Агробиологическая оценка видовых особенностей и обоснование отдельных приемов возделывания зернобобовых культур в условиях Нечерноземья

Размещено на http://www.allbest.ru/

агробиологическая оценка видовых особенностей и обоснование отдельных приемов возделывания зернобобовых культур в условиях Нечерноземья

Общая характеристика работы

зернобобовый агробиологический сорт

Актуальность темы. Улучшение снабжения населения страны продовольствием является первостепенной задачей, определяющей аграрную программу на современном этапе. Повышение продуктивности животноводства сдерживается в основном несовершенством кормовой базы, и в частности, несбалансированностью кормовых рационов по переваримому протеину. Поэтому, проблема производства растительного белка относится к числу важнейших (М.А. Вишнякова, Г.А. Романенко, Ф.Г. Кадыров).

Исходя из необходимости создания устойчивой кормовой базы, перед сельскохозяйственным производством стоит задача сосредоточить усилия на решение проблемы кормового белка, в первую очередь за счет расширения посевов зернобобовых культур. Ценность однолетних зернобобовых культур определяется высоким содержанием белка в семенах - от 22 до 40% в зависимости от культуры, что в 2-3 раза больше, чем в зерне хлебных злаков.

Биологическая фиксация азота клубеньковыми бактериями (Rhizobium), находящимися в симбиозе с бобовыми культурами является важным источником получения кормового белка, увеличения плодородия почвы, экономии азотных удобрений и снижения загрязнения окружающей среды. В зависимости от условий и видов растений накопление азота в почве за вегетационный период может достигать 200 кг и более на 1 гектар (Г.С. Посыпанов).

Советские исследователи провели большую работу по изучению биологии и разработке технологии возделывания зернобобовых культур на семена и зеленую массу. В последние 50 лет вопросам биологии и технологии возделывания этих культур в условиях Нечерноземной зоны значительное внимание Г. А. Дебелый, Л. В. Кукреш, Р.И. Репьев, Б.С. Курлович, А.И. Атабекова, А. П. Кожемяков. Ими изучена биология зернобобовых культур и разработаны способы и приемы их возделывания на семена и зеленую массу в конкретных условиях.

В настоящее время удельный вес однолетних зернобобовых культур в структуре посевных площадей остается низким. Так, в Новгородской области посевы зернобобовых культур составляют 283 га, представлены одним видом - викой посевной, средняя урожайность семян которой составляет 1,37 т с 1 га. В то же время, у нас в области экологически оправдано возделывание люпина узколистного и желтого, кормовых бобов, гороха посевного и полевого, сои. Правильное сочетание посевных площадей этих культур с учетом их биологических требований и климатических условий позволяет получать более высокий сбор белка с гектара кормовых севооборотов.

Стратегия изучения коллекции зернобобовых культур учитывает следующие приоритеты: продвижение производства зернобобовых в более северные широты, рационализацию кормопроизводства, создание экологически устойчивого сельского хозяйства. В связи с этим открываются новые перспективы для «осеверения» сои, расширения биологического и агрономического потенциала люпина за счет окультуривания новых видов, изучения сортовой отзывчивости на инокуляцию активными штаммами ризобактерий, возделывания перспективных сортов зернобобовых культур различных типов использования, приемы возделывания которых в условиях Новгородской области не изучены.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований является сравнительная агробиологическая оценка видов и сортов однолетних зернобобовых культур для выявления наиболее продуктивных, скороспелых и ценных по ряду хозяйственных признаков и обоснование влияния отдельных агротехнических приемов на продуктивность зеленой массы и семян однолетних зернобобовых культур. В соответствии с целью были поставлены задачи:

- изучить агробиологические особенности коллекций видов люпина, перспективных сортов вики посевной, кормовых бобов, гороха посевного и полевого, сои различного происхождения;

- установить особенности формирования урожая зернобобовых культур разных типов использования в зависимости от способа посева и инокуляции семян в различных метеорологических условиях;

- изучить влияние способа посева и инокуляции на рост и развитие, фотосинтетическую и симбиотическую деятельность растений видов люпина, различных сортов кормовых бобов, гороха посевного и полевого, сои;

- провести комплексную сравнительную оценку урожайности зеленой массы и семян зернобобовых культур при отдельных приемах возделывания;

- определить агроэнергетическую и экономическую эффективность приемов возделывания и сортов зернобобовых культур.

Научная новизна. Впервые в условиях Новгородской области проведены комплексные исследования по агробиологической оценке однолетних зернобобовых культур из мировой коллекции ГНЦ ВИР им. Н.И. Вавилова, по изучению влияния приемов возделывания (инокуляции семян и способа посева) на продуктивность видов и сортов однолетних зернобобовых культур.

Изучена сортовая специфичность кормовых бобов, сои, гороха посевного и полевого на обработку штаммами клубеньковых бактерий. Определены качественные показатели кормовой массы, ее энергетическая ценность, проведена агроэнергетическая оценка сравнительных приемов возделывания и определена экономическая эффективность возделывания сортов зернобобовых культур в условиях Новгородской области.

Теоретическая и практическая значимость работы. На основании комплекса показателей выявлены наиболее продуктивные сорта однолетних зернобобовых культур различного хозяйственного использования, перспективные для условий Северо-запада России. Установленные сортовые особенности формирования урожая зеленой массы и семян позволяют рекомендовать оптимальный способ посева и определенный штамм ризобактерий для сортов разных типов использования зернобобовых культур в условиях Новгородской области.

