Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Совершенствование технологии возделывания люцерны на фуражные цели для стабилизации кормопроизводства и повышения продуктивности пашни на черноземах Западного Предкавказья

Совершенствование технологии возделывания люцерны на фуражные цели для стабилизации кормопроизводства и повышения продуктивности пашни на черноземах Западного Предкавказья

Исследование влияния различных агроприемов возделывания на рост, развитие и формирование урожая люцерны первого, второго и третьего годов жизни и его качество. Технологии возделывания люцерны на агрофизические, агрохимические свойства черноземов.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 29.01.2018
Размер файла 254,4 K
рефераты на заказ со скидкой

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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ НА ФУРАЖНЫЕ ЦЕЛИ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КОРМОПРОИЗВОДСТВА И ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПАШНИ НА ЧЕРНОЗЕМАХ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Горковенко Леонид Григорьевич

Краснодар - 2008

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» в 1991-2006 гг.

Научный консультант: МАЛЮГА Н.Г., доктор сельскохозяйственных

наук, профессор

Официальные оппоненты: ФРОЛОВ С. А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ЛУКОМЕЦ В.М., Член-Корреспондент РАСХН

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ЖЕЛТОПУЗОВ В.Н., доктор

сельскохозяйственных наук, профессор

Ведущая организация: ГНУ Краснодарский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства

им. П. П. Лукьяненко

Защита состоится « 26 » декабря 2008 года в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.03 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», с авторефератом на сайте http://www.kubagro.ru и официальном сайте ВАК РФ.

Автореферат разослан и размещен на сайте «___» ____________ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Кравцов А. М.

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Повышение продуктивности пашни и увеличение производства и качества высокобелковых кормов, без чего невозможен дальнейший рост продукции животноводства, в настоящее время является важнейшей задачей АПК России, ЮФО и Краснодарского края. Решение этой задачи актуально и должно быть осуществлено прежде всего за счет внедрения в производство высокопродуктивных культур.

Критерием продуктивности той или иной кормовой культуры является выход кормовых единиц с 1 га посева. По этому показателю первое место принадлежит кукурузе и сахарной свекле. Однако ценность кормов определяется не только количеством кормовых единиц, но и достаточным содержанием переваримого протеина, минеральных солей и витаминов.

Важное значение в увеличении производства сбалансированных кормов имеет многолетняя высокобелковая бобовая трава - люцерна. Она дает высокобелковый, богатый витаминами корм. В 100 кг зеленой массы содержится 17 кг кормовых единиц и 3,6 кг переваримого протеина, в сене соответственно 49 и 9,6, травяной муке - 65 и 13,5, сенаже - 28 и 5,5 кг. На 1 кормовую единицу в этих кормах приходится от 150 до 200 г переваримого протеина при норме 100 г, содержащего все важные аминокислоты [42].

Велико и агротехническое значение люцерны, прежде всего, как азотфик-сирующей культуры. Азот люцерны, в отличие от азота минеральных удобрений (иногда органических), не загрязняет окружающую среду, легко усваивается другими растениями. Например, каждый гектар люцерны оставляет в почве после распашки пласта до 350 кг/га азота против 90-100 кг у клевера и 200-250 кг у эспарцета [48, 108, 190]. Кроме того, возделывание люцерны позволяет резко снизить затраты на все дорогостоящие азотные удобрения, внесение которых также наносит немалый вред природе. Поэтому, пласт люцерны - великолепный предшественник для озимой пшеницы. Люцерна - важнейший компонент травосмесей как на богаре, так и орошаемых культурных пастбищах в степных и сухостепных регионах [243].

Люцерна не только прекрасная кормовая культура, но и растение, имеющее большое мелиоративное значение. Она улучшает физико-химические и биологические свойства почвы, повышает ее плодородие. Ей принадлежит важнейшая роль в предотвращении засоления орошаемых земель [160].

Несмотря на исключительную ценность культуры, люцерне в последнее десятилетие уделяется недостаточное внимание. Не в полной мере используются ее биологические, агротехнические возможности и кормовые достоинства.

Известно, что в 60-е годы в Краснодарском крае площади посева под люцерной составляли 246,5 тыс. га пашни, в 80-е - до 481 тыс. га [42, 73]. В настоящее время площади под травами сократились, многие хозяйства выращивают люцерну в выводных полях, что существенно ограничивает ее благоприятное воздействие на почву и снижает эффективность севооборотов. Интересы сельскохозяйственного производства ставят задачу введения в севообороты двух полей многолетних трав, что повлечет за собой увеличение их посевов в крае до 700-740 тыс. га, т. е. около 17,5% от всей площади пашни. В Краснодарском крае на конец 2000 г. эта культура занимает площадь 469,2 тыс. га [38]. В полевых севооборотах площади под многолетними травами составляют всего 10-12% и менее в структуре посевных площадей. Если в США площадь под люцерной составляет 11 млн. га, Аргентине - 7,5 млн. га, то в России всего 4,4 млн. га, что свидетельствует о недостаточной роли этой культуры. К тому же урожайность многолетних трав в России в 2-3 раза ниже потенциальных ее возможностей в связи с недостаточно обоснованной технологией возделывания.

В настоящее время во всем мире ставится задача перехода к сбалансированному сельскому хозяйству. Люцерна является важным звеном при переходе к сбалансированному биологизированному земледелию, которой в севообороте необходимо создать условия для получения стабильно высоких урожаев и азотфиксации.

