Ресурсосберегающие технологии возделывания поливидовых посевов люпина в условиях дерново-подзолистых почв северо-востока Беларуси

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ресурсосберегающие технологии возделывания поливидовых посевов люпина в условиях дерново-подзолистых почв северо-востока Беларуси

Н.Л. Почтовая, Т.Ф. Персикова

Аннотация

Представлены результаты исследований по изучению эффективности микроэлементов и регуляторов роста растений в поливидовых посевах (овес + яровая пшеница + люпин узколистный) в зависимости от применения биопрепаратов и уровня азотного питания. Дано агроэнергетическое и экономическое обоснование эффективности приемов ресурсосберегающей технологии возделывания овса, яровой пшеницы и люпина в составе смеси. Установлено, что некорневая подкормка посевов цинком и эпином на фоне внесения N₄₀P₆₀K₉₀ и инокуляции семян повышает урожайность на 8 и 12%, обеспечивает высокое качество зерносмеси: сбор сырого протеина 7,12 и 7,14 ц/га, обеспеченность 1 к.ед. переваримым протеином - 114,25 и 112,0 г, выход кормопротеиновых единиц 52,06 и 53,0 ц/га и является экономически и энергетически выгодным приемом, так как чистый доход составил 598,6 и 633,8 тыс. руб./га, рентабельность - 109,0 и 113,9%, агроэнергетический коэффициент - 3,05 и 3,07 ед. энергии.

Annotation

We have presented results of research into the efficiency of microelements and plant growth regulators in poly-species crops (oats + spring wheat + narrow-leaf lupine) depending on the application of bio-preparations and the level of nitrogen feeding. We have given agro-energy and economic basing of the efficiency of methods of resource-saving technology of cultivating oats, spring wheat and lupine in the mixture. We have established that non-root additional feeding of crops by zinc and epin on the background of application of N₄₀P₆₀K₉₀ and inoculation of seeds increases productivity by 8 and 12%, ensures high quality of grain mixture: the output of raw protein of 0.712 and 0.714 t/ha, the content of digestible protein in 1 fodder unit of 114.25 and 112.0 g, the output of fodder protein units of 5.206 and 5.30 t/ha and is an economically and energetically profitable method, because the pure income made up 598.6 and 633.8 thousand roubles/ha, profitability - 109.0 and 113.9%, agro-energy coefficient - 3.05 and 3.07 units of energy.

Увеличение производства кормов, улучшение их качества и энергонасыщенности в настоящее время является важнейшей задачей сельского хозяйства Республики Беларусь. Развитие животноводства и повышение его продуктивности сдерживается несбалансированностью кормов по белку, что является причиной их значительного перерасхода (35-40%) и увеличения затрат на единицу животноводческой продукции [1, 2]. Наиболее эффективный источник белка для производства комбикормов в условиях республики - зернобобовые культуры и их смеси. В то же время их доля в структуре посевных площадей кормовых культур не превышает 30% [3]. Причина заключается в недооценке хозяйственно-экологических и энергетических свойств этих культур, а также в слабой изученности технологии выращивания фуражного зерна как в чистых, так и в поливидовых посевах.

Резервом повышения урожайности и качества продукции является разработка ресурсосберегающих и экологически обоснованных агрохимических приемов, создающих оптимальные условия для роста и развития культур в составе смесей. Важное значение при этом отводится сбалансированному минеральному питанию растений макро- и микроэлементами, использованию микробных препаратов отечественного производства, применению регуляторов роста растений нового поколения.

Поэтому целью наших исследований является разработка основных приемов ресурсосберегающей технологии возделывания овса, яровой пшеницы и люпина узколистного, обеспечивающих создание высокопродуктивных и экологически устойчивых агрофитоценозов.