Результаты исследований были использованы при разработке рекомендаций: «Возделывание однолетних бобовых культур в условиях Новгородской области»

Апробация работы. Основные материалы исследований доложены на: научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов в СПбГАУ (Санкт-Петербург-Пушкин, 1998); Международном совещании «Зернобобовые культуры в современном сельском хозяйстве» (Великий Новгород, 1998); научно-практической конференции «Организация производства энергонасыщенных кормов с полевых земель и лугопастбищных угодий - главный фактор создания прочной кормовой базы (Великий Новгород, 2002); региональной научной конференции «Разнообразие, функционирование, продуктивность и охрана биосистем в Новгородской области» (НовГУ, 2003); 4-й Международной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2003); научно-практических конференциях преподавателей, аспирантов и студентов НовГУ им. Ярослава Мудрого (Великий Новгород, 2004-2009); Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию научной и педагогической деятельности профессора И.А. Стебута (Могилев-Горки, 2005); заседаниях Ученого Совета ФТСХП (2006-2009); Межрегиональной научно-практической конференции НИИСХ (Псков, 2007); 8-й Международной конференции «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2008); юбилейной научно-практической конференции факультета агрономии и лесного хозяйства ВМХА им. Н.В. Верещагина (Вологда-Молочное, 2008); региональной конференции «Инновационные технологии возделывания однолетних зернобобовых культур в условиях Новгородской области» (НовГУ, 2009).

Публикации. По материалам исследований опубликовано 67 работ, из них 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, монография, практическое руководство по возделыванию однолетних зернобобовых культур, 13 статей в материалах Международных и Всероссийских научных конференций.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 285 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, материала и методик исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа иллюстрирована 76 таблицами, 17 рисунками. Содержит 31 приложение. Библиографический список использованной литературы включает 431 наименование.

Внедрение результатов исследований. Результаты научных исследований автора прошли производственную проверку и внедрены в ряде хозяйств Новгородской области; нашли отражение в монографии (В. Новгород, 2009), а также используются в учебном процессе при подготовке специалистов агрономов в СПбГАУ, НовГУ и при переподготовке кадров в НИППК АПК.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Отзывчивость видов и сортов однолетних зернобобовых культур различного происхождения на разные приемы возделывания (способ посева, инокуляция).

2. Особенности формирования элементов продуктивности растений зернобобовых культур в зависимости от способа посева и инокуляции при различных погодных условиях.

3. Выделение высокоурожайных, высококачественных и адаптивных к условиям Новгородской области видов и сортов зернобобовых культур разных типов использования.

4. Результаты агроэнергетической и экономической эффективности возделывания перспективных сортов зернобобовых культур.

материал и методика исследований

В диссертационной работе обобщены результаты многолетних и лабораторных опытов по зернобобовым культурам за период 1994-2008гг.

Длительность проведения исследований позволяют определить адаптивный потенциал изучаемых культур при разнообразии метеорологических условий, характерных для климатической зоны Северо-запада Нечерноземья.

Объектами исследований являлись 108 сортообразцов вики посевной (Vicia sativa L.), 14 сортов кормовых бобов (Vicia faba L.), 8 видов однолетнего люпина: 8 сортов люпина узколистного (L. angustifolius L); 8 сортов люпина желтого (L. luteus L.); 2 сорта люпина белого (L. albus L.); 2 экообразца люпина изменчивого (L. mutabilis); по одному образцу люпина гибридного (L. hybridus), люпина бело-розового (L. albococcineus), люпина элегантного (L. elegans), люпина изящного (L. ornatus); 5 сортов гороха полевого (Pisum arvense L.) и 31 сорт гороха посевного (Pisum sativum L.); 32 сорта сои (Glycine L.) различного происхождения из мировой коллекции ГНЦ ВИР им. Н.И. Вавилова.

В основу экспериментальной работы взяты методические указания ГНЦ ВИР имени Н.И. Вавилова (1975) и методические указания ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1985).

Посев зернобобовых культур проводили вручную, размещение - методом рендомизированных повторений, повторность трехкратная. Площадь учетной делянки для каждого сорта - 3 м².

Способ посева: горох, вика посевная - рядовой, что обеспечило густоту стояния 660 тыс. растений на 1 га; кормовые бобы - широкорядный (45 см) и рядовой - 440 и 660 тыс. растений на 1 га; люпин - широкорядный (45 см) и рядовой - 440 тыс. и 660 тыс. растений на 1 га; соя - черезрядный (30 см) - 330 тыс. растений на 1 га.

В первый год исследований каждой культуры посевной материал получали из ГНЦ ВИР им. Н.И. Вавилова. В последующие годы высевали семена собственной репродукции. Сроки посева: вика - II декада мая; кормовые бобы - II декада мая в 2000 году, в остальные годы III декада мая; люпин - III декада мая; соя - III декада мая в 2003, 2006-2008 годах, I декада июня в 2004-2005 году; горох - I декада мая.

В день посева семена обрабатывали ризоторфином: кормовые бобы - штаммы 96 и 97; горох - штаммы 205а и 262б; соя - штамм 634б в 2003-2008 гг., штамм 645б - в 2007-2008 гг. Ризоторфин предоставлен ВНИИСХ Микробиологии.

Биохимический анализ семян и зеленой массы растений зернобобовых культур проведен в САС «Новгородская» (п. Борки) по общепринятым методикам. Оценка энергетической питательности - по методике ВНИИ кормов (1987). Анализ клубеньков на растениях и активный симбиотический потенциал - по методикам Г.С. Посыпанова (1991, 1983), фотосинтетический потенциал - по методике А.А. Ничипоровича (1966), экономическую оценку - по методике ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1995).

Математическая обработка данных проведена с использованием программы Sigma Stat 2.0, Excel 2003, ARM STAT в соответствии с методами вариационной статистики (Доспехов, 1985).

В 1998 и 2000 годах в МУСП «Вяжищи» и ЗАО «Колос» Новгородской области были проведены производственные посевы сортов люпина узколистного Немчиновский синий и Дикаф 14 площадью 1,35 га, кормовых бобов сортов Фрибо и Укко площадью 1 га и вики посевной сортов Немчиновская-72 и Белорозовая-109 площадью 1,5 га; в 2007 году - производственные посевы гороха посевного сорта Nord в ЗАО «Колос» площадью 1 га; в 2005 и 2008 годах - производственные посевы сои сорта Магева с инокуляцией штаммами 634б и 645б и без инокуляции в ЗАО «Колос» общей площадью 2 га.