С точки зрения сбалансированного сельского хозяйства роль многолетних трав в земледелии значительно шире. Наряду с уже названным позитивным влиянием этих культур на содержание гумуса в почве, на ее структурно-агрегатный состав, водно-воздушный режим огромна роль люцерны как фитомелиоранта, прекрасного кормового растения и симбиотического азотфиксатора. Масштабы биологической фиксации азота люцерной огромны. По данным А. В. Лабынцева, на черноземах юга России в среднем за ротацию 10-польного севооборота люцерна трех лет жизни накапливала фиксированного азота на естественном неудобренном фоне 374 кг/га, на фоне 5 т навоза + (NPK)30 - 514, на фоне 7,6 т навоза + (NPK)30 - 581 и на фоне 10,5 т навоза + 2,7 т побочной растительной продукции - 506 кг/га.

Использование биологического азота в земледелии обеспечивает снижение энергозатрат, экономию материальных ресурсов, уменьшает загрязнение окружающей среды продуктами деградации азотных удобрений, способствует сохранению плодородия почвы, решает в определенной степени проблему дефицита растительного белка. Это позволяет в сбалансированном сельскохозяйственном производстве решить проблему сохранения плодородия почвы, повышения продуктивности пашни и получения конкурентоспособной растениеводческой и животноводческой продукции.

Цель и задачи исследований. Целью работы является теоретическое обоснование и разработка приемов оптимизации технологии возделывания люцерны на фуражные цели, обеспечивающих стабилизацию производства высокобелковых кормов, повышение продуктивности пашни в зернотравяно-пропашном севообороте на черноземах Западного Предкавказья.

Для реализации цели были поставлены задачи:

- дать сравнительную оценку сортов люцерны отечественной и зарубежной селекции;

- изучить влияние различных агроприемов и технологий возделывания на рост, развитие и формирование урожая люцерны первого, второго и третьего годов жизни и его качество;

- установить влияние технологий возделывания люцерны на агрофизические, агрохимические свойства черноземов, их водно-воздушный режим;

- установить роль многолетних бобовых трав в стабилизации производства высококачественного зерна озимой пшеницы;

- изучить влияние технологий возделывания на количественный и качественный состав почвенной биоты и фитосанитарное состояние посевов люцерны;

- дать экономическую и биоэнергетическую оценку технологий возделывания люцерны.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые в условиях Западного Предкавказья дано теоретическое обоснование и разработаны технологии возделывания люцерны, основанные на сочетании факторов плодородия почвы, минерального питания, способов основной обработки почвы и систем защиты растений, обеспечивающие стабилизацию кормовой базы для животноводства, сохранение и повышение плодородия почвы, повышение конкурентной способности продукции через биологизацию земледелия и экологическую безопасность.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Теоретическое обоснование различных агроприемов и альтернативных технологий возделывания люцерны первого, второго и третьего года жизни на фуражные цели, обеспечивающих стабилизацию производства высококачественных кормов и повышение продуктивности пашни.

2. Влияние технологий возделывания люцерны на плодородие чернозема выщелоченного в условиях Западного Предкавказья.

3. Оценка влияния возделывания люцерны по различным технологиям на продуктивность последующей культуры в севообороте озимой пшеницы.

4. Обоснование возможности снижения применения минеральных удобрений и средств защиты при возделывании люцерны и озимой пшеницы.

Практическая ценность работы. Сельскохозяйственному производству предложены альтернативные экономически и энергетически обоснованные технологии возделывания люцерны, обеспечивающие экономически оправданный уровень урожайности зеленой массы и сена. Хозяйства получают возможность выбора технологий, обеспечивающих высокую урожайность и максимальную рентабельность выращивания люцерны на фураж в зависимости от финансового, организационно-технологического уровня и почвенно-климатических условий, а также повышающих продуктивность последующих культур в севообороте.

Полученные результаты работы являются составной частью рекомендаций «Особенности ухода за посевами озимых колосовых культур, многолетних трав и возделывание яровых культур в 2003 году» (Краснодар, 2003), монографии «Люцерна. Биология и агротехнические приемы выращивания на юге России» (Краснодар, 2006).

Апробация разработанных альтернативных технологий возделывания люцерны проводилась в учхозах «Кубань» и «Краснодарское» Кубанского госагроуниверситета, в хозяйствах «Нива Кубани» и «Агроколледж» Брюховецкого района, «Победа» Каневского района, им. Ильича Ленинградского района Краснодарского края в 2001-2006 гг. Люцерна в этих хозяйствах возделывается в ротации севооборота на 14-17% площадей.

В агрофирме «Победа» Каневского района после внедрения биологизированной системы земледелия на агроландшафтной основе с рациональным использованием люцерны и эспарцета экономический эффект от растениеводства в 2006 г. составил 29,6 млн. руб., в целом по хозяйству 127,9 млн. руб., повысилось плодородие обыкновенного чернозема, снизилось применение минеральных удобрений на 1 га пашни в 1,7 раза.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных (1995-2004) научных конференциях Кубанского госагроуниверситета, на Всероссийских и международных научно-практических конференциях (Краснодар, 1998, 2002, 2004; Москва, 1999, 2002; Пущино, 1996), на совещаниях-семинарах руководителей и специалистов хозяйств районов Краснодарского края по вопросам технологии возделывания многолетних трав в 1997-2004 гг., на заседании научно-методического совета КубГАУ при подготовке сборника «Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края» (Краснодар, 1997, 2002 и 2008).

Работа выполнялась в Кубанском государственном аграрном университете в соответствии с планом НИР по комплексным темам в 1998-2000 гг. - № 01960009000 и 2001-2005 гг. - № 01200113454.

В диссертации использованы данные, полученные под руководством или при непосредственном участии автора, а также материалы, являющиеся результатом совместной работы другими исследователями.

Публикация результатов исследований. Материалы диссертации опубликованы в 39 печатных работах общим объемом более 50 печатных листов. Издана монография 9,75 печатных листов.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 433 страницах машинописного текста и содержит введение, 7 глав, выводы и предложения производству, 16 рисунков, 81 таблицу в тексте и 54 в приложении. Список использованной литературы включает 384 наименования, в том числе 47 иностранных авторов.