Анализ источников. Более половины производимого белка страна получает за счет зерновых культур. Вероятно, и в будущем они останутся ведущими поставщиками растительного белка. К сожалению, при скармливании зерна злаковых культур в чистом виде значительная часть энергии, содержащаяся в нем, используется животными непродуктивно, что связано с дефицитом белка в его составе. Обеспеченность 1 к.ед. зерновых белком редко превышает 80 г, при минимальной, физиологически обоснованной потребности 105 г [4, 5]. Известно, что недостаток 1 г переваримого белка в кормах до физиологической нормы приводит к увеличению их расхода на 1,5-2,0%. Вследствие этого при скармливании скоту необогащенного белком зерна злаковых культур перерасход его для производства единицы животноводческой продукции при самых заниженных расчетах, по данным В.Н. Шлапунова и В.С. Цыдика [6], превышает 30%. Поэтому для приготовления полноценных концентрированных кормов из ячменя, кукурузы, овса и других зернофуражных культур республика вынуждена ежегодно закупать 750 тыс. тонн подсолнечного и около 150 тыс. тонн соевого шрота [5, 7-9].

По этой причине в сельскохозяйственных организациях республики расходы на корма занимают наибольший удельный вес в общих затратах: ежегодно они более чем вдвое превышают расходы на минеральные удобрения, средства защиты растений, нефтепродукты и газ вместе взятые [10]. Наиболее экономически эффективный и оправданный выход из данной ситуации - производство высокобелковых кормов за счет бобовых культур и их смесей.

В целом преимущество смешанных посевов перед одновидовыми доказано исследованиями ученых многих научных учреждений самых разных почвенно-климатических зон. Особенно это относится к бобово-злаковым смесям, которые получили наибольшее распространение [11-15].

Люпино-злаковые смеси обогащают почву симбиотически связанным азотом, выполняют фитосанитарную функцию в севооборотах и являются отличными предшественниками для зерновых культур. Зерно люпина содержит в три с лишним раза больше протеина, чем зерно овса, ячменя, кукурузы. Поэтому корма, изготовленные из смесей зерна люпина с зерновыми (дерть, комбикорм), имеют высокую кормовую ценность за счет повышенного содержания протеина. Выращенное в совместных посевах зерно используют как фуражное, а также для весеннего, поукосного и пожнивного посевов на зеленый корм, силос и на травяную муку.

Таким образом, возделывание поливидовых посевов люпина является актуальным и приемлемым, но следует учитывать условия питания в конкретной почвенно-климатической зоне.

Методы исследования. Решение поставленных задач проводили путем постановки полевых, микрополевых и лабораторных исследований на опытном поле, в научных лабораториях УО БГСХА в 2006-2008 гг. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая, средней степени окультуренности (И_ок.=0,73).

Объектами исследований являлись чистые и смешанные посевы овса, яровой пшеницы и люпина узколистного, бактериальные препараты, регуляторы роста растений и микроэлементы.

Для посева использовались районированные и перспективные сорта зерновых и зернобобовых культур, близкие по продолжительности вегетационного периода: овес Стрелец, яровая пшеница Контесаи, люпин узколистный Першацвет. Норма высева в чистых посевах составляла: овса - 4,0, пшеницы - 4,5, люпина - 1,4 млн. всхожих зерен на 1 га. В смешанных посевах соотношение компонентов 40:30:30% соответственно от нормы высева в чистом виде. Согласно схеме опыта, изучались три уровня азотного питания (N₁₀, N₄₀, N₇₀), три культуры в чистых и смешанных посевах, эффективность двух биопрепаратов:

а) на основе симбиотической азотфиксации - сапронит, для инокуляции семян люпина;

б) на основе ассоциативной азотфиксации - ризобактерин для инокуляции семян овса и яровой пшеницы.

В мелкоделяночных опытах изучалась в сравнении эффективность регуляторов роста нового поколения (гомобрассинолид в дозе 25 мл/га) и рекомендуемого к применению эпина (в дозе 50 мл/га), а также микроэлементов (медь, цинк) в чистых и смешанных посевах овса, яровой пшеницы и люпина. В качестве микроудобрений использовали CuSО₄ Ч5Н₂О - 250 г/га, ZnSO₄ Ч7Н₂О - 200 г/га. Микроэлементы и регуляторы роста применяли в фазе бутонизации люпина и выхода в трубку зерновых культур.