Результаты собственных исследований

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ урожая ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР В ЗАВИСМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Рос и развитие растений зернобобовых культур.

Длина межфазных периодов и вегетационный период в целом у различных культур колебались в сортовом разрезе и в зависимости от конкретных условий среды, в том числе и агротехнических приемов - сроков посева, густоты стояния растений, инокуляции.

При инокуляции семян у сои продолжительность межфазных периодов укорачивалась на 3-4 дня в фазу бутонизации и до 7-8 дней в фазу образования бобов. При обработке активными штаммами бактерий фазы вегетации кормовых бобов наступали раньше на 2-3 дня. У гороха разница в наступлении межфазных периодов между контрольным вариантом и обработкой семян ризоторфином была незначительна. При увеличении густоты стояния кормовых бобов разница в наступлении фаз вегетации составляла 4 дня, у люпина-1-2 дня.

Анализ основных фаз вегетации зернобобовых культур показывает, что раньше всех фаза цветения (основная фаза укосной спелости) отмечена у кормовых бобов при рядовом способе посева - на 36 день, у люпина узколистного - на 40-41 день, у люпина желтого - на 43-44 день, у сои при инокуляции - на 45-47 день, у гороха - на 47-48 день, у люпина белого на 50-51 день вегетации.

Созревание зернобобовых культур зависит как от вида, так и от приема возделывания. Наиболее скороспелым был горох (81-82 дня), затем созревали люпин узколистный (94-97 дней), люпин желтый (99-102 дня), кормовые бобы (99-107 дней), вика посевная (103 дня), соя (106-111 дней). Загущение посевов (рядовой способ) как у видов люпина, так и у кормовых бобов ускоряло созревание на 3-4 дня. Инокуляция штаммами ризоторфина у кормовых бобов удлиняла на 3 дня вегетационный период, у гороха и сои укорачивала (табл. 1).

Установлено, что способ посева и инокуляция влияют на продолжительность вегетационного периода зернобобовых культур.

Выявлены сорта наиболее отзывчивые на данные приемы: Кастрычник, Guno, Уть люпина желтого, все сорта люпина узколистного, Суйдинские (Россия), Конские (Китай) кормовых бобов, HC 01478, Амур, Pinochio гороха посевного, Магева, Соер-3, Светлая сои и сортообразцы вики посевной ВИР 436-95, К-36477, 36475, 36584 из Ленинградской области и К-36264, 36263 из Сирии.

Анализируя продолжительность межфазных периодов всходы-цветение, цветение-образование бобов, образование бобов-созревание выявлено влияние метеорологических условий (сумма активных температур и количество выпавших осадков) на их прохождение методом корреляционной статистики.

На скорость прохождения периода всходы - цветение оказала влияние сумма активных температур при разных способах посева у люпина желтого (r = 0,84 и 0,75) и белого (r = 0,91 и 0,88). Высоко достоверная корреляция с суммой активных температур выявлена в период цветение - блестящие бобы (r = 0,91) у люпина узколистного. В этот период достоверная корреляция с количеством выпавших осадков выявлена у люпина белого (r = 0,69 - при широкорядном, r = 0,82 - при рядовом), у люпина узколистного и желтого (r = 0,57 и r = 0,58) при рядовом способе посева. На прохождение периода всходы - созревание оказала влияние сумма активных температур у люпина узколистного при изучаемых способах посева (r = 0,64 и 0,68), у люпина белого - при рядовом (r = 0,54). На основании корреляционных связей построены уравнения регрессии для люпина узколистного:

1. рядовой способ посева:

ЦБб=3,758+0,042х₁-0,0128х₂ s=1,573,

широкорядный способ посева:

ЦБб=1,990+0,047х₁+0,010х₂ s=1,565, где

ЦБб - продолжительность периода цветение - блестящие бобы, дни,

х₁ - сумма активных температур, ⁰С

х₂ - количество выпавших осадков, мм

2. рядовой способ посева:

БбС=-16,081+0,047х₁+0,190х₂s=2,888,

широкорядный способ посева:

БбС=-21,2651+0,046х₁-0,236х₂s=3,155, где

БбС - продолжительность периода блестящие бобы - созревание, дни

3. рядовой способ посева:

ВС=22,705+0,036х₁ +0,037х₂s=3,710,

широкорядный способ посева:

ВС=15,680+0,040х₁ +0,039х₂s=4,407, где

ВС - продолжительность периода всходы-созревание, дни.

Таблица 1- Влияние приемов возделывания на наступление основных фаз вегетации зернобобовых культур, ср. 1994-2008гг

Культура	Вариант опыта	Дней от посева до наступления фазы
	способ посева	инокуляц семян	всход	бутонизац	цветение	образование бобов	созревание
Вика посевная	рядовой	не применял	11	37	49	57	103
Люпин узколистн	широкорядн	не применял	11	30	41	63	97
	рядовой	не применял	11	29	40	61	94
Люпин желтый	широкорядный	не применял	12	32	44	67	102
	рядовой	не применял	12	31	43	65	99
Люпин белый	широкорядный	не применял	14	37	51	77	115
	рядовой	не применял	14	36	50	75	112
Кормовые бобы	широкорядный	не применял	10	30	40	59	107
	рядовой	не применялась	10	29	36	55	103
Горох	рядовой	контроль	9	30	48	56	82
	рядовой	штамм 205а	9	29	47	55	81
	рядовой	штамм 262б	9	29	47	56	81
Кормовые бобы	широкорядн	контроль	10	31	44	63	99
	широкорядн	штамм 96	10	30	42	60	102
	широкорядн	штамм 97	10	30	42	60	102
Соя	черезрядный	контроль	12	41	52	70	111
	черезрядный	штамм 634б	11	38	47	63	106
	черезрядный	штамм 645б	10	36	45	61	109

У вики посевной выделены тесные связи продолжительности периода всходы-цветение с суммой активных температур (r=0,92) и количеством выпавших осадков (r=0,54). На прохождение периода цветение-образование бобов оказала влияние только сумма активных температур (r=0,96), а на период образование бобов-созревание - количество выпавших осадков (r=0,56).

