная зона занимает 25,7 % площади и характеризуется более высоким увлажнением: за год выпадает 350…450 мм осадков. Среднегодовая температура воздуха равна 2,6…3,50С. Сумма активных температур - 2200…23000С. Гидротермический коэффициент - 1,0…1,1. Безморозный период - 132…145 дней. Преобладающие почвы - выщелоченные и типичные черноземы среднегумусовые и среднемощные глинистого и тяжелосуглинистого механического состава.
Центральная зона занимает 2,7 млн.га, или 46,3 % территории области, в том числе 1,2 млн.га пашни. Количество осадков за год равно 350…400 мм. Среднегодовая температура воздуха - 3,2…3,60С. Сумма активных температур - 2500…26000С. Гидротермический коэффициент - 0,8…0,9. Продолжительность безморозного периода - 144…152 дня. Основные почвы - выщелоченные и типичные черноземы среднегумусовые и среднемощные, черноземы обыкновенные средне - и малогумусные.
Южная зона отличается засушливыми условиями и занимает территорию 1,5 млн.га или 28,0% площади области, в том числе 1,1 млн.га пашни. Среднегодовая температура воздуха - 3,3…4,10С. Сумма активных температур - 2600…28000С. За год выпадает лишь 270…300 мм осадков. Гидротермический коэффициент - 0,6…0,7. Продолжительность безморозного периода - 148…154 дня. Почвы - черноземы южные среднемощные и черноземы южные карбонатные, темно-каштановые почвы.
Землепользование Самарской ГСХА, где проводились наши исследования, расположено в центральной зоне на водоразделе рек Большой Кинель и Сок. Климат этой местности отличается жарким сухим летом, холодной зимой с оттепелями и метелями, короткой, интенсивно протекающей весной, частыми суховеями летом, недостатком осадков и неравномерным распределением их по месяцам и отдельным годам. Среднее количество осадков равно 408 мм, причём за вегетационный период выпадает около 241 мм. Из них во второй половине лета - 135 мм. Однако в отдельные годы бывают существенные отклонения от нормы. Продолжительность теплого периода варьирует от 145 до 150 дней. Почвенный покров территории академии представлен чернозёмом обыкновенным тяжёло суглинистым (Н.И.Несмеянова, 2002). Исследования велись в годы с контрастными погодными условиями: 1990 год был избыточно влажным - за вегетацию кормовых культур выпало 423 мм осадков, ГТК составил 1,68; 1998 год отличался очень жарким и сухим летом с ГТК - 0,35. Температурный режим и увлажнение в 1989, 1992, 1997, 1999, 2000 годах сложились относительно благоприятно для опытных травостоев. Вегетационные периоды 1991, 1995, 1996, 2001, 2002 годов характеризовались засушливым типом погодных условий, ГТК равнялся 0,42…0,77. Умеренно теплый и влажный климат 1994 и 2003 годов способствовал получению высоких урожаев однолетних трав и силосных культур.
Изучение особенностей формирования высокопродуктивных агроценозов орошаемой люцерны проводилось в 1988…1992 гг. на травостоях посева 1988, 1989 и 1990 гг Опыт 1 закладывался на трех уровнях минерального питания: 1 - N290P290K336 в расчете на 40 т зеленой массы с 1 га; 2 - N290P425K483 в расчете на 50 т с 1 га; 3 - N290P560K630 в расчете на 60 т зеленой массы с 1 га. На всех вариантах растения скашивались в режимах: 1 - бутонизация (все укосы в фазу бутонизации); 2 - переменное (укосы в фазах бутонизация - начало цветения -бутонизация); 3 - начало цветения (все укосы в фазу начала цветения).
Опыт 2 на фоне различных сроков отчуждения люцерны предусматривал следующие варианты высоты среза растений: 1 - все укосы на высоте 5…6 см; 2 - первый укос - 5…6 см, второй укос - 8…9 см, третий укос - 5…6 см; 3 - первый укос - 5…6 см, второй укос - 8…9 см, третий укос - 8…9 см; 4 - все укосы на высоте 8…9 см; 5 - все укосы на высоте 10…12 см.
Опыты проводились на полях орошаемого севооборота кафедры растениеводства. Почва участка - чернозем обыкновенный среднегумусный (6,9%) тяжелосуглинистый. Концентрация легкогидролизуемого азота в пахотном горизонте - 5,2…6,1 мг, подвижного фосфора - 16,0…19,8 мг и обменного калия -18,4…23,7 мг на 100 г почвы. Предшественником во все годы закладки опытов была кормовая свекла. Объектом исследований являлись растения сорта Павловская пестрая. Агротехника в опытах общепринятая для зоны. Способ посева обычный рядовой под покров кукурузы. Влажность почвы в слое 0…0,7 м поддерживалась в пределах 75…80% НВ дождевальной машиной ДДА - 100МА.
В опыте 3 с 1994 по 1996 гг. в условиях богары изучались особенности формирования поливидовых агроценозов однолетних трав на зелёный корм и сенаж. Шесть вариантов смесей (в % нормы высева от рекомендуемых для одновидовых посевов): 1 .вика 50% + овес 50%; 2. вика 40% + овес 25% + ячмень 25% + подсолнечник 30%; 3. вика 40% + овес 25% + ячмень 25% + подсолнечник 30% + редька масличная 30%; 4. горох 50% + овес 50%; 5. горох 40% + овес 25% + ячмень 25% + подсолнечник 30%; 6. горох 40% + овес 25% + ячмень 25% + подсолнечник 30% + редька масличная 30% - размещались на трех уровнях минерального питания: 1 - контроль (без удобрений); 2 - расчетные дозы NPK на планируемый урожай зеленой массы 23 т/га (или 4 т/га корм. ед.); 3 - расчетные дозы NPK на планируемый урожай зеленой массы 25 т/га (или 5 т/га корм. ед.).