Автор глубоко признателен и выражает искреннюю благодарность научному консультанту - доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н. Г. Малюге за неоценимую помощь в разработке программы, проведении исследований и подготовке данной диссертации, соавторам публикаций и сотрудникам кафедр растениеводства, орошаемого земледелия, защиты растений, почвоведения, физиологии и биохимии за помощь и непосредственное участие в проведении наблюдений, учетов и анализов в полевых стационарных и краткосрочных исследований и лабораторных опытов.

2. Содержание работы

1. Значение многолетних бобовых трав в кормопроизводстве и растениеводстве (обзор литературы)

В этой главе рассматривается роль многолетних бобовых трав в кормопроизводстве, их значение в биологизации земледелия. Обсуждаются вопросы влияния отдельных агроприемов и технологий возделывания на продуктивность зеленой массы и сена многолетних трав и качество корма. Намечаются возможности повышения эффективности технологий возделывания люцерны, возможности биологизации и сокращения затрат при выращивании озимой пшеницы по предшественнику люцерна.

2. Условия и методика проведения исследований

Опытное поле, на котором проводились наши исследования в 1994-2006 гг., расположено на территории учхоза «Кубань», принадлежащего Кубанскому государственному аграрному университету. Оно находится в двух километрах на запад от центральной усадьбы первого отделения учхоза.

Рельеф опытного поля равнинный.

Почвы представлены черноземом выщелоченным сверхмощным легкоглинистым со средней мощностью гумусового горизонта - 147 см.

Механический состав легкоглинистый. Содержание физической глины колеблется от 61 до 64%. Значительное количество илистых частиц (от 37 до 40%) и небольшое количество песка (3-6%) придает почве большую связность.

Почвообразующими породами послужили лессовидные тяжелые суглинки с реакцией водной вытяжки (рН от 6,5 до 8,2).

Данные анализов почв опытного поля, проведенных институтом «Ку-баньНИИгипрозем» в 1991 г. показали, что содержание гумуса в пахотном слое небольшое и колебалось от 2,5 до 2,9%, однако в связи с большой мощностью гумусового горизонта А + В (147 см) валовые запасы его составляют 407 т/га, а в двух метровом слое - 457 т/га.

Малое содержание гумуса предопределило и невысокое содержание азота. Общие запасы его в пахотном слое почвы составляли 0,16-0,18% (или около 8 т/га), а в слое 0-150 см - 35-40 т/га.

Валовые запасы фосфора в пахотном слое почвы 0,16-0,18% (6,5-7,8 т/га), а калия - 1,5-2,0% (50 т/га). Общие запасы этих веществ в 1,5 м слое почвы варьируют от 35 до 40 и от 370 до 380 т/га соответственно.

Обеспеченность выщелоченного чернозема подвижным фосфором и обменным калием в пахотном слое почвы колеблется от средней до высокой. Верхний слой имеет нейтральную или реже слабокислую реакцию (рН 6,8-7,0).

Чернозем выщелоченный обладает высокой емкостью поглощения. Сумма поглощенных оснований достигает 33,0-34,3 мг-экв. на 100 г почвы, причем на долю кальция приходится до 80%. Степень насыщаемости почв основаниями 96-98%.

В связи с большим количеством илистых частиц чернозем выщелоченный имеет высокую скважность (44-47%) и повышенную плотность. Объемная масса верхней метровой толщины составляет 1,3-1,5 г/см3. Это явилось причиной более низкого содержания питательных веществ и предопределяет меньшую доступность влаги растениям. При относительно высоких запасах общей влаги (360 мм), количество доступной растениям влаги составляет около 40-45%, в том числе легкодоступной 16-17% от общего ее запаса. Влажность устойчивого завядания 14,5-15,0%. Водопрочность структурных агрегатов 65-75%.

Следовательно, можно сказать, что чернозем выщелоченный, как основная почвенная разность опытного поля, обладает достаточно высоким уровнем плодородия и пригоден для возделывания многих сельскохозяйственных культур, в том числе и люцерны.

Центральная зона Краснодарского края, где проводились наши исследования, по температурному режиму и увлажнению характеризуется умерено-континентальным, умерено-влажным и теплым климатом. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,8°С. Средняя месячная температура самого жаркого месяца июля составляет 22-24°С, а наиболее холодного месяца января - минус 1,5-3,5°С. Продолжительность безморозного периода составляет 175-225 дней [1].

Первая половина осени сухая, вторая - влажная. Зима умеренно мягкая, с частыми оттепелями. Весна ранняя, затяжная, с медленным нарастанием тепла. Лето жаркое, часто засушливое.

Последние весенние заморозки отмечены в первой половине апреля, первые осенние - во второй половине октября. Переход температуры воздуха через +5°С весной наблюдается 20-25 марта. Сумма эффективных температур составляет 3543-3618°С, что является положительным свойством климата, позволяющим выращивать целый ряд теплолюбивых сельскохозяйственных культур, в том числе и люцерну. Продолжительность солнечного сияния составляет 2200-2400 ч в год. Количество суммарной радиации, поступающей на данную территорию, равняется 120 ккал/см2.

Коэффициент увлажнения (КУ) равен 0,30-0,40. Годовая сумма осадков составляет 643 мм. Наибольший дефицит влаги обычно наблюдается в середине лета (июль-август), осадки в этот период выпадают чаще всего в виде ливней, и значительная их часть расходуется на поверхностный сток и испарение.

Относительная влажность воздуха в июле-августе опускается до 60-65%, а в отдельные дни до 20-30% и ниже.