На основании тесных корреляционных связей были построены линейные уравнения регрессии:

1. ВЦ=-26,083+0,946х₁-0,0208х₂ s=2,234, где

ВЦ - продолжительность периода всходы - цветение, дни,

х₁ - сумма активных температур, ⁰С

х₂ - количество выпавших осадков, мм

s - ошибка регрессии

2. ЦОб=0,393+0,058х₁s=0,887, где

ЦОб - продолжительность периода цветение - образование бобов, дни

3. ОбС=43,390+0,0888Х₂s=8,084, где

ОбС - продолжительность периода образование бобов-созревание, дни.

При анализе влияния скорости прохождения межфазных периодов на семенную продуктивность обнаружена тесная корреляционная связь с периодом всходы-цветение (r=0,59).

СП=50,747-0,960ВЦs=7,933, где

СП - семенная продуктивность, г.

ВЦ - продолжительность межфазного периода всходы-цветение, дни.

У кормовых бобов выделены тесные связи периода всходы - цветение с суммой активных температур при обоих способах посева (r = 0,92) и количеством осадков (r = 0,83 при широкорядном и r = 0,61 при рядовом способах посева). На скорость прохождения периода всходы - образование бобов оказала влияние и сумма активных температур (r = 0,99 при разных способах посева) и количество выпавших осадков (r = 0,98 и 0,95 при широкорядном и рядовом способе соответственно). На длительность прохождение периодов цветение - созревание и всходы - созревание при всех способах посева оказали влияние те же погодные факторы: сумма активных температур (r = 0,84 и 0,99 при широкорядном и r = 0,99 при рядовом способах посева) и количество выпавших осадков (r = 0,99). В варианте с инокуляцией семян также выделены тесные связи периодов всходы - цветение и всходы - образование бобов с суммой активных температур (r = 0,98) и количеством осадков (r = 0,91-0,98). На основании тесных корреляционных связей были построены линейные уравнения регрессии при обработке семян ризоторфином:

1. ВОб=-19,341+0,0797х₁+0,0140х₂ s=2,124, где

ВОб - продолжительность периода всходы - образование бобов, дни,

х₁ - сумма активных температур, ⁰С

х₂ - количество выпавших осадков, мм

2. ЦС=-2,496+0,0448х₁+0,120х₂s=2,313, где

ЦС - продолжительность периода цветение - созревание, дни

3.ВС=34,973+0,0153х₁+0,157х₂s=2,945,

где

ВС - продолжительность периода всходы-созревание, дни.

На основании тесных корреляционных связей были построены линейные уравнения регрессии при разных способах посева:

1. ВОб=-6,840+0,0589х+0,0451х₂s=0,781,

где

ВОб - продолжительность периода всходы - образование бобов, дни,

х₁ - сумма активных температур, ⁰С

х₂ - количество выпавших осадков, мм

2. ЦС=-45,336+0,103х+0,0996х₂s=1,929, где

ЦС - продолжительность периода цветение - созревание, дни

3.ВС=35,201+0,0130х+0,159х₂s=3,044, где

ВС - продолжительность периода всходы-созревание, дни.

У сои выделены тесные связи периода всходы - цветение с суммой активных температур (r = 0,67-0,70) и количеством осадков (r = 0,71-0,75), периода всходы - образование бобов с суммой активных температур (r = 0,69-0,84) и количество выпавших осадков (r = 0,75 и r = 0,89). При этом на варианте с инокуляцией они были сильнее. На прохождение периода всходы - созревание оказало влияние только количество выпавших осадков (r = 0,71-0,73). На основании тесных корреляционных связей построены линейные уравнения регрессии:

1. контроль:

ВЦ=-51,663+0,013х₁ +0,472х₂ s=2,266

обработка штаммом 634б:

ВЦ=-42,048+0,028х₁ +0,358х₂ s=2,694, где

ВЦ- продолжительность периода всходы - цветение, дни,

х₁ - сумма активных температур, ⁰С

х₂ - количество выпавших осадков, мм

2. контроль:

ВОб=-37,274-0,0008х₁+0,530х₂s=1,649,

обработка штаммом 634б:

ВОб=-25,111+0,025х₁+0,360х₂s=1,711, где

ВОб - продолжительность периода всходы - образование бобов, дни,

3. контроль:

ВС=73,684-0,052х₁+0,629х₂ s=2,510

обработка штаммом 634б:

ВС=80,255-0,039х₁ s=1,703, где

ВС - продолжительность периода всходы-созревание, дни,

х₁ - сумма активных температур, ⁰С.

Динамика среднесуточных приростов растений зернобобовых культур в высоту.

Анализ опытных данных показывает, что при рядовом способе посева показатели динамики нарастания растений в высоту выше, чем при широкорядном, в среднем на 10-31%. Следовательно, при увеличении густоты стояния растений, интенсивность их роста увеличивается.

Отмечено, что при инокуляции растений кормовых бобов, гороха и сои динамика среднесуточных приростов была выше, чем на контроле, в среднем на 20-30% (рис. 1).

Динамика фотосинтетической продуктивности зернобобовых культур.

Выявлена зависимость фотосинтетической продуктивность зернобобовых культур от приемов возделывания. Например, у кормовых бобов площадь листовой поверхности при рядовом способе посева и инокуляции выше в среднем на 30-34%, у сои при инокуляции - на 19%.

Фотосинтетический потенциал (ФП) посевов кормовых бобов уменьшается со снижением густоты стояния растений на 25% с 2,29 млн.м²дн./га при рядовом способе посева до 1,82 млн.м²дн./га - при широкорядном. При инокуляции семян ФП увеличивается на 6 % по сравнению с контролем и составляет 1,41-1,43 млн.м²дн./га, ФП сои при инокуляции семян ризоторфином двух штаммов увеличивался по сравнению с контролем на 14 - 18 %.