Агротехника возделывания овса, яровой пшеницы и люпина была общепринятой для северо-восточной зоны Беларуси [16, с. 132-193]. Оценку смешанных посевов проводили согласно «Методическому руководству по исследованию смешанных агрофитоценозов» [17, с. 27].

Полученные данные обрабатывались статистическими методами дисперсионного и корреляционного анализов с использованием стандартного компьютерного программного обеспечения (Excel 7,0; Statistic 7,0; NCSS-2000) [18]. Определение экономической эффективности проводили расчетно-нормативным методом на основании технологических карт с учетом существующих расценок и цен за продукцию на период исследований в соответствии с «Методикой определения агрономической и экономической эффективности удобрений» [19].

Эффективность микроэлементов в смешанном посеве зависела от уровня азотного питания. На фоне с минимальной дозой азота (N₁₀P₆₀K₉₀) при применении микроэлементов прибавка урожайности в среднем за годы исследований составила 3,1 ц/га от меди и 3,2 ц/га от цинка, где урожайность - 37,7 и 37,9 ц/га (табл.). При этом доля зерна овса находилась на уровне 17,4 и 17,6 ц/га, пшеницы - 15,8 и 15,5 ц/га, люпина - 4,5 и 4,8 ц/га. Инокуляция семян и некорневая подкормка посевов медью и цинком обеспечили получение прибавки - 3,7 и 4,2 ц/га, при урожайности 38,7 ц/га, из которых 17,6 ц/га составлял овес, 15,6 ц/га - пшеница, 5,3 и 5,7 ц/га - люпин. На фоне N₄₀ дополнительный сбор зерна от некорневой подкормки в фазе выхода в трубку зерновых культур и бутонизации люпина медью был на уровне 1,8 ц/га, цинком - 1,3 ц/га при урожайности 40,7 и 40,2 ц/га. Вклад компонентов соответственно равен 18,5 и 17,8 ц/га овса,17,6 ц/га пшеницы, 4,6 и 4,8 ц/га люпина. Применение инокуляции и микроэлементов позволило увеличить урожайность смеси до 41,2 ц/га, соответственно прибавка составила 2,3 и 2,2 ц/га. Урожайность овса в смеси составила 18,2 и 18,0 ц/га, пшеницы - 17,7 и 17,4, люпина - 5,3 и 5,4 ц/га.

Таблица. Эффективность микроэлементов, регуляторов роста в смешанных посевах в зависимости от уровня азотного питания и применения биопрепаратов (2006-2008 гг.)

Приложения:

1. ЭБ - эпин;

2. ГБ - гомобрассинолид;

3. РБ - ризобактерин;

4. С - сапронит

На фоне 70 кг д.в. минерального азота урожайность смеси в среднем составила 38,1 ц/га, прибавка от применения меди - 3,4 ц/га, цинка - 3,2 ц/га. Повышение дозы азотных удобрений повысило долю овса в зерносмеси до 22,0 и 22,7 ц/га, соответственно вклад пшеницы (13,2 и 11,9 ц/га) и люпина (3,6 и 3,9 ц/га) уменьшился. От инокуляции семян и применения микроэлементов в сумме прибавка урожайности получена на уровне 5,3 и 3,5 ц/га, при средней урожайности 40,6 и 38,8 ц/га. Вклад овса в сбор зерна составил 20,9 и 21 ц/га, пшеницы - 14,7 и 12,8 ц/га, люпина - 4,2 и 4,5 ц/га.

Следует отметить, что медь и цинк в поливидовом посеве (овес + яровая пшеница + люпин) близки по эффективности, однако для люпина в смеси более эффективен цинк (прибавка независимо от уровня азотного питания в среднем составила 1,8 ц/га), что повлияло на сбалансированность корма по белку. Применение микроэлементов существенно повышало урожайность смеси во все годы исследований независимо от погодно-климатических условий, т.е. действие их было стабильным.