Опыты проводились на полях первого кормового севооборота лаборатории «Корма» кафедры растениеводства. Почва - чернозем обыкновенный среднемощный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса - 8,2%, легкогидролизуемого азота - 8,6…11,4 мг, подвижного фосфора - 12,8…16,1 мг и обменного калия - 20,6…23,9 мг на 100 г почвы. Агротехника в опытах обычная для однолетних трав Среднего Заволжья. Смеси семян высевались рядовой сеялкой в один прием.
В опыте 4 с 1996 по 2001 гг. на этом же участке в третьем севообороте проводились исследования по изучению особенностей создания совместных травостоев силосных культур с высокобелковыми растениями (табл.1). Предшест-
1.Схема опыта 4
Варианты |
Нормы высева |
||
в % от рекомендуемых для одновидовых посевов |
тыс.шт. на 1 га |
||
Подсолнечник |
100 |
150 |
|
Подсолнечник + вика + овес |
60+40+40 |
90/1200/2000 |
|
Подсолнечник + амарант |
60+60 |
90/150 |
|
Подсолнечник + мальва |
60+60 |
90/180 |
|
Подсолнечник + донник однолетний |
60+60 |
90/3000 |
|
Кукуруза |
100 |
104 |
|
Кукуруза + амарант |
60+60 |
62/150 |
|
Кукуруза + мальва |
60+60 |
62/180 |
|
Кукуруза + донник однолетний |
60+60 |
62/3000 |
|
Сорго |
100 |
216 |
|
Сорго + амарант |
60+60 |
130/150 |
|
Сорго + мальва |
60+60 |
130/180 |
|
Сорго + донник однолетний |
60+60 |
130/3000 |
|
Суданская трава |
100 |
3500 |
|
Суданская трава + амарант |
60+60 |
2100/150 |
|
Суданская трава + мальва |
60+60 |
2100/180 |
|
Суданская трава + донник однолетний |
60+60 |
2100/3000 |
|
Амарант |
100 |
250 |
|
Мальва |
100 |
300 |
|
Донник однолетний |
100 |
венником во все годы была яровая пшеница. Подготовка почвы и уход за растениями в широкорядных посевах - общепринятые для силосных культур в зоне Среднего Поволжья. Способ посева кукурузы, сорго, подсолнечника, мальвы и амаранта - широкорядный с междурядьями 70 см, суданской травы и донника однолетнего - рядовой. В совместных посевах донник высевался вторым проходом сеялки СН-16. Уплотнение травостоев подсолнечни-ка викой и овсом проводилось по всходам в фазе первой пары настоящих листьев.
С 2001 по 2003 гг. в опыте 5 определялись основные параметры моделей совместных травостоев кукурузы и сорго с мальвой при различных способах размещения компонентов в растительных сообществах (табл.2).
2.Схема опыта 5
Варианты опыта |
Нормы высева, тыс. шт. на 1 га |
|
Кукуруза |
104 |
|
Кукуруза + мальва (в один ряд) |
62/180 |
|
Кукуруза + мальва (через ряд) |
62/180 |
|
Сорго |
216 |
|
Сорго + мальва (в один ряд) |
130/180 |
|
Сорго + мальва (через ряд) |
130/180 |
|
Мальва |
300 |
Все варианты опыта высевались на двух уровнях плодородия почвы: 1 - контроль (без удобрений); 2 - расчетные дозы NPK на 30 т зеленой массы с 1 га (фон - 1).
Экспериментальная работа проводилась с учетом основных методических указаний, разработанных ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса (1987), методики полевого опыта Б.А.Доспехова (1985), методических указаний по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (1997), методического пособия по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства (1995). Опыты закладывались в четырехкратном, а с силосными культурами в трехкратном повторении. Учетная площадь делянок от 6 (изучение высоты среза люцерны) до 120 м2. Размещение вариантов систематическое.
Полевые опыты сопровождались необходимыми наблюдениями и анализами:
1. Посевные качества семян определялись в лаборатории семеноведения кафедры растениеводства Самарской ГСХА по ГОСТу - 12038-84.
2. Метеорологические условия анализировались по данным АМС «Усть-Кинельская»,а также прослеживались в течение всего периода вегетации растений.
3. Влажность почвы определялась весовым методом, разработанным в ВНИИЗХ (Н.М. Бакаев, 1975). Почвенные пробы отбирались после посева и уборки через 10 см до глубины 100 см в трехкратной повторности.
4. Густоту стояния растений подсчитывали на постоянно закрепленных площадках по 0,5 м2 в четырехкратной повторности на двух несмежных повторениях. Подсчет проводили в фазе полных всходов и в конце вегетации. У люцерны на второй и последующие годы жизни - в начале и конце вегетации. В поливидовых посевах отмечались значения по каждому компоненту (В.Ф.Моисейченко и др., 1996).
5. Фенологические наблюдения велись с отметкой даты посева, полных всходов. У люцерны отмечалось весеннее возобновление, бутонизация, начало цветения (10%), отрастание после укосов, прекращение вегетации. У овса и ячменя - кущение, выход в трубку, колошение или выметывание, молочная и восковая спелость зерна. У вики и гороха дополнительно отмечались даты ветвления, начало и полного образования бобов, зеленой, восковой и полной спелости. В опытах с подсолнечником - формирование первой, второй и третьей пар настоящих листьев, образования корзинок, полного цветения (75%). У кукурузы, сорго и суданской травы - появление трех и пяти листьев, начало и полного выметывания, молочной и восковой спелости зерна. У мальвы, амаранта и донника однолетнего велась отметка фаз: начало (10%) и полных (75%) всхо-дов, ветвления и бутонизации, начало и полного цветения (75%), укосной спел-ости.