Недостаточное количество осадков в сочетании с высокими температурами определяют сухость воздуха и почвы, что вызывает большую повторяемость засух и суховеев.

Преобладающими ветрами на территории являются восточные и западные. Неблагоприятное влияние на климат оказывают северо-восточные и восточные ветры, обуславливающие летом сухость и высокую температуру воздуха, а весной - иссушение пахотного слоя и пыльные бури. Количество дней со слабыми суховеями за теплый период - 47, в том числе с интенсивными - 5.

Таким образом, климатические условия данной зоны позволяют выращивать многие сельскохозяйственные культуры, в том числе люцерну, и получать высокие урожаи зеленой массы. Однако неустойчивое распределение осадков в сочетании с высокой температурой воздуха и суховеями в летний период обуславливают большие колебания урожайности.

В связи с этим агротехнические мероприятия, проводимые на данном посеве, должны быть направлены в основном на сохранение и накопление влаги в течение вегетации, уничтожение сорняков, которые составляют конкуренцию культурным растениям, а также на создание оптимальной структуры и плотности пахотного слоя почвы с тем, чтобы рост, развитие и продуктивность люцерны в меньшей степени зависели от погодных условий, складывающихся в течение вегетации.

Исследования проводились в основном в стационарном полевом опыте с 1994 по 2006 г. в типичном для зоны 11-польном зернотравяно-пропашном севообороте со следующим чередованием культур: люцерна-люцерна-озимая пшеница-озимый ячмень-сахарная свекла-озимая пшеница-кукуруза на зерно-озимая пшеница-подсолнечник-озимая пшеница-яровой ячмень с подсевом люцерны.

Схема опыта представляет собой часть выборки из полной схемы многофакторного опыта (4 Ч 4 Ч 4) Ч 3.

Стационарный многофакторный опыт представлен следующими факторами: уровнем плодородия почвы (фактор A), системой удобрения (фактор В), системой защиты растений (фактор C), системой обработки почвы (фактор D).

Уровень плодородия (фактор А) создавался в начале закладки опыта в 1991 г. путем последовательного внесения возрастающих доз органических удобрений (полуперепревшего навоза КРС) и фосфора на основе существующих нормативных показателей по плодородию почвы, при А1 - 200 кг/га Р2O5 и 200 т/га навоза, при А2 - 400 кг/га Р2O5 и 400 т/га навоза, А3 - 600 кг/га Р2O5 и 600 т/га навоза). Планируемые показатели плодородия почвы приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Планируемые показатели плодородия почвы

Уровень плодородия почвы

Планируемое содержание в почве

гумуса, %

подвижного фосфора, мг/100 г

обменного калия, мг/100 г

А0 - исходное плодородие

2,7-2,8

18-20

20-30

А1 - среднее плодородие

3,0-3,2

26-31

31-41

А2 - повышенное плодородие

3,3-3,5

37-42

42-52

А3 - высокое плодородие

3,7-3,9

46-51

53-63

Диапазоны доз удобрений под люцерну определены на основе балансового метода и требуемого качества продукции. Средняя доза (В2) составлена на основе рекомендаций по применению удобрений в Северо-Кавказском экономическом регионе и соответствует уровню нынешнего применения удобрений в отдельных хозяйствах центральной зоны Краснодарского края. Средняя доза удобрений (В2) - N40P100K100, минимальная доза (В1) в два раза меньше и высокая (В3) - в два раза больше, чем средняя доза удобрений [196].

Фактор С система защиты растений) изучалась на 2 вариантах опыта: С0 - без средств защиты растений; С2 - химическая защита растений с помощью гербицидов от сорняков.

Общая площадь делянки: 4,2 м Ч 25,0 м = 105 м2, учетная - 2,0 м Ч 17,0 м = 34 м2. Повторность опыта - трехкратная.

При анализе засоренности посевов, численности вредителей и распространении болезней в качестве контроля служил вариант 000 (экстенсивная технология). Учеты велись по общепринятым методикам ВИЗР.

В опыте изучаются 48 вариантов. Учеты и наблюдения по изучению влияния на рост, развитие и продуктивность люцерны факторов плодородия, удобрений и защиты от сорных растений проводились на фоне рекомендуемой системы основной обработки почвы на 8 вариантах (таблица 2).

Таблица 2 - Схема опыта по влиянию плодородия почвы, системы удобрения и защиты от сорных растений на продуктивность люцерны

Вариант

Уровень плодородия (А)

Система удобрения (В)

Система защиты растений (С)

000 (к)

Исходный уровень (А0)

Без удобрений (В0)

Без средств защиты растений (Со)

222

Повышенный уровень (400 т/га навоза

+400 кг/га Р205; А2)

Средняя доза (В2):

первый год жизни - N40P100K100

второй год жизни - N30P30K30

третий год жизни - N30P30K30

Химическая система защиты растений от сорняков (С2)

002

Исходный уровень (А0)

Без удобрений (В0)

Химическая система защиты растений от сорняков (С2)

020

Исходный уровень (А0)

Средняя доза (В2):

первый год жизни - N40P100K100

второй год жизни - N30P30K30

третий год жизни - N30P30K30

Без средств защиты растений (С0)

022

Исходный уровень (А0)

Средняя доза (В2):

первый год жизни - N40P100K100

второй год жизни - N30P30K30

третий год жизни - N30P30K30

Химическая система защиты растений от сорняков (С2)

200

Повышенный уровень (400 т/га навоза

+ 400 кг/га P2O5; А2)

Без удобрений (В0)

Без средств защиты растений (С0)

202

Повышенный уровень (400 т/га навоза

+ 400 кг/га P2O5; А2)

Без удобрений (В0)

Химическая система защиты растений от сорняков (С2)