Выделены сорта кормовых бобов и сои с наиболее высокими показателями фотосинтетической продуктивности: Tie beans (Англия), Mohenloher Hochzuch (Чехия), Омский 1, Местные (Украина) кормовых бобов, Соер-4, Ugra, ПЭП-26 и ПЭП-27 сои.

Динамика симбиотической активности зернобобовых культур

Установлено, что показатели активного симбиотического потенциала (АСП) зависят от применяемого штамма ризоторфина. У кормовых бобов при обработке семян штаммами клубеньковых бактерий продолжительность функционирования клубеньков длилась до фазы начала созревания бобов. Наибольшее количество клубеньков - 47,9-50 шт. наблюдалось в фазу образования бобов при обработке семян штаммами, что на 13-18 % больше, чем на контроле. Масса клубеньков при этом составляло 0,58-0,54 г , что на 17-26 % больше, чем на контроле. По этим показателям выделился сорт - Mohenloher Hochzucht (Чехия).

У гороха максимальная масса клубеньков отмечена на вариантах с обработкой семян штаммами 205а и 262б в период цветения-образования бобов и - 122,1-195,6 кг/га. Высокое значение АСП - 16,52 тыс. кг*дн./га отмечено на варианте с инокуляцией семян штаммом 262б у гороха посевного сорта Аксайский кормовой.

У сои наибольшие показатели симбиотического аппарата выявлены у сортов Соер-3, Ugra, ПЭП-26 и ПЭП-27, Соер-4 и Major. Максимальное количество клубеньков при инокуляции составляет - 437,1-451,3 шт./м², масса клубеньков при этом - 31,4-32,2 г/м². При обработке штаммом 645б показатели количества и массы клубеньков и АСП (21,4 тыс. кг*дн. /га) несколько выше, чем при обработке штаммом 634б (АСП -20,6 тыс. кг*дн. /га).



Рис. 1 - Темпы роста растений кормовых бобов в зависимости от приемов возделывания, ср. 1998-2001гг.

Модели зависимости урожайности зеленой массы сортов сои от фотосинтетической продуктивности и активного симбиотического потенциала. По результатам наших исследований выделена тесная корреляционная связь между урожайностью и фотосинтетической продуктивностью растений сои, как на контроле (r = 0,99), так и при инокуляции штаммами 634б и 345б (r = 0,97 и 0,98 соответственно). Такая же сильная зависимость существует между урожайностью зеленой массы и показателем активного симбиотического потенциала растений сои, как на контроле (r = 0,92), так и при инокуляции штаммами ризоторфина (r = 0,80 и 0,75 соответственно).

Регрессионная модель признака описывается уравнением:

Контроль

ЗМ =3,25 + 11,17х₁ - 0,37х₂s_r = 0,43

Инокуляция штаммом 634б

ЗМ =4,55 + 11,18х₁ - 0,39х₂s = 0,19

Инокуляция штаммом 645б

ЗМ =5,82 + 11,09х₁ - 0,41х₂ s_r = 1,42, где:

ЗМ - урожайность зеленой массы, т/га

х₁ - фотосинтетический потенциал, тыс. кг*дн. /га;

х₂ - активный симбиотический потенциал, млн. м²?сут. /га.

Анализ уравнений регрессии показывает, что коэффициенты переменных х₁ и х₂ как на контроле, так и при инокуляции обоими штаммами приблизительно одинаковые, а константа меняется в зависимости от обработки тем или иным штаммом. Этот показатель всегда выше при инокуляции в сравнении с контролем, а у штамма 634б он меньше, чем у штамма 645б. Таким образом, даже если показатели фотосинтетической продуктивности и активного симбиотического потенциала растений сои при инокуляции одинаковые, то все равно обработка штаммами ризоторфина в той или иной степени повышает показатель урожайности зеленой массы.

УРОЖАЙНОСТЬ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ И СЕМЯН ЗЕРНОБОБОВЫХ КУЛЬТУР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Влияние приемов возделывания на формирование элементов продуктивности зернобобовых культур.

Данные наших исследований свидетельствуют, что у различных видов зернобобовых культур элементы продуктивности как семенной, так и зеленой массы, значительно отличаются друг от друга. Наибольшая высота в фазу уборки на зеленую массу отмечена у сои и гороха при инокуляции - 0,73 м. Инокуляция положительно повлияла и на следующие элементы продуктивности число листьев (кормовые бобы - 62,2 шт)., число ветвей на одном растении (соя -5,5 шт.) (табл. 2).

Таблица 2 - Продуктивность зеленой массы растений зернобобовых культур и ее элементы в зависимости от приемов возделывания, ср. 1994-2008гг.

Культура	Вариант опыта	Высота растений, м	Число ветвей на 1 растении, шт	Число листьев на 1 растении, шт.	Продуктивность зеленой массы, г
	способ посева	инокуляция семян
Вика посевная	рядовой	не применялась	0,48	2,90	23,40	13,30
Люпин узколистный	широкорядный	не применялась	0,37	5,17	34,75	56,08
	рядовой	не применялась	0,41	4,93	34,25	49,13
Люпин желтый	широкорядный	не применялась	0,39	4,27	27,83	59,00
	рядовой	не применялась	0,43	4,17	26,33	52,43
Люпин белый	широкорядный	не применялась	0,42	4,02	32,08	81,45
	рядовой	не применялась	0,53	4,13	31,70	68,54
Кормовые бобы	широкорядный	не применялась	0,56	1,29	55,76	74,41
	рядовой	не применялась	0,61	1,15	57,82	67,28
Горох	рядовой	контроль	0,63	13,8*	15,80	26,59
	рядовой	штамм 205а	0,67	14,7*	17,80	27,57
	рядовой	штамм 262б	0,73	15,7*	19,40	28,22
Кормовые бобы	широкорядный	контроль	0,58	1,30	57,90	80,10
	широкорядный	штамм 96	0,60	1,15	60,20	80,00
	широкорядный	штамм 97	0,64	1,12	62,20	84,10
Соя	черезрядный	контроль	0,57	4,50	18,23	69,60
	черезрядный	штамм 634б	0,58	5,13	21,11	76,30
	черезрядный	штамм 645б	0,72	5,50	23,80	84,90
V, %			21,58	75,87	46,59	37,55
			0,12	4,27	16,24	24,62

^* - число междоузлий, шт

Наибольшее число бобов на одном растении сформировалось у вики посевной - 21,5 шт. и у сои при инокуляции - 17,2 шт., наибольшее число семян в бобе было у вики посевной - 7 шт., у гороха - 5 шт. при инокуляции. Число семян с одного растения наибольшим было у вики посевной - 158 шт. Ввиду различной крупности семян у видов зернобобовых культур был разным показатель массы 1000 семян и семенная продуктивность. Наиболее высокий показатель семенной продуктивности отмечен у кормовых бобов - 9,88 г и сои - 7,53 г при инокуляции, у люпина белого - 8,3 г и люпина узколистного - 7,27 г при рядовом способе посева (табл. 3).