6. Динамику линейного роста определяли путем подекадного, а в опытах с силосными культурами с интервалом в 20 дней и предуборочного измерения высоты случайно выбранных растений в 10 пунктах делянки.
7. Приросты зеленой массы и сухого вещества в посевах люцерны и однолетних трав определяли подекадно, а в исследованиях с силосными культурами через 20 дней от начала интенсивного роста и перед уборкой урожая. Растения срезались с площадки 0,5 м2 на всех повторениях опыта. После взвешивания определялся выход сухого вещества, для чего измельченные пробы высушивались при температуре 1050С до постоянного веса. Параллельно исследовалась структура надземной массы травостоев путем разделения двух пробных снопов на стебли, листья, соцветия и их взвешиванием.
8. Площадь листовой поверхности определялась контурным методом (в модификации проф. К.В.Ливанова), а с 2000 года по оригинальной программе - методом сканирования на ПЭВМ Pentium ЙV. Фотосинтетический потенциал посевов и чистая продуктивность фотосинтеза рассчитывалась по методике А.А.Ничипоровича (1966).
9. Данные прихода фотосинтетически активной радиации (ФАР) взяты в Самарском территориальном управлении по метеорологии и прогнозу погоды. КПДфар рассчитывали с учетом калорийности 1 кг сухой биомассы, ее прироста за определенный промежуток вегетации и суммы ФАР за тот же период.
10. Характер вегетативного возобновления люцерны устанавливали путем прямого подсчета побегов, отросших от коронки и пазушных почек стерни у растений, выкопанных с площадки 0,25 м2 в двух несмежных повторениях.
11. Учет урожая проводился поделяночно методом взвешивания на весах ВП-100 Ш 13 скошенной зеленой массы со всей учетной площади делянки. Перед уборкой в поливидовых посевах учитывалась доля каждого компонента ценоза в урожае.
12. Химические анализы растений выполнялись в лаборатории животно водства Самарской ГСХА. Методика их общепринятая. С 1998 года все анализы выполнялись на инфракрасном анализаторе ИК 4500 в той же лаборатории.
13. Питательная ценность зеленой массы в кормовых единицах рассчи-тывалась на основе данных химического состава растений, коэффициентов переваримости по М.Ф.Томмэ (1984). Расчет условных кормопротеиновых единиц сделан по методике С.И.Мартиросова и др. (1977). Обменная энергия 1 кг сухой биомассы определялась согласно рекомендаций по оценке питательности кормов в энергетических кормовых единицах (В.А.Григорьев и др., 1984; В.Г.Васин и др., 2005).
14. Лабораторные анализы почвы проводились в Агрохимической лабора-тории СГСХА (исполнители Кульчева В.А., Ефременко Е.В.). Легкогидролизуемый азот определялся по И.В.Тюрину и М.М.Кононовой, подвижный фосфор и обменный калий - по В.Ф.Чирикову в модификации ЦИНАО.
15. Суммарное водопотребление за вегетацию определяли методом водного баланса по В.В.Колпакову и др. (1988) Вынос питательных веществ рассчитывали путем умножения процентного содержания элемента на урожай сухой биомассы.
16. Математическая обработка экспериментального материала проводилась по Б.А.Доспехову (1985) в вычислительном центре Самарской ГСХА на ПЭВМ Pentium ЙV. Отдельные параметры подвергались корреляционному и регрессионному анализу.
17. Расчет агроэнергетической эффективности сделан в соответствии с методическими рекомендациями ученых ВНИИ им. В.Р.Вильямса (1989, 1995) и Самарской ГСХА (В.Г.Васин и др., 2004) на ПЭВМ Pentium ЙV.
18. Экономическую оценку результатов исследований выполняли по мето-дике, разработанной кафедрой экономики Самарской ГСХА на ПЭВМ Pentium IV.
1. Особенности формирования стабильных агроценозов орошаемой люцерны
Продуктивное долголетие люцерны и качество урожая во многом определяется плотностью посева. Подсчеты взошедших растений выявили, что полнота всходов люцерны составляет не более 49,8…56,6%, а количество полученных проростков варьирует в зависимости от метеорологических условий года в пределах 449…510 шт/м2. Сильное изреживание посевов наблюдается уже в первый год жизни люцерны. К концу вегетации в среднем выпадало 21,0…38,0% взошедших растений, причем наибольшая гибель проростков отмечалась в первые 30…40 дней после посева. Однако, несмотря на относительно невысокую полевую всхожесть и интенсивное выпадение люцерны в течение вегетации, к концу первого года в посевах остается 350..365 растений на 1 м2, что вполне достаточно для формирования высокопродуктивных травостоев.
Начиная со второго года жизни, наряду с естественным отмиранием растений, большое влияние на плотность посевов оказывают сроки отчуждения травостоев. Укосы в фазу бутонизации ослабляют люцерну и ведут к преждевременной гибели растений. К концу четвертого года жизни на вариантах, скашиваемых в режиме «бутонизация», остается не более 50…64 растений на 1 м2 , или 10,4…13,0% от полученных всходов. Укосы в начале цветения позволяют при трехлетнем интенсивном использовании плантации поддерживать относительно высокую плотность травостоев и сохранить ко времени завершения опыта 63…81 растения на 1 м2. Внесение удобрений на 50 и 60 т/га зеленой массы при всех сроках скашивания посевов увеличивает сохранность люцерны в среднем на 10,0…14,3% и 24,0…28,6%.
Наблюдениями установлено, что для прохождения фазы бутонизации люцерне первого укоса требуется в среднем 53…56, второго - 32…34, а третьего - 42…44 дня. Начало цветения отмечалось соответственно на 65…70, 38…41, 47…48 день. Продолжительность вегетации двухлетней люцерны с укосами в фазу бутонизации равнялась 129 дням, при переменном режиме - 135, а при укосах в начале цветения - 149 дням. Старовозрастные посевы на 1…3 дня медленнее регенерируют весной и требуют большего времени на прохождение межфазных периодов. Отмечено, что растения, скошенные в период бутонизации, отрастают на 2…3 дня быстрее вариантов, убранных в фазу начала цветения.