220

Повышенный уровень (400 т/га навоза

+ 400 кг/га Р205; А2)

Средняя доза (В2):

первый год жизни - N40P100K100

второй год жизни - N30P30K30

третий год жизни - N30P30K30

Без средств защиты растений

(Со)

Таблица 3 - Схема опыта по влиянию систем обработки почвы, удобрения и защиты растений

Система основной обработки почвы (фактор D)

Система удобрения, кг д.в. на 1 га (фактор В)

Система защиты растений от сорняков

(фактор С)

Вариант

А

В

С

D1

Безотвальная

на 30-32 см (3 дисковых лущения на 10-12 см + рыхление плоскорезом

на 30-32 см)

В0

Без удобрений

С0

Без гербицида

1 0 0

С2

Базагран - 1,5 л/га

в первый год жизни

люцерны

1 0 2

В2

Основное - N40P100K100

+ подкормка в начале вегетации люцерны второго и третьего года жизни по N30P30K30

С0

Без гербицида

1 2 0

С2

Базагран - 1,5 л/га

в первый год жизни

люцерны

1 2 2

D2

Рекомендуемая -

Отвальная на 30-32 см (3 дисковых лущения на 10-12 см

+ вспашка

на 30-32 см)

В0

Без удобрений

С0

Без гербицида

2 0 0

С2

Базагран - 1,5 л/га

в первый год жизни люцерны

2 0 2

В2

Основное - N40P100K100

+ подкормка в начале вегетации люцерны второго и третьего года жизни по N30P30K30

С0

Без гербицида

2 2 0

С2

Базагран - 1,5 л/га

в первый год жизни люцерны

2 2 2

D3

Отвальная с периодическим глубоким рыхлением до 70 см (3 дисковых лущения на 10-12 см + вспашка на 30-32 см + глубокое рыхление)

В0

Без удобрений

С0

Без гербицида

3 0 0

Базагран - 1,5 л/га

в первый год жизни

люцерны

3 0 2

В2

Основное - N40P100K100

+ подкормка в начале вегетации люцерны второго и третьего года жизни по N30P30K30

С0

Без гербицида

3 2 0

Базагран - 1,5 л/га

в первый год жизни

люцерны

3 2 2

В опыте проводились исследования также по изучению влияния системы удобрений и защиты растений на фоне различных способов основной обработки чернозема выщелоченного. Схема опыта представлена в таблице 3.

Из изученных 48 вариантов были выделены 4 базовые технологии возделывания люцерны (таблица 4).

Таблица 4 - Схема опыта по влиянию интенсификации технологий возделывания на продуктивность люцерны

Вариант, технология

Уровень плодородия (А)

Система удобрения (В)

Система защиты растений (С)

000 (к) - экстенсивная

Исходный уровень (А0)

Без удобрений (В0)

Без средств защиты растений (С0)

111 -

беспестицидная

Средний

уровень (200 т/га навоза + 200 кг/га P2O5; А1)

Минимальная доза (В1):

1-й год жизни - N20P50K50

2-й год жизни - N15P15K15

3-й год жизни - N15P15K15

Биологическая система защиты растений от вредителей и болезней (С1)

222 -

экологически допустимая

Повышенный

уровень (400 т/га

навоза+400 кг/га

Р205; А2)

Средняя доза (В2):

1-й год жизни - N40P100K100

2-й год жизни - N30P30K30

3-й год жизни - N30P30K30

Химическая система защиты растений от сорняков (С2)

333 -

интенсивная

Высокий

уровень (600 т/га навоза+600 кг/га

P2O5; А3)

Высокая доза (В2):

1-й год жизни - N80P200K200

2-й год жизни - N60P60K60

3-й год жизни - N60P60K60

Интегрированная система защиты растений от вредителей, болезней и сорняков (С2)

В связи с изучением нескольких факторов в схеме опыта принята специальная индексация вариантов, где первая цифра - уровень плодородия, вторая - система удобрения, третья - система защиты растений. Базовые технологии возделывания культуры условно обозначаются: 000 - экстенсивная, 111 - беспестицидная, 222 - экологически допустимая, 333 - интенсивная.

В опыте проводились следующие наблюдения, учеты и анализы:

1. Сроки наступления фенологических фаз вегетации люцерны - согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [180].

2. Густота стояния растений люцерны в два срока: в начале и в конце вегетации по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [180].

3. Динамика роста люцерны (высота растений, облиственность, содержание сухих веществ) перед каждым укосом по методике ВНИИ кормов [179].

4. Влажность почвы - термостатно-весовым методом до глубины 200 см (через каждые 20 см) перед посевом и перед каждым укосом люцерны [82].

5. Агрофизические свойства почвы (плотность методом патронов объемом 200 см3 в метровом слое почвы. Повторность в пахотном слое 5-кратная, в подпахотном - 3-кратная.)

6. Структурный состав почвы и ее водопрочность по методу Савинова в модификации АФИ в начале и конце вегетации.

7. Содержание гумуса в пахотном слое почвы перед посевом и распашкой люцерны третьего года жизни по И. В. Тюрину.

8. Выделение и анализ почвенных микромицетов проводили по методикам G. D. Easten (1969), Т. Г. Мирчинк (1976, 1988), М. А. Литвинова (1976), Л. Л. Великанова, И. И. Сидоровой, Г. Д. Успенской (1980) с использованием искусственных питательных сред: голодного алкогольного (ГАА), почвенного (ПА), картофельно-сахарозного (КСА) и картофельно-морковного (КМА) агаров, среды Чапека.

9. Засоренность посевов определялась по методике ВИЗР: на посевах люцерны первого года жизни дважды - перед внесением гербицида базагран и через 30 дней после его применения. На посевах второго и третьего года жизни во время уборки каждого укоса отбирали пробы массой 2-3 кг, в которых определяли долю люцерны и сорняков [179].