Эффективность регуляторов роста в смешанных посевах выше на фоне N₁₀, прибавка урожайности от эпина - 3,7, гомобрассинолида - 2,6 ц/га при урожайности 38,4 и 37,2 ц/га. Вклад компонентов в полученную урожайность соответственно равен 17,9 и 17,5 ц/га овса, 16,0 и 15,9 ц/га пшеницы, 4,4 и 5,2 ц/га люпина. На фоне внесения до посева N₄₀ прибавка составила 3,3 и 2,5 ц/га при урожайности 42,2 и 41,4 ц/га. Урожайность овса в смеси 19,6 и 18,5 ц/га, пшеницы - 17,7 и 17,8, люпина - 4,9 и 5,1 ц/га. Применение регуляторов роста на фоне 70 кг д.в. азота обеспечило дополнительный сбор зерна по сравнению с фоновым вариантом - 2,7 и 2,2 ц/га при урожайности 38,1 и 37,5 ц/га. Повышение дозы азотных удобрений увеличило конкурентоспособность овса в смеси, и вклад этой культуры в сбор зерна составил 21,6 и 21,7 ц/га, в то время как доля пшеницы (11,8 и 12,8 ц/га) и люпина (4,7 и 3,7 ц/га) снижалась.

От инокуляции семян и применения эпина на фоне N₁₀ в сумме дополнительный сбор зерносмеси составил 4,9 ц/га, гомобрассинолида - 3,6 ц/га при урожайности 39,5 и 38,2 ц/га, причем за счет овса - 18,4 и 17,5 ц/га, пшеницы - 15,9 и 15,2 ц/га, люпина - 5,2 и 5,5 ц/га. На фоне N₄₀ прибавка урожайности составила 3,8 и 3,0 ц/га при урожайности 42,7 и 41,9 ц/га, вклад овса в сбор зерносмеси - 19,1 и 18,9 ц/га, яровой пшеницы - 17,9 и 17,4 ц/га, люпина - 5,7 и 5,6 ц/га. При внесении до посева 70 кг д.в./га минерального азота и инокуляции семян дополнительный сбор зерна составила 3,2 и 2,5 ц/га, урожайность смеси - 38,5 и 38,4 ц/га, за счет овса - 21,4 и 20,6 ц/га, пшеницы - 12,3 и 13,0 ц/га, люпина - 4,9 и 3,6 ц/га. Следовательно, для поливидового посева (овес + пшеница + люпин) высокоэффективно применение цинка и эпина при обработке семян до посева биопрепаратами, что обеспечивает сбор зернофуража на фоне N₁₀P₆₀K₉₀ на уровне 38,9 и 39,5 ц/га и экономии до 30 кг д.в. азотных удобрений, на фоне N₄₀P₆₀K₉₀ - 41,1 и 42,7 ц/га.

В результате статистической обработки данных установлено, что для смешанных посевов фактор года является определяющим и составляет 50,3% (рис.).

Рис. Вклад факторов в формирование урожайности зерна поливидовых посевов люпина, %

Роль азотных удобрений в формировании урожайности зерносмеси составляет 6,2%, а применение микроэлементов и регуляторов роста в среднем обеспечивает 6,1% урожайности бобово-злаковой смеси. В формировании урожайности существенно взаимодействие факторов «год - азот» (9,3%). Обработка семян злаковых компонентов ризобактерином, люпина сапронитом в смешанных посевах значима, вклад фактора составляет 2,1%.Следовательно, действие микроэлементов и регуляторов роста растений на формирование урожайности поливидовых посевов люпина равноценно действию азотных удобрений.

Одним из наиболее важных показателей в кормопроизводстве является качество полученной продукции. Для получения полноценных кормов большое значение имеет содержание в них сырого протеина и выход его с единицы площади.