Исследованиями выявлено, что увеличение растений в высоту происходит постепенно от начала отрастания до фазы бутонизации. Затем темпы линейного роста значительно усиливаются и достигают максимальных значений к началу цветения люцерны. Среднесуточные приросты в высоту в этот период составляют 1,4…2,6 см, что на 0,6…0,9 см больше предыдущих значений, а длина стебля увеличивается в зависимости от возраста травостоя - от 8 до 26 см. При скашивании в фазу бутонизации растения отчуждаются в момент наиболее благоприятный для линейного роста. Ранние укосы ведут не только к потере урожая, но и к нарушению ростовых процессов. Регенерация растений идет в основном за счет пазушных почек стерни, имеющих небольшие запасы пластических веществ. Стебли этих почек быстро зацветают при ограниченном уровне роста. Угнетающее действие раннего скашивания особенно хорошо проявлялось в начале третьей и четвертой вегетации растений. При измерении высота таких посевов оказывалась на 2…4 см ниже вариантов с переменными укосами и на 4…8 см убираемых в начале цветения. Интенсивность линейного роста зависит от возраста плантации. Максимальная высота стеблей - 89…97 см - отмечалась в травостоях второго года жизни, минимальная - 74…80 см - в четырехлетних посевах. Характерным для всех посевов являлось снижение длины стеблей от первой отавы к последней. Внесение удобрений существенно стимулировало темпы линейного роста. Разница в высоте растений первого фона (40 т/га зеленой массы) и третьего (60 т/га зеленой массы) достигала 7…10 см.
Известно, что продуктивность агрофитоценоза определяется объемом утилизации солнечной энергии фотосинтетическим аппаратом растений. Исследованиями в опытах установлено, что максимальную площадь листьев - 48,6…63,0 тыс.м2/га - формирует люцерна второго года жизни в первом укосе, во втором и третьем эти значения снижались соответственно до 36,0…50,1 и 30,0…45,2 тыс. м2/га. Листовая поверхность трехлетней люцерны в основном укосе достигала только 47,4…59,4 и 24,4…33,7 тыс.м2/га в последней отаве. Оптическая площадь четырехлетних травостоев была значительно меньше молодых посевов и не превышала 45,4…54,5, а в конце вегетации равнялась 20,6…28,8 тыс. м2/га. Измерения показали, что при укосах в режиме «бутонизация» теряется от 10,4 до 20,6% листовой поверхности.
Мощность ассимиляционного аппарата зависит и от продолжительности его работы, или фотосинтетического потенциала (ФП). Скашивание люцерны в фазу бутонизации наряду с уменьшением площади листьев и сокращением периода вегетации вело к снижению ФП в среднем до 1,83…2,72 млн..м2 дней/га. При переменном режиме использования ФП посевов достигал 2,17…3,06, а при укосах в начале цветения - 2,81…4,01 млн.м2 дней/га. С возрастом люцерны мощность фотосинтетического аппарата снижается с 2,39…4,01 в травостоях второго года жизни до 2,25…3,76 третьего и 1,83…3,49 млн.м2дней/га четвертого. При этом темпы уменьшения ФП от первого значения к последнему на вариантах с укосами в бутонизацию составляют 24,3%, а при укосах в начале цветения - 19,6%. Анализ показателей чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) выявил, что более высокие значения 3,71…5,42 и 3,47…5,05 г/м2сутки имеют посевы с укосами в режимах «бутонизация» и «переменное». При поздней уборке растения чаще депрессируются, их нижние листья больше затеняются, поэтому ЧПФ у них меньше - 3,45…4,99 г/м2 сутки. Корреляционный анализ зависимости величины урожая зеленой массы и основных параметров фотосинтетического аппарата показал, что продуктивность люцерны в Среднем Поволжье в большей степени определяется площадью листьев (r = 0,89…0,96) и в меньшей ЧПФ (r = 0,26…0,33). Внесение минеральных удобрений существенно стимулирует ассимиляционные процессы. В годы исследований наибольшее количество энергии 181…274 ГДж/га аккумулировали посевы с уровнем минерального питания 60 т/га зеленой массы, их КПД использования ФАР достигал 1,73…2,32%, что на 6,4…11,0 и 12,13…15,7% выше показателей второго (50 т/га) и первого (40 т/га) фонов пищевого режимов.
Основным критерием оптимальности сроков уборки посевов является уровень концентрации сухого вещества в биомассе. Опытами выявлено, что его накопление на начальных этапах органогенеза не превышает 3,0…7,4 г/м2 в сутки. К фазе бутонизации суточные темпы прироста достигают 7,6…16,6 г/м2. Однако наиболее быстрое накопление сухой массы отмечалось в период бутонизации -начала цветения люцерны и составляло 10,5…20,4 г/м2, а прибавка от общего сбора равнялась 22,0…34,1%. Величина концентрации сухой биомассы в травостоях во многом определялась возрастом плантаций. Максимальное его количество аккумулировала люцерна второго года жизни в основном укосе - 585,2…852,0 г/м2, в ценозах третьего и четвертого годов эти значения снижались соответственно до 560,0…760,0 и 525,0…695,0 г/м2, или на 4,0…12,0 и 11,4…22,5%. При скашивании в режиме «бутонизация» люцерна отчуждалась в момент наиболее благоприятный для накопления сухой массы, поэтому максимальные значения на этих вариантах оказались на 20,2…30,6% ниже, чем при укосах в фазу начала цветения. С уменьшением площади листьев от первого укоса к последнему происходит закономерное снижение объемов аккумуляции сухой биомассы во второй и третьей отаве. На всех вариантах опыта высокими темпами накопления сухого вещества отличались растения третьего уровня минерального питания (60 т/га), превосходя по этому показателю умеренно удобренные травостои (40 т/га) на 15,6…19,2%.