10. Учеты фитосанитарного состояния посевов люцерны проводили по методике ВИЗР.

11. Учет урожая - в начале фазы цветения люцерны со всей учетной площади делянки с помощью газонокосилки на всех вариантах опыта, с последующим отбором образцов массой 2-3 кг, в которых определяли долю люцерны и сорняков.

12. Полный зоотехнический анализ качества люцерны первого укоса по методике ВНИИ кормов [179].

13. Математическая обработка результатов исследований проводилась методами пошаговой множественной регрессии и дисперсионного анализа.

14. Биоэнергетическая эффективность возделывания люцерны на зеленую массу определялась по методике КубГАУ [296].

15. Экономическая эффективность применения удобрений и средств защиты растений рассчитывалась в соответствии с рекомендациями по определению экономической эффективности использования научных разработок в земледелии [177].

Агротехника в опыте соответствовала рекомендациям, принятым для производственных посевов. Сорт люцерны - Славянская местная, озимой пшеницы - Батько.

Погодные условия в годы проведения исследований были удовлетворительными и хорошими для люцерны и озимой пшеницы. Осадков в осенне-зимний период 1997/98, 1998/99 и 2001/02 выпало соответственно 463, 460 493 мм, что в среднем на 49% выше среднемноголетних показателей. Суммарное количество осадков за год равнялось соответственно 804, 903 и 949 мм.

3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ ЛЮЦЕРНЫ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И ЗАРУБЕЖНОЙ СЕЛЕКЦИИ

В последнее десятилетие на рынке семян люцерны в России появились сорта зарубежной селекции. Для внедрения их в производство необходимо проведение испытаний с целью определения адаптированности к конкретным агроклиматическим условиям.

В 1995-1999 гг. нами совместно с сотрудниками кафедры орошаемого земледелия КубГАУ в неорошаемых и орошаемых условиях проводились исследования по сравнительной оценке 20 сортов люцерны американской селекции и двух сортов местной селекции в центральной (учхоз «Кубань», г. Краснодар) и северной (АО «Кубань» Ленинградского района) агроклиматических зонах Краснодарского края.

В сумме за три года наибольший сбор зеленой массы с 1 га в центральной зоне без полива получен у сортов Пионер 5472, Магнум 3 и Магнум 4. Урожайность составила 821,4-845,3 ц/га, что на 39,0-62,9 ц/га больше урожайности отечественных сортов. На поливе самая высокая урожайность была получена у сортов Пионер 5454, Пионер 5715, Пионер 5262 и WL 322 - от 854 до 927 ц/га. Однако ни один сорт не превысил по продуктивности сорт отечественной селекции Багира, урожайность зеленой массы которого на поливе составила 1005 ц/га.

Качество корма (зеленой массы и сена) из испытываемых сортов люцерны приведено в таблице 5. По содержанию кормовых единиц и перевариваемого протеина в зеленой массе все сорта американской селекции превзошли Славянскую местную, а сорта Пионер 5683, Пионер 5262, WL 317, Магнум 3, Магнум 4, ДК 170, Стерлинг - и Багиру. По химическому составу (сырой протеин, сырой жир) эти сорта также были лучшими.

В условиях центральной зоны Краснодарского края в неорошаемых условиях наряду с отечественными можно возделывать следующие сорта люцерны американской селекции: Пионер 5472, Магнум 3, Магнум 4, Пионер 5454, Пионер 5683, Пионер 5262, ДК 170, Парад.

Болезни на всех изучаемых сортах люцерны в годы исследований не имели хозяйственного значения. В связи с этим защита от них была нецелесообразна. Большой вред посевам всех сортов люцерны нанес фитономус.

В Краснодарском крае на 60-70% площадей возделывается сорт люцерны Славянская местная, что и определило проведение основных исследований на этом сорте.

4. РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ И ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Рост и развитие растений - главные показатели оценки всех агроприемов технологий возделывания. В своих трудах К. А. Тимирязев писал: «Состояние растения в период его роста может послужить достоверным показателем того, насколько высокий уровень эффективного плодородия создан путем воздействия на почву тем или иным агроприемом».

Таблица 5 - Питательная ценность и химический состав люцерны второго года жизни (учхоз «Кубань»)

Сорт

В 1 кг корма

Хим. состав корма, %

В 1 кг сена

кормовых единиц, кг

перевар. протеина, г

Са, г

Р, г

K2O,г

вода

сырой протеин

сырой жир

сырая клетчатка

сырая зола

кормовых единиц, кг

сырого протеина

Славянская мест. (станд.)