Несмотря на то, что при широкорядном способе посева высота растений люпина узколистного и люпина желтого ниже, продуктивность их на 14% больше. Это объясняется увеличением количества ветвей и листьев на 1 растении при широкорядном способе посева.

Сорта люпина узколистного Великан-4 и Великан-6 были выделены как наиболее продуктивные, зеленая масса одного растения составила 79,6 г у Великан-4, и 90,1 г у Великан-6 при широкорядном способе посева; 67,3 г и 73,2 г при рядовом посеве соответственно. Два сорта люпина желтого Индустриальный и Уть были лучшими с показателями данного признака 68,6 г и 68,2 г соответственно при широкорядном способе посева и 62,7 г и 58,2 г при рядовом, что выше среднего показателя по группе люпина желтого на 15-16 %.

Число семян в бобе и масса 1000 семян ввиду видовых и сортовых особенностей не изменялись в зависимости от способа посева, а число бобов на 1 растении также при широкорядном способе посева было выше.

Изменение способа посева значительно повлияло на продуктивность семян люпина желтого, увеличивая ее с уменьшением густоты стояния в среднем на 25 %. По продуктивности семян при разных способах посева выделились сорта люпина узколистного Великан-4 и Великан-6 с показателями 11,8-12,3 г при рядовом способе посева. Среди сортов люпина желтого выделился сорт Гетман при каждом способе посева с продуктивностью 8,3 г и 6,4 г

Наибольшее число ветвей (4-4,3 шт.) отмечено у сортообразцов вики посевной ВИР 436-95, 412-95, 529-95, К-36584, 36503 (Ленинградская область).

В группу с высокой облиственностью (> 30 листьев на растении) вошли сортообразцы ВИР 436-95, 412-95, 529-95, К-36477 (Ленинградская область).

Наиболее высоким стеблем (0,60 м) отличились сортообразцы К-36405 (Московская область), К-36409 (Орловская область).

Выделено 5 сортообразцов со стабильно высокой продуктивностью зеленой массы (141-,7-163,9% к стандарту). Это сортообразцы К-36505, 529-95, ВИР 528-95, М-349 (Ленинградская область), К-36409 (Орловская область), продуктивность которых составляла 21,06-24,40 г.

Наибольшее число бобов на одном растении отмечено у сортообразцов К-36584 (Ленинградская область), К-36423 (Московская область), К-36438 (Литва), Вир 412-95 и составляет 29,6-39,3 шт.

В группу со средним числом семян в бобе вошли сортообразцы К-36458, К-36407, К-36410, у которых этот показатель достигал 7,7-8,4 шт.

Таблица 3 - Семенная продуктивность растений зернобобовых культур и ее элементы в зависимости от приемов возделывания, ср. 1994-2008гг.

Культура	Вариант опыта	Число бобов на 1 растении, шт.	Число семян в бобе, шт.	Число семян на 1 растении, шт.	Масса 1000 семян, шт.	Семенная продуктивность, г
	способ посева	инокуляция семян
Вика посевная	рядовой	не применялась	21,50	7,00	158,10	62,71	10,4
Люпин узколистный	широкорядный	не применялась	15,23	3,46	52,75	131,22	7,13
	рядовой	не применялась	14,88	3,48	51,70	134,72	7,27
Люпин желтый	широкорядный	не применялась	15,59	3,67	57,14	122,70	7,04
	рядовой	не применялась	12,39	3,64	45,07	123,05	5,56
Люпин белый	широкорядный	не применялась	10,90	3,12	34,02	235,55	8,12
	рядовой	не применялась	12,22	3,08	37,64	218,57	8,30
Кормовые бобы	широкорядный	не применялась	7,00	2,63	18,53	528,00	8,39
	рядовой	не применялась	5,99	2,58	15,59	535,67	9,69
Горох	рядовой	контроль	6,23	4,69	28,79	185,60	5,38
	рядовой	штамм 205а	6,00	5,28	31,48	188,90	5,89
	рядовой	штамм 262б	6,35	5,35	33,63	185,00	6,19
Кормовые бобы	широкорядный	контроль	6,81	2,57	17,58	521,86	9,04
	широкорядный	штамм 96	7,40	2,57	18,42	526,07	9,59
	широкорядный	штамм 97	7,31	2,59	18,86	531,79	9,88
Соя	черезрядный	контроль	15,10	3,05	46,01	143,00	6,66
	черезрядный	штамм 634б	17,10	2,92	50,02	145,00	7,29
	черезрядный	штамм 645б	17,20	3,00	51,01	145,00	7,53
V, %			48,09	34,43	71,06	71,61	21,09
			6,60	1,23	35,63	166,46	1,56

В группу с крупными семенами (масса 1000 семян 67,6-73,6 г) - сортообразцы К-36407, К-36438, К-36409.

Высокой семенной продуктивностью (136,1-163,9% к стандарту) отличились сортообразцы К-36423, К-36458, К-36584,у которых она составила 16,2-19,5г.

Загущение и инокуляция увеличивали число листьев на растении кормовых бобов до 3 - 9 % и оно составляло 93-95,7 шт. при рядовом способе посева и 60,2-62,2 шт. при инокуляции двумя штаммами.