Основным показателем хозяйственной ценности кормовой культуры является величина урожая. Наибольшие сборы зеленой массы в наших опытах были получены на плантациях двухлетней люцерны - 47,6…61,7 т/га, на третий и четвертый год эти показатели снижались соответственно до 39,0…55,4 и 33,0…50,0 т/га (табл. 3).
3. Урожай зеленой массы и выполнение программы получения планируемых урожаев люцерны, 1989…1992 гг.
Планируе-мая урожай-ность зеленой массы, т/га |
Режим скаши-вания |
Годы жизни |
В сумме за 3 года |
|||||||
2 |
3 |
4 |
т/га |
% |
||||||
т/га |
% |
т/га |
% |
т/га |
% |
|||||
40 |
Б |
47,6 |
119,0 |
39,0 |
97,5 |
33,0 |
82,5 |
119,6 |
99,6 |
|
П |
49,2 |
123,0 |
41,5 |
103,8 |
35,9 |
89,8 |
126,6 |
105,5 |
||
НЦ |
52,4 |
131,0 |
45,3 |
113,3 |
38,2 |
95,5 |
135,9 |
113,2 |
||
50 |
Б |
51,2 |
102,4 |
43,3 |
86,6 |
37,3 |
74,6 |
131,7 |
87,9 |
|
П |
53,3 |
106,6 |
45,4 |
90,8 |
39,6 |
79,2 |
138,3 |
92,2 |
||
НЦ |
55,4 |
110,8 |
49,2 |
98,4 |
43,3 |
86,6 |
147,3 |
98,6 |
||
60 |
Б |
54,8 |
91,3 |
47,4 |
79,0 |
41,2 |
68,7 |
143,4 |
79,8 |
|
П |
57,8 |
96,3 |
51,6 |
86,0 |
44,8 |
74,7 |
154,2 |
85,7 |
||
НЦ |
61,7 |
102,8 |
55,4 |
92,3 |
50,0 |
83,3 |
167,1 |
92,8 |
* Урожай зеленой массы люцерны 4 года жизни приведен за 1991 и 1992 гг.
Продуктивность растений во многом зависит от метеорологических условий. Так, теплая, солнечная и влажная погода 1989 года позволила получить максимальные урожаи в опытах на уровне 62,8...67,6 т/га. В благоприятном 1992 году даже в посевах четвертого года было собрано 45,3…52,5 т/га зеленой массы.
Эффективным урожаерегулирующим приемом является внесение расчетных доз удобрений. Выход зеленой массы на фоне минерального питания 40 т/га в сумме за девять укосов составил 119,6…135,5 т/га. На фоне 50 т/га продуктивность возрастала на 9,2…10,1% и равнялась 131,7…147,9 т/га. С выходом на высокий уровень (60 т/га) урожайность повышалась еще на 8,9…13,0%, достигая 143,4…167,1 т/га. Продуктивность люцерны во многом зависит от режимов использования травостоев. При укосах в фазу бутонизации теряется 10,0…13,0% урожая, или 4,8…6,3 т/га зеленой массы, причем с возра-стом плантации эти потери увеличиваются до 15,7…21,3% и составляют 5,2…8,8 т/га.
Исследованиями выявлено, что планируемые урожаи в 40 т/га зеленой массы обеспечивают молодые посевы люцерны, а при уборке в режимах «переменное» и «начало цветения» - и травостои третьего года жизни. В сумме за девять укосов при этих сроках скашивания было получено 126,6 и 135,9 т/га зеленой биомассы, или 105,5 и 113,9% от контрольных индексов. Расчетные урожаи в 50 и 60 т/га способны формировать только двухлетние посевы люцерны. Полнота выполнения программы этих вариантов при укосах в фазу начала цветения за три года хозяйственного пользования составила соответственно 98,6 и 92,8%. Установлено, что на первый укос приходится 44,5…52,0% от общего урожая, а на долю третьего - не более 18,0…23,4%.
Анализ структуры урожая показал, что при укосах в фазу бутонизации биомасса люцерны содержит 42,0…56,6% листьев, а при скашивании в начале цветения - 35,3…48,6%. С возрастом в посевах растет число грубых одревесневевших стеблей. В результате облиственность четырехлетней люцерны на 2,0…6,7% ниже трехлетней и на 5,0…15,0% ниже двухлетней. С улучшением пищевого режима доля листьев в урожае растет.
Динамика сборов сухого вещества во многом определялась урожаем зеленой массы. Наибольший его выход в сумме за три года обеспечивают травостои третьего уровня минерального питания (60 т/га), скашиваемые в режиме «начало цветения», - 40,9 т/га. Продуктивность делянок с уровнем плодородия почвы 50 и 40 т/га равнялась соответственно 36,2 и 32,8 т/га.
Лабораторные анализы питательной ценности фитомассы показали, что в фазу бутонизации люцерна содержит в среднем 22,3…25,8% сырого протеина и 22,3…25,8% клетчатки. К началу цветения концентрация протеина снижается до 16,6…21,0%, а доля клетчатки достигает 25,3…30,5%. Во всех вариантах опыта количество протеина у растений третьей отавы было на 3,0…5,4% больше, чем у люцерны второго укоса и на 4,8…10,4% первого. Максимальное количество клетчатки накапливала фитомасса основного укоса, минимальное - последнего. Повышение пищевого режима до 60 т/га зеленой массы увеличивает содержание протеина в растениях в среднем на 0,7…3,8% и на 0,5…1,6% снижает долю клетчатки. Высокую питательность имеет биомасса молодой люцерны. С возрастом в травостое растет число грубостебельных растений, снижается их облиственность, поэтому концентрация протеина у четырехлетней люцерны на 3,2…5,1% ниже трехлетней и на 4,4…6,5% ниже двухлетней.