В результате исследований установлено влияние азотного питания и микроэлементов на качество зерна в поливидовом посеве (овес+пшеница+люпин). Применение на фоне N₄₀ микроэлементов и инокуляции семян биопрепаратами увеличило сбор сырого протеина до 7,03 и 7,12 ц/га, обеспеченность 1 к.ед. переваримым протеином - 113,1 и 114,25 г, выход кормопротеиновых единиц - 51,63 и 52,06 ц/га соответственно. Следует отметить, что некорневая подкормка цинком в фазе выхода в трубку зерновых и бутонизации люпина более эффективна по сравнению с применением меди (табл.). При применении биопрепаратов и регуляторов роста эти показатели также выше на фоне N₄₀ и обеспечивают сбор сырого протеина на уровне 7,14 и 7,06 ц/га, обеспеченность 1 к.ед. переваримым протеином - 110,9 и 112 г, выход кормопротеиновых единиц - 53,0 и 52,1 ц/га. поливидовый посев пшеница люпин

Таким образом, при применении эпина и цинка в смешанных посевах можно снизить дозы азота на 30 кг/га д.в. и получить урожайность на уровне 44,3 ц/га, при обеспеченности 1 к.ед. переваримымпротеином 111-114,3 г, что соответствует зоотехнической норме.

Применение микроэлементов и регуляторов роста в наших исследованиях сопровождалось увеличением затрат труда и средств. Однако за счет реализации дополнительного урожая эти затраты компенсировались. Поэтому преимущества изучаемых агроприемов можно выявить по результатам расчета основных показателей экономической эффективности: величине условного чистого дохода с 1 га и рентабельности.

В среднем за три года исследований эффективность цинка в смешанных посевах выше на фоне N₁₀ и N₄₀ и инокуляции семян перед посевом биопрепаратами: чистый доход 578,5 и 598,6 тыс.руб./га, рентабельность - 114,6 и 109%, агроэнергетический коэффициент - 3,39 и 3,05 (табл.). При ресурсосберегающих технологиях для смешанного посева на фоне 10 и 40 кг/га минерального азота и инокуляции семян биопрепаратами предпочтение следует отдать некорневой подкормке эпином, так как чистый доход - 585,4 и 633,8 тыс.руб./га, рентабельность - 114,1 и 113,9%, агроэнергетический коэффициент - 3,43 и 3,07. При близких показателях экономической эффективности на фоне N₁₀ и N₄₀ возделывание поливидового посева (овес + пшеница + люпин) при внесении 40 кг д.в./га минерального азота и инокуляции семян биопрепаратами позволяет получить более качественный зернофураж.

Заключение

1. В поливидовом посеве (овес + яровая пшеница + люпин) применение цинка и эпина для некорневой подкормки и инокуляция семян перед посевом на фоне N₄₀P₆₀K₉₀ эквивалентно действию 30 кг/га минерального азота, так как повышает урожайность на 8 и 12%, обеспечивает высокое качество зерносмеси: сбор сырого протеина - 7,12 и 7,14 ц/га, обеспеченность 1 к.ед. переваримым протеином составляет 114,25 и 112,0 г, выход кормопротеиновых единиц - 52,06 и 53,0 ц/га.

2. Разработанные агрономические приемы являются ресурсосберегающими и экономически обоснованными, так как на фоне N₄₀ в поливидовом посеве (овес + яровая пшеница + люпин) при инокуляции семян компонентов и некорневой подкормке цинком и эпином чистый доход составил 598,6 и 633,8 тыс.руб./ га, рентабельность - 109,0 и 113,9%, агроэнергетический коэффициент - 3,05 и 3,07 ед. энергии.

Литература

1. Кукреш, Л.В. Проблема грандиозная! А решение простое / Л.В. Кукреш, Н.С. Купцов // Белорусская нива. 2007. №19. С. 2.

2. Лукашевич, Н.П. Влияние густоты стояния и сроков сева на урожайность и качество семян различных сортов люпина узколистного / Н.П. Лукашевич, А.А. Козлов // Зеляробства i ахова раслiн. 2008. №2. С. 8-11.