Такая же тенденция наблюдалась и с высотой растений кормовых бобов, которая была на 11-21% больше при рядовом способе посева и на 4,8% - при инокуляции.

Продуктивность зеленой массы кормовых бобов при широкорядном способе посева была выше и составила 14,4 г или на 10 % больше, чем при рядовом. По продуктивности зеленой массы (80,1-82,2 г) при широкорядном способе посева выделились сорта Местные (Украина), Tie beans (Англия), Mohenloher Hochzucht (Чехия). При рядовом (71,1 -73,1г) - сорта Tie beans (Англия), Gryf (Польша), Skyna (Литва), Mohenloher Hochzucht (Чехия). Продуктивность зеленой массы кормовых бобов при инокуляции семян двумя штаммами ризоторфина составила 82 г, на контроле - 80 г , что на 2,5 % ниже. По продуктивности зеленой массы при инокуляции семян ризоторфином двух штаммов выделились сорта Рог (Грузия), Местные (Украина), Tie beans (Англия), Gryf (Польша), Skyna (Литва), Mohenloher Hochzucht (Чехия), которая составила 83,4-89,3 г при обработке штаммом 96 и 85,6-91,1 г при обработке штаммом 97, а на контроле 82,0-86,7 г, что в среднем на 3-4 % меньше.

Число бобов на одном растении при широкорядном способе посева составило 7 шт., при рядовом - 6 шт., на контроле - 6,8 шт., а при обработке семян ризоторфином их количество увеличивалось на 8,8 % и составляло 7,3-7,4 шт.

При обработке ризоторфином двумя штаммами число семян в бобе не изменилось и составило 2,6 шт.

Показатель массы 1000 семян кормовых бобов при рядовом способе посева в среднем по коллекции выше на 4-5 %, чем при широкорядном и составляет 551-573г.

Наиболее продуктивными при обоих способах посева были сорта Gryf (Польша), Местные (Украина), Mohenloher Hochzucht (Чехия), которые превышали стандарт - сорт Укко - на 10-18 %. Семенная продуктивность увеличилась в среднем по коллекции с инокуляцией семян и составила 9,6-9,9 г, что на 7 % выше, чем на контроле. Наибольшей семенной продуктивностью (10,2-11,2 г) при инокуляции семян двумя штаммами ризоторфина обладали сорта Местные (Украина), Mohenloher Hochzucht (Чехия), Местные (Амурская обл.), Gryf (Польша).

В коллекции гороха посевного количество листьев варьировало от 16,2 шт. до 18,5 шт. Наибольшее их значение отмечено у гороха посевного сорта Местный стародавний на вариантах с инокуляцией семян штаммами ризоторфина 205а и 262б. Среднее значение высоты растений находилось в пределах от 0,63 до 0,73 м. При этом наибольшая высота отмечалась у сорта Аксайский кормовой на варианте с инокуляцией семян штаммом 262б. При инокуляции семян штаммами ризоторфина 262б высота растений гороха увеличилась на 15,0%.

Наибольшая продуктивность зеленой массы отмечена на варианте с инокуляцией семян штаммами ризоторфина 262б и составила 28,31 г, что превышает стандарт и вариант с обработкой штаммом 205а на 6,2% и 2,7% соответственно.

У гороха посевного выявилась тесная взаимосвязь между продуктивностью и количеством листьев (r = 0,58 при инокуляции штаммом 262б и r = 0,63 при инокуляции штаммом 205а) между продуктивностью и высотой растений (r = 0,78).

Количество семян с одного растения варьировало от 28,8 шт. до 33,6 шт. как на контроле, так при обработке семян штаммами. Наибольшее количество семян отмечено на варианте с обработкой семян штаммом 262б у сортов Местный стародавний и Аксайский кормовой и составило 40,3 шт., что превышает контроль на 27,1 % и 44,0 % соответственно. Количество семян в бобе при инокуляции возрастало в среднем на 15 % по сравнению с контролем. Максимальное количество семян в бобе отмечено у сорта FjordЧFR 62 - 6,5 шт. на варианте с обработкой штаммом 205а, что превышало контроль на 35,4 %.

Масса 1000 семян изменялась от 119,2 г до 270,0 г. По этому показателю выделился сорт Pinochio с максимальной массой 1000 семян 236,7 г на варианте с обработкой штаммом 262б, что превысило контроль на 3 %.

Семенная продуктивность варьировала от 2,54 г до 8,15 г. Инокуляция семян штаммом 205а увеличивала семенную продуктивность на 9,6 %, а штаммом 262б - на 15,2 %. Максимальная продуктивность 7,51 г отмечена у сорта Pinochio на варианте с обработкой штаммом 262б, что превышает контроль на 13 %.

У растений сои число ветвей и листьев увеличивалось при инокуляции в среднем на 13 - 25%. По числу ветвей выделились сорта ПЭП-26, ПЭП-27 и Ugra. Наибольшее число листьев, как на контроле, так и при инокуляции обоими штаммами было у сортов Соер-4, ПЭП-26 и ПЭП-27.

Высота растений сои была на 4 % выше при инокуляции по сравнению с контролем. Наибольшей высотой, как на контроле, так и при инокуляции семян отличались сорта Магева и Приморская-81.

По продуктивности зеленой массы выделились сорта сои Ugra, ПЭП-26 и ПЭП-27, величина которой составила 85,7, 104,8 и 86,5 г на контроле, при инокуляции штаммами 634б и 645б этот показатель увеличивался на 3-26% в зависимости от сорта и штамма. Наибольший эффект от инокуляции наблюдается у сортов Соер-4, Major, ПЭП-27 и Окская.

Наибольшее число бобов на одном растении, как на контроле, так и при инокуляции было у сортов сои Магева, Соер-3, Соер-4, Ugra, Приморская-81 и Окская (до 25 шт.). Выделены сорта сои: Соер-3, Соер-4, Уссурийская, Ugra, имеющие наибольшие показатели массы 1000 семян от 174 г на контроле до 214 г при инокуляции. Самой большой семенной продуктивностью, как на контроле, так и при обработке штаммами ризоторфина обладали сорта Ugra и Приморская-81; при инокуляции штаммом 634б к лучшим относился сорт Соер-3, а при инокуляции штаммом 645б - Окская.