0,22

39

5,4

0,7

3,5

72,6

55,9

7,3

72,7

26,6

0,80

20,4

Пионер 5454

0,27

46

6,5

0,7

5,1

68,1

66,4

8,5

80,4

27,6

0,85

20,8

Пионер 5683

0,3

52

8,5

0,9

5,3

65,7

74,3

9,2

78,9

35,5

0,87

21,6

Пионер 5715

0,28

52

7,5

0,7

5,7

67,0

74,0

8,8

86,3

29,7

0,85

22,4

Пионер 5312

0,27

50

7,7

0,8

6,0

67,3

71,4

8,7

84,4

32,5

0,83

21,9

Пионер 5262

0,29

51

8,4

0,8

5,8

64,3

72,3

9,5

95,4

34,1

0,81

20,2

Пионер 5472

0,25

43

7,6

0,7

5,5

69,6

61,1

8,1

82,5

31,1

0,82

20,1

WL 252

0,28

50

8,3

0,8

6,6

66,4

71,4

9,0

89,1

33,9

0,83

21,2

WL 317

0,30

54

8,9

1,0

6,0

63,6

76,8

9,7

96,8

35,3

0,82

21,1

WL 322

0,28

47

8,3

0,8

6,2

66,1

66,6

9,0

87,8

31,1

0,83

19,7

WL -9033

0,28

48

7,2

0,8

5,8

66,9

68,9

8,9

84,6

30,4

0,84

20,8

Магнум 3

0,29

57

7,7

0,8

5,8

65,8

81,3

9,2

88,1

32,6

0,85

23,8

Магнум 4

0,33

56

7,0

0,9

7,3

61,7

84,0

10,3

91,0

3б,3

0,86

21,0

ДК170

0,29

54

7,9

1,3

7,0

64,6

77,1

9,5

99,8

34,4

0,82

21,8

Магна 5

0,28

53

9,3

0,8

6,1

65,6

75,1

9,2

92,0

36,4

0,81

21,8

Стерлинг

0,30

54

8,4

0,9

6,1

65,2

76,6

9,3

86,9

31,6

0,86

22,0

ДК 127

0,27

49

6,8

0,8

6,0

66,3

69,9

9,0

87,6

27,6

0,80

28,0

Парад

0,27

55

9,8

0,9

6,1

64,8

78,7

9,4

90,3

36,7

0,82

22,4

Росмор

0,28

51

8,7

0,8

5,7

67,5

72,2

8,6

76,4

33,7

0,86

22,2

Багира

0,29

51

7,5

0,8

5,9

66,5

74,3

9,0

82,0

31,0

0,86

21,8

Таго

0,28

53

7,9

0,8

5,9

66,3

76,1

9,1

94,8

31,1

0,83

22,6

Нитра

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Изучаемые в опыте агроприемы возделывания люцерны первого года жизни не оказывали заметного влияния на продолжительность межфазных периодов и вегетационного периода в целом, который составил 173 дня. В основном это зависело от погодных условий.

В среднем за годы исследований период вегетации люцерны второго года жизни, независимо от условий выращивания, составил 176 дней, с колебаниями по годам от 162 (1999 г.) до 186 дней (2001 г.).

Вегетационный период люцерны третьего года жизни по вариантам опыта составлял 92-96 дней. Продолжительность межфазных периодов была близка к оптимальной для данного сорта и условий произрастания.

В среднем за годы исследований, густота стояния растений люцерны, определявшаяся в начале и в конце вегетации каждого года жизни, варьировала по вариантам опыта в первый год жизни в начале вегетации от 391 до 440 шт./м2, во второй год жизни - от 162 до 202 шт. и в третий год жизни - от 105 до 129 шт./м2 (таблица 6). К концу вегетации густота стояния растений в среднем по вариантам опыта снизилась соответственно годам жизни на 134 (48%), 35 (23%) и 9 шт./м2 (8%).

В первый год жизни люцерны отмечено некоторое снижение густоты стояния растений в начале вегетации как на фоне повышенного плодородия почвы, так и при внесении минеральных удобрений в сравнении с естественным фоном плодородия выщелоченного чернозема без внесения удобрений (000). Объясняется это особенностями технологии возделывания люцерны под покровом ярового ячменя. Однако уже к концу вегетации люцерны первого года жизни выживаемость растений на фоне повышенного плодородия почвы и удобрений увеличивается. Так, на варианте с повышенным плодородием к концу вегетации сохранилось 66,5% растений, в то время как на естественном фоне (000) только 60,2%.

Отмечено, что густота стояния растений люцерны второго года жизни в зависимости от уровня плодородия выщелоченного чернозема и удобрений была наименьшей на фоне естественного плодородия почвы и минерального питания (000) как в начале вегетации, так и в конце ее. К концу вегетации люцерны второго года жизни на естественном фоне сохранилось 75,9% растений, а в сравнении с началом вегетации в первый год, т. е. по всходам всего 27,9%. При внесении минеральных удобрений на фоне естественного плодородия к концу вегетации люцерны второго года жизни сохранность растений составила 79,2%, а в сравнении с количеством полученных всходов на этом варианте 36,4%. Следовательно, внесение удобрений способствовало сохранению количества растений к концу второго года жизни на 6,5%.

Перед распашкой в варианте с внесением повышенной нормы удобрений как на фоне естественного, так и на фоне повышенного плодородия почвы наблюдалось существенное увеличение густоты стояния растений.

Таблица 6 - Густота стояния растений люцерны сорта Славянская местная в зависимости от приемов выращивания, шт./м2

Наибольшее положительное влияние на густоту стояния растений во второй и третий год жизни оказывали уровни плодородия почвы (14,2-24,1%) и система удобрения (57,6-64,6%) при коэффициенте корреляции 0,91-0,99.

Обработка почвы как один из основных агроприемов, регулирующих сложение корнеобитаемого слоя почвы, тесно связан с коэффициентом использования минеральных удобрений из почвы, мощностью развития корневой системы и глубиной ее проникновения. В итоге она оказывает влияние на густоту стояния, количество стеблей на растении и на другие биометрические показатели.

В стационарном полевом опыте максимальная густота всходов при возделывании люцерны под покровом ярового ячменя, получена при отвальной обработке почвы с периодическим глубоким рыхлением (таблица 7).

Гибель растений подпокровной люцерны в первый год жизни на этом варианте на естественном фоне минерального питания была высокой. Эта тенденция наблюдалась и на фоне рекомендуемой обработки почвы. На второй год жизни люцерны при отвальной и отвальной с периодическим глубоким рыхлением обработках почвы сохранилось растений на 4,7-5,5% больше.

По результатам статистической обработки, различные способы основной обработки почвы в технологиях возделывания люцерны оказывали положительное влияние на густоту посева, с долей влияния 15,0-13,0% (таблица 8).