В годы исследований наибольшие сборы переваримого протеина 1,72…2,13 т/га и кормовых единиц 9,01…11,71 т/га обеспечивали посевы люцерны второго года жизни. Выход кормового белка с урожаем четырехлетних растений варьировал от 1,19 до 1,66 т/га, а кормовых единиц - от 6,48 до 9,74 т/га, что на 15,6…22,6 и 11,3…17,9% меньше значений третьего и на 28,3…44,5 и 20,2…39,0% показателей молодых плантаций. Качество корма во многом зависит от уровня плодородия почвы, причем с возрастом люцерны эта связь усиливается. Сбор переваримого протеина в молодых посевах повышенно удобренного фона (50 т/га) оказался на 5,7%, а высокого (60 т/га) на 16,7% больше индексов фона 40 т/га. В травостоях четвертого года жизни эта разница составляла соответственно 17,3 и 29,2%.
Наибольший выход переваримого протеина, кормовых и кормопротеиновых единиц с урожаем обеспечивается при скашивании люцерны в фазу начала цветения. Корреляционный анализ показал, что сбор кормового белка с единицы площади в большей степени зависит от урожайности посевов (r = 0,98…1,09) и в средней (r = 0,51…0,83) - от облиственности растений.
Для формирования 1 т сухого вещества орошаемая люцерна выносит из почвы в среднем 29,0…35,1 кг N, 7,0…7,8 кг Р и 21,2…28, 5 кг К. Коэффициент водопотребления варьирует от 388 до 788. Наименьшее количество влаги расходуют молодые и удобренные посевы, вынос питательных элементов, наоборот, с улучшением пищевого режима до 50 и 60 т/га возрастает в среднем на 9,3…27,8 и 20,5…47,8%.
Исследованиями в опыте 2 выявлено, что систематические укосы люцерны на высоте 5…6 см истощают растения и ведут к ускоренному изреживанию посевов. К концу четвертого года жизни в таких вариантах остается не более 52…79 растений на 1 м2, или 10,5…16,0% от полученных всходов. На делянках с укосами на 8…9 см эти значения равнялись 83…107 шт/м2, или 16,9…21,9%. Низкая сохранность отмечена и на посевах с укосами на 10…12 см, причем с возрастом плантаций эта зависимость усиливается. Наиболее интенсивно изреживались варианты, убираемые в режиме «бутонизация». При чередовании сроков скашивания сохранность всех вариантов повышалась на 9,4…19,2%, а при отчуждениях в фазу начала цветения - на 28,9…52,0%.
Высота среза люцерны оказывает влияние на сроки появления отавы. Растения с укосами на 10…12 см отрастают на 2…3 дня раньше вариантов, сре-занных на 8…9 см и на 3…4 дня быстрее делянок, убранных на высоте 5…6 см.
Наблюдениями установлено, что весеннее возобновление люцерны, независимо от высоты среза в предшествующие годы, происходит за счет почек зоны кущения. В формировании урожая второго укоса участвуют побеги от почек «коронки» и стерневых срезов, причем с увеличением высоты скашивания доля последних возрастает. В отаве третьего укоса доля стадийно-старых побегов, отросших от почек стерневых срезов, повышается. Почки зоны кущения, обладая достаточным запасом пластических веществ, формируют мощные побеги. Их высота в среднем на 12…22 см, а масса на 2,7…3,3 г больше, чем у лимитированных побегов стерневых почек. С возрастом люцерны число почек зоны кущения уменьшается. Подсчеты показали, что их количество у четырехлетних растений составляет в среднем 3,8…5,5 шт. на одно растение, что на 10,0…13,0 и 18,7…28,0 меньше значений третьего и второго года. Характер вегетативного возобновления определяется и режимом уборки травостоя. При укосах в фазу начала цветения растений закладывают повышенное число почек в подземной части. Доля побегов от стерневых срезов в таких посевах на 5,0…27,2% меньше, чем при укосах в режиме «бутонизация».
В условиях трехлетнего использования плантаций наибольшие урожаи зеленой массы при всех режимах использования обеспечивают травостои, систематически скашиваемые на 5…6 см, - 135,1…155,6 т/га (табл. 4).
4. Урожай зеленой массы люцерны, т/га, 1989…1992 гг.
Режим скашивания |
Варианты по высоте среза |
Годы жизни |
За три года |
||||
2 |
3 |
4 |
У |
среднее |
|||
Бутонизация |
1 |
53,8 |
44,4 |
36,9 |
135,1 |
40,5 |
|
2 |
52,4 |
42,6 |
36,5 |
131,5 |
43,8 |
||
3 |
51,2 |
40,0 |
33,4 |
124,6 |
41,5 |
||
4 |
49,3 |
37,8 |
30,5 |
117,6 |
39,2 |
||
5 |
47,2 |
35,5 |
28,0 |
110,7 |
36,9 |
||
Переменное |
1 |
54,8 |
48,4 |
39,4 |
142,6 |
47,5 |
|
2 |
53,4 |
45,5 |
37,5 |
136,4 |
45,5 |
||
3 |
52,2 |
42,5 |
34,4 |
129,1 |
43,0 |
||
4 |
50,3 |
40,4 |
31,6 |
122,3 |
40,8 |
||
5 |
47,9 |
38,0 |
29,4 |
115,3 |
38,4 |
||
Начало цветения |
1 |
58,2 |
52,7 |
44,7 |
155,6 |
51,9 |
|
2 |
56,5 |
51,3 |
43,4 |
151,2 |
50,4 |
||
3 |
54,5 |
48,4 |
41,5 |
144,4 |
48,1 |
||
4 |
53,3 |
47,1 |
38,0 |
138,4 |
46,1 |
||
5 |
51,1 |
44,3 |
34,9 |
130,3 |
43,4 |
* Урожай зеленой массы люцерны 4 года жизни приведен за 1991 и 1992 гг.