3. Кадыров, М.А. Кормопроизводство в Беларуси состояние, проблемы, решения для обеспечения прибыльности животноводческой отрасли / М.А. Кадыров // Проблемы дефицита растительного белка и пути его преодоления материалы Междунар. науч.-практ. конф., Жодино, 13-15 июля 2006 г. / Ин-т землед. и сел. НАН Беларуси; редкол. М.А. Кадыров [и др.]. Минск, 2006. С. 3-20.

4. Кадыров, М.А. Расширение посевов узколистного люпина - стратегическая цель земледелия Беларуси / М.А. Кадыров // Земляробства i ахова раслiн. 2004. №6. С. 3-10.

5. Кукреш, Л.В. Альтернативы белку нет / Л.В. Кукреш // Белорусская НИВА. 2009. 22 декаб. С. 3.

6. Шлапунов, В.Н. Кормовое поле Беларуси / В.Н. Шлапунов, В.С. Цыдик. Барановичи, 2003. С. 118.

7. Такунов, И.П. Энергосберегающая роль люпина в современном сельскохозяйственном производстве / И.П. Такунов // Кормопроизводство. 2001. №1. С. 3-7.

8. Кадыров, М.А. Кормопроизводство в Беларуси: состояние, проблемы, решение / М.А. Кадыров, Л.В. Кукреш // Земляробства i ахова раслiн. 2005. №2. С. 3-9.

9. Привалов, Ф.И. О состоянии и приоритетных направлениях научных исследований в земледелии и растениеводстве Беларуси / Ф.И. Привалов // Земляробства i ахова раслiн. 2007. №1. С. 3-12.

10. Никончик, П.И. Энергетическая и экономическая эффективность кормовых культур, возделываемыхв севооборотах / П.И. Никончик // Вести Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. 1996. №4. С. 56-59.

11. Шофман, Л.И. Повышение продуктивности и качества смешанных посевов однолетних кормовых культур на супесчаных почвах: автореф. дисс. ...докт. с.-х. наук: 06.01.09 / Л.И. Шофман; БелНИИЗК. Жодино, 1996. 35 с.

12. Зенькова, Н.Н. Влияние соотношений компонентов, доз азотного удобрения, сроков уборки на продуктивность и качество вико-овсяных смесей в условиях северной части Беларуси: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.09 / Н.Н. Зенькова; БелНИИЗК. Жодино, 2000. 19 с.

13. Сергеева, И.И. Эффективность совместного и раздельного применения биопрепаратов азотфиксаторов, минеральных удобрений и регуляторов роста в посевах ячменя и гороха: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук: 06.01.04 / И.И. Сергеева; НИРУП «Ин-т почвоведения и агрохимии НАН Беларуси». Минск, 2007. 19 с.

14. Царева, М.В. Влияние уровня азотного питания, биопрепаратов, микроэлементов на урожайность и качество зерна чистых и смешанных посевов яровой пшеницы и люпина: дисс. … канд. с.-х. наук: 06.01.04 / М.В. Царева. Горки, 2008. 203 с.

15. Пуховская, Л.И. Доступные резервы повышения продуктивности и качества зернофуража в смешанных агроценозах узколистного кормового люпина со злаковыми культурами / Л.И. Пуховская, А.И. Немирович, В.Н. Халецкий // Земляробства i ахова раслiн. 2009. №1. С. 39-42.

16. Современные ресурсосберегающие технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сборник научных материалов, 2-е изд., доп. и перераб. / РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию». Минск: ИВЦ Минфина, 2007. 448 с.

17. Методическое руководство по исследованию смешанных агрофитоценозов / Н.А. Ламан [и др.]. Минск, 1996. 101 с.

18. Ваулин, А.В. Определение достоверности полевых опытов при обработке результатов исследований методом дисперсионного анализа / А.В. Ваулин // Агрохимия. 1998. №12. С. 71-75.

19. Методика определения агрономической и экономической эффективности минеральных и органических удобрений / И.М. Богдевич [и др.] / РУП «Ин-т почвоведения и агрохимии». Минск, 2010. 24 с.

Размещено на Allbest.ru