Таблица 8 - Множественная регрессионная зависимость густоты стояния растений люцерны третьего года жизни в зависимости от элементов технологий возделывания, 2000-2002 гг.

Показатель

Свободный член уравнения

Средние показатели

Доли влияния и коэффициенты регрессии по факторам

R

R2

А

В

С

D

Густота стояния растений люцерны в начале вегетации, шт./м2

98,41

122,1

21,6 2,93

49,3 6,68

12,4 1,68

15,0 3,38

0,99

98,3

Густота стояния растений люцерны в конце вегетации, шт./м2

80,75

112,3

21,4 3,99

48,3 8,99

13,4 2,49

13,0 4,00

0,98

96,1

Примечание: А - уровень плодородия почвы; В - система удобрений; С - система защиты растений; D - способы основной обработки почвы. Над чертой - доли влияния (%), под чертой - коэффициенты регрессии.

Динамика густоты стояния растений и стеблестоя люцерны зависит также от технологий возделывания (рисунок 1).

Наибольшее положительное влияние на густоту стояния растений в технологиях возделывания оказывали уровни плодородия почвы (21,6-21,4%) и система удобрения (49,3-48,3%).

Наименьшее, но положительное влияние на увеличение густоты стояния растений люцерны в технологиях возделывания оказала система защиты растений, с долей соответственно укосам 12,4 и 13,4%.

Статистическая обработка данных методом пошаговой множественной регрессии выявила тесную корреляционную связь между изучаемыми в опыте агроприемами и высотой растений люцерны первого третьего годов жизни (R=0,88-0,99) (таблица 9).

Таблица 9 - Множественная регрессионная зависимость высоты растений люцерны от приемов возделывания

Показатель

Средние показатели, см

Свободный член уравнения

Доли влияния и коэффициенты регрессии по факторам

R

А

В

С

Высота растений люцерны первого года жизни в первом укосе (1998-2000 гг.), см

51,8

53,50

0,0

0,00

77,8

-1,75

0,0

0,00

0,88

Высота растений люцерны второго года жизни в первом укосе (1999-2001 гг.), см

77,4

72,25

38,6

2,13

52,3

2,88

2,3

0,13

0,97

Высота растений люцерны второго года жизни во втором укосе (1999-2001 гг.), см

66,3

62,25

24,8

1,00

68,3

2,75

6,2

0,25

0,99

Высота растений люцерны второго года жизни в третьем укосе (1999-2001 гг.), см

49,1

46,00

18,6

0,63

55,9

1,88

18,6

0,63

0,97

Высота растений люцерны второго года жизни в четвертом укосе (1999-2001 гг.), см

32,5

28, 75

28,7

1,25

45,9

2,00

11,5

0,50

0,93

Высота растений люцерны третьего года жизни в первом укосе (2000-2002 гг.), см

81,9

77,50

25,2

1,13

64,5

2,88

8,4

0,38

0,99

Высота растений люцерны третьего года жизни во втором укосе (2000-2002 гг.), см

71,5

66,25

28,1

1,50

51,5

2,75

18,7

1,00

0,99

Примечание: А - уровень плодородия почвы; В - система удобрений; С - система защиты растений. Над чертой - доли влияния (%), под чертой - коэффициенты регрессии.

Наибольшее влияние оказывали минеральные удобрения. Действие остальных факторов было значительно меньшим. Большое влияние комплекса применяемых средств защиты люцерны от сорняков на процесс роста отмечено во втором укосе с долей влияния 18,7% против 2,3% в первом.

Облиственность растений люцерны является показателем, определяющим качество корма. Самой высокой она была в первый год жизни - 54,7-56,1%, во второй год жизни люцерны отмечено снижение облиственности на 2-4%. Доля листьев в урожае люцерны третьего года жизни колебалась от 44,2 до 49,5%. Установлено увеличение облиственности люцерны второго года жизни во втором, третьем и четвертом укосах в сравнении с первым от 42,5 до 57,6%. На третий год жизни люцерны тенденция сохраняется. Из изучаемых агроприемов наибольшее влияние на облиственность люцерны оказали минеральные удобрения и в меньшей степени - обработка почвы. В первый год жизни люцерны удобрения способствовали увеличению облиственности во втором укосе на 1,3-1,9%. Во второй и третий год жизни увеличение облиственности от удобрений составило 3,0-5,7%. Система основной обработки почвы не оказала существенного влияния на облиственность люцерны. Из изучаемых технологий максимальная облиственность люцерны была отмечена на варианте (222), где при повышенном уровне плодородия применялась средняя доза удобрений и химическая защита растений от сорняков.

Математическая обработка методом пошаговой множественной регрессии показала наличие тесной корреляционной связи между изучаемыми агроприемами и облиственностью растений люцерны (таблица 10).

Исследования 2000-2002 гг. показали, что люцерна поражалась пятнистостями (желтая, альтернариозная, бурая), вирусными болезнями и трахеомикозным увяданием.

Технологии возделывания, изучаемые в стационарном полевом опыте, оказали существенное влияние на засоренность люцерны. Значительное влияние на засоренность посевов люцерны оказала система защиты растений. Лучшую защиту от сорняков обеспечила система отвальной обработки почвы (30?32 см) с периодическим глубоким рыхлением до 70 см. В сравнении с безотвальной системой обработки почвы разница составила 63-84%. Из изучаемых технологий лучшую защиту от сорняков обеспечила экологически допустимая и интенсивная. На развитие болезней в посевах люцерны четкой зависимости от изучаемых агроприемов и технологий возделывания не установлено, за исключением трахеомикозного увядания. Распространение трахеомикозного увядания колебалось от 3,0 до 5,6%, и наименьшим было