С увеличением высоты среза до 8…9 см сбор фитомассы снижался на 12,4…16,5%. При высоком скашивании (10…12 см) потери её больше возрастают и составляют 24,4…27,3 т зеленой массы на 1 га. Чередование укосов по высоте 5…6 см и 8…9 см (вариант 2) ведёт к недобору 4,0…6,2 т/га урожая, на вариантах с двумя высокими срезами (8…9 см) и одним низким (5…6 см) (вариант 3) терялось 10,5…13,5 т биомассы.
2. Формирование поливидовых агроценозов однолетних трав различного направления использования
Исследованиями выявлено, что для формирования зеленого корма бинарным посевам требуется 49…54, а многовидовым ценозам - 52…56 дней. К этому времени бобовые достигают фазы начала цветения, злаковые - колошения и выметывания, редька масличная вступает в период полного цветения, подсолнечник завершает образование корзинок. Уборка сенажных травостоев проводилась в период массового цветения подсолнечника, формирования бобов в нижнем и среднем ярусе у гороха и вики, стручкования редьки масличной и молочной спелости зерна злаковых. Для накопления урожая растениям требовалось от 63 до 69 дней. С улучшением пищевого режима до фона 2 скорость прохождения фенофаз снижалась на 2….4 дня. Отмечено, что горох как в простых, так и сложных смесях развивается быстрее вики, а ячмень выколашивается на 3…5 дней раньше выметывания овса.
Анализ полноты всходов и густоты стояния растений показал, что при принятых в опыте нормах высева подобранные компоненты не проявляют повышенного взаимоугнетения, хорошо сохраняются к уборке и обеспечивают плотность посевов, достаточную для получения высоких урожаев фитомассы. Внесение минеральных удобрений на 2,0…14,8% повышает выживаемость растений.
Включение в состав агроценозов растений с различными темпами линейного роста позволяет создавать многоярусные растительные конструкции. В наших опытах нижний ярус до 70…84 см занимали растения ячменя. Следующий - до 88…116 см - заполняли овес, вика или горох и редька масличная, которая, благодаря ветвящемуся прочному стеблю, хорошо поддерживала бобовый компонент. В верхнем ярусе до 106…138 см находились листовые пластинки подсолнечника. В четырехвидовых смесях часть бобового компонента, не имея достаточной поддержки в среднем ярусе, размещалась в нижнем. Это затрудняло уборку, а во влажных условиях способствовало развитию грибковых заболеваний. Растения умеренно удобренного фона 1 на 8,0…12,2%, а повышенно удобренного фона 2 на 18,0…23,0% превышали контрольные значения. Высота отдельных компонентов зависела и от степени ассоциотивного напряжения. Наибольшую длину стеблей вика и горох - 91…110 и 89…105 см - имели в бинарных смесях. В более сложных конструкциях их ростовые процессы депрессировались, причем на удобренных вариантах конкурентоспособность вики снижалась быстрее гороха. С повышением плотности посева на 2…3 см уменьшалась и высота ячменя, ниже потенциальных возможностей развивался и подсолнечник, особенно в ценозах с редькой масличной. Овес - сильный конкурент и во всех смесях имел практически равную длину стебля. Редька масличная в травостоях с горохом была на 4…10 см выше , чем в посевах с викой.
Максимальную суммарную листовую поверхность в опытах формировали пятикомпонентные ценозы, скашиваемые на зелёный корм - 35,0…44,9 тыс.м2/га. К моменту уборки на сенаж площадь оптической поверхности из-за частичной потери листьев снижалась в среднем на 8,2…13,6%. Наряду с общими закономерностями отмечались и видовые особенности в создании ассимиляционных аппаратов. Так, злаковые быстрее заполняли надпочвенное пространство на начальных этапах развития и до 30 дневного возраста их листовая поверхность в 1,3…2,1 раза превышала значения бобовых. Подсолнечник сохранял относительно высокие темпы прироста листовой поверхности до укосов на сенаж. Включение в состав растительных сообществ экотипов с различной динамикой создания листовой поверхности позволяло полнее развести их по «экологическим нишам» и сгладить потребление жизненных ресурсов, что положительно сказалось на продуктивности этих ценозов.
Формирование ФП в опытах во многом определялось динамикой листовой поверхности и сроком скашивания травостоев. Укосы на сенаж продляли период работы листьев и позволяли достичь ФП на контроле в 753…1069, фоне 1 - 832….1242 и фоне 2 - 1174…1415 тыс.м2 дней/га, что на 28,1…51,4% больше, чем при уборке на зеленый корм. При этом максимальные объемы ФП как при первом, так и при втором сроке скашивания отмечались в пятикомпонентных ценозах с викой - 699…1415 и горохом - 727…1399 тыс.м2 дней/га. В четырех-и двухвидовых сообществах ФП был на 10,1…14,9 и 18,6…35,1% ниже параметров сложных ценозов. С внесением минеральных удобрений мощность фотосинтетического аппарата посевов повышалась по отношению к контролю на фоне 1 в 1,2…1,4, а на фоне 2 - в 1,4…1,6 раза.