Наши исследования показали, что продуктивность и ее элементы имеют разные значения не только по видам зернобобовых культур, но и в зависимости от приемов возделывания.

Урожайность различных сортов зернобобовых культур и типы их использования.

Урожайность видов зернобобовых культур ввиду биологических различий между ними и уровня потенциала продуктивности разная и она заметно изменяется в зависимости от конкретных почвенно-климатических и агротехнических условий возделывания.

В наших исследованиях урожайность видов зернобобовых культур резко отличается друг от друга. Если урожайность зеленой массы вики посевной принять за 100 %, то урожайность всех других культур будет в 2-4 раза выше. В зависимости от приема возделывания горох был на уровне урожайности вики, соя была в 1,5 раза урожайнее, кормовые бобы - в 2 раза, люпин - в 3 раза (табл. 4.).

По урожайности семян разница в показателях у видов несколько ниже. Если урожайность семян вики посевной принять за 100 %, то урожайность сои будет на одном уровне с викой посевной, кормовых бобов на 30 % больше, гороха на 50 %, люпина в 1,7-3,0 раза выше в зависимости от вида и приема возделывания.

Урожайность зеленой массы всех сортов люпина узколистного была выше, чем у сорта-стандарта Немчиновский синий на 28-270 % при широкорядном способе посева, на 36-237 % - при сплошном рядовом способе посева.

По урожайности зеленой массы выделились сорта белорусской селекции Великан-4 и Великан-6, которая составляла 45,0 т/га (Великан-4), 51,5 т/га (Великан-6) при широкорядном способе посева и 63,2 т/га и 70,4 т/га при рядовом соответственно.

Урожайность зеленой массы изучаемых сортов люпина желтого - 32,7 т/га при широкорядном и 48,6 т/га при рядовом способе посева. При этом урожайность сортов Уть и Индустриальный при обоих способах посева была наивысшей и составила 38,5 - 50,0 т/га у сорта Уть и 37,3-58,7 т/га у сорта Индустриальный.

Урожайность семян однолетних видов люпина зависит от видовых и сортовых генетических особенностей, приемов возделывания и погодных условий. С увеличением густоты стояния растений урожайность семян увеличивалась на 70 % у люпина узколистного, на 31 % у люпина желтого.

Наиболее урожайными были сорта Великан-4 (11,0 т/га) и Великан-6 (11,9т/га) люпина узколистного, Уть и Гетман (5,8-6,0 т/га) люпина желтого.

Выделено три сортообразца вики посевной со стабильной и высокой урожайностью зеленой массы (6,16 - 8,93 т/га) ВИР 528-95, 529-95, К-36505 (Ленинградская область). В группу с очень высокой урожайностью семян вошло три сортообразца: К-36409 (Орловская область), К-36458 (Омская область), К-36438 (Литва), которая составила 2,45 - 2,59 т/га.

Урожайность зеленой массы кормовых бобов за годы исследований составила 25,7 т/га при широкорядном и 34,6 т/га - при рядовом. При обоих способах посева по урожайности зеленой массы выделились сорта Местные (Украина), Tie beans (Англия), Mohenloher Hochzucht (Чехия), Skyna (Литва), Gryf (Польша), урожайность которых была 27,2 - 28,4 т/га при широкорядном и 35,5 - 37,0 т/га - при рядовом способах посева.

Таблица 4 - Урожайность зеленой массы и семян растений зернобобовых культур в зависимости от приемов возделывания, ср. 1994-2008гг., т/га

Культура	Вариант опыта	Урожайность зеленой массы	%	Урожайность семян	%
Вика посевная	рядовой способ посева	14,0	100	2,2	100
Люпин узколистный	широкорядный	31,7	226	4,0	182
	рядовой	46,3	331	6,8	309
желтый	широкорядный	32,7	234	3,9	177
	рядовой	48,6	347	5,1	232
белый	широкорядный	45,7	326	4,5	205
	рядовой	62,9	449	7,6	345
Кормовые бобы	широкорядный	25,7	184	2,9	132
	рядовой	34,6	247	3,3	150
Горох	контроль (без инокуляции)	14,9	106	3,0	136
	штамм 205а	15,4	110	3,3	150
	штамм 262б	15,6	111	3,4	155
Кормовые бобы	контроль	27,8	199	2,7	123
	штамм 96	28,3	202	2,9	132
	штамм 97	28,9	206	3,0	136
Соя	контроль	18,7	134	1,8	82
	штамм 634 б	21,9	156	2,3	104
	штамм 645б	24,1	172	2,9	132

Урожайность зеленой массы кормовых бобов на вариантах с инокуляцией и на контроле была практически одинаковой и составляла 27,8-28,9 т/га. Инокуляция семян ризоторфином повышает урожайность зеленой массы незначительно - на 2-4%, при благоприятных погодных условиях до 5 %.

По урожайности зеленой массы при инокуляции семян выделились сорта Tie beans (Англия), Mohenloher Hochzucht (Чехия), Рог (Грузия), Омский 1, Skyna (Литва), которая составила 29,3 - 31,6 т/га. Урожайность семян кормовых бобов при рядовом способе посева была выше на 13 %, чем при широкорядном и составляла 3,3 т/га. Урожайность семян кормовых бобов на контроле была на 7-8 % ниже, чем при обработке семян ризоторфином.

Урожайность зеленой массы сортов гороха варьировала от 11,4 т/га до 22,4 т/га. Максимальный показатель урожайности зеленой массы, как на контроле, так и при инокуляции был у сортов PSH-10, Maria, Pinochio. Урожайность семян сортов гороха на контроле составила 3,0 т/га, а при инокуляции штаммом 205а выше на 10,0%, а штаммом 262б - на 13,0%. При инокуляции штаммом 262б максимальный показ...