ЧПФ в опытах варьировала от 5,22 до 12,15 г/м2 сутки. причем более эффективно оптическая поверхность во всех вариантах смесей работала в первый период вегетации. К укосам на зеленый корм она снижалась до 5,48…8,21, а к уборке на сенаж - до 5,41…7,47 г/м2сутки. В условиях естественного плодородия высокие индексы ЧПФ 6,25…12,15 г/м2сутки в течение вегетации сохраняли относительно разреженные бинарные посевы. На удобренных вариантах преимущество переходило к четырех-и пятивидовым ценозам.
Объемы накопления энергии в посевах и коэффициенты её использования (Кфар) находились в тесной зависимости от мощности фотосинтетического аппарата (r=0,89…0,94). Наибольшее количество лучистой энергии в опытах аккумулировали растения 1994 года 71…158,8 ГДж/га с КПФ ФАР 1,26…2,67%. В экстремально засушливом 1995 году эти значения равнялись 54,5…118,9 ГДж/га и 0,95…1,92%, а в умеренно благоприятном 1996 году - 65,9…133,5 ГДж/га и 1,20…2,40%. При этом величина концентрации энергии и К(фар) в ценозах, убираемых на сенаж, была в среднем на 24,2…37,7% выше параметров первого срока уборки. С повышением уровня минерального питания полнота использования лучистой энергии по сравнению с контролем возрастает на фоне 1 на 17,3…19,7, а на фоне 2 - на 29,1…39,4%. На всех вариантах максимальное количество энергии утилизировали пятикомпонентные смеси - 77,1…136,0 ГДж/га, а минимальное - бинарные посевы 63,8…107,6. В относительно благоприятных условиях 1994 и 1996 года Кфар был выше в ценозах с викой, а в засушливом 1995 году - в смесях с горохом.
В начальный период роста суточные приросты сухого вещества в ценозах не превышают 4,5…18,8 г/м2, а его накопление - 180…410 г/м2. К началу цветения бобовых, редьки масличной, подсолнечника и появления соцветий у злаковых аккумулятивные процессы усиливаются и достигают 14,0…23,3 г/м2 сутки, биомасса содержит в среднем 464…663 г сухой массы на 1 м2. К моменту уборки на сенаж ценозы ещё сохраняют большую оптическую поверхность и высокие суточные приросты 16,6…36,9 г/м2, обеспечивающие значительную прибавку урожая сухой фитомассы. В период от уборки на зеленый корм до скашивания на сенаж она составила 166…340 г/м2, или 25,5…36,9% от общего сбора, который равнялся 634…990 г/м2. Наиболее интенсивно его отложение протекало в пятикомпонентных ценозах. Их вегетативная масса к первому сроку уборки содержала в среднем 520…621, а ко второму - 710…990 г/м2 сухого вещества, что на 6,3…9,2% выше значений четырехкомпонентных и на 11,9…14,8% бинарных смесей. С улучшением пищевого режима до фона 1 приросты сухой биомассы возрастают на 12,8…38,3%, а до фона 2 - на 34.0…54,1%, при этом более эффективно питательные вещества использовали травостои с викой.
Подобные документы
Изучение роли освоения специализированных кормовых севооборотов, в которых создаются оптимальные условия для выращивания кормовых культур и значительно повышается их продуктивность в интенсификации кормопроизводства на примере племзавода "Семеновский".
курсовая работа [70,4 K], добавлен 18.01.2011Изучение показателей сельскохозяйственных полезных земель, кормовых угодий в разных климатических зонах, сенокосов с пастьбой скота и уборкой трав на зеленую массу. Исследование средних годовых урожаев на злаковых пустошах, солончаковых и осоковых лугах.
реферат [14,3 K], добавлен 12.07.2011Агротехническая, биологическая и хозяйственная целесообразность возделывания травосмесей из однолетних трав. Влияние соотношения компонентов на урожайность смешанных агроценозов, методика организации исследования и анализирование его результатов.
дипломная работа [295,5 K], добавлен 28.08.2010Возделывание однолетних и многолетних кормовых трав. Бобово-злаковые смеси зеленого корма. Состав и питательность зеленой люцерны, клевера, эспарцета, донника, лядвинца рогатого, люпина. Использование кукурузы, сорго сахарного, овса, ржи и пшеницы.
реферат [28,8 K], добавлен 27.10.2009Предшественники полевых культур при проектировании севоооборотов. Пропорции многолетних трав и однолетних культур в кормовых севооборотах. Мероприятия по борьбе с сорными растениями. Обработка почвы под озимую рожь в условиях Нечерноземной зоны РФ.
контрольная работа [34,2 K], добавлен 25.09.2016Краткая характеристика кормовых растений, технология их возделывания. Исследование эффективности возделывания различных многолетних злаковых трав в суходольных условиях предгорного Крыма. Влияние азотного питания и срока скашивания на урожайность.
дипломная работа [59,2 K], добавлен 06.02.2011Положение полей многолетних кормовых бобовых культур между сеяными лугами и посевами однолетних культур. Фауна ногохвосток как индикатор увеличения доли злаков на люцерновых полях. Сравнение биоценозов клеверных полей в различных климатических районах.
реферат [407,3 K], добавлен 16.07.2011Природные и экономические условия сельскохозяйственного предприятия, использование рабочей силы. Анализ агротехники возделывания культур. Планирование производственной программы растениеводства и расчет стоимости валовой продукции однолетних трав.
курсовая работа [329,7 K], добавлен 14.12.2010Организация и планирование производства многолетних трав на сенаж. Выбор технологии возделывания. Расчёт технологической карты, затрат на производство и экономической эффективности возделывания многолетних трав. Применение энергосберегающих технологий.
курсовая работа [42,5 K], добавлен 15.03.2015Химический состав сенажа, технология его приготовления. Использование люцерны, клевера и бобово-злаковых смесей, сроки начала уборки трав, показатели правильного уплотнения массы, заполнение башен. Показатели и нормы для определения качества сенажа.
реферат [31,3 K], добавлен 11.05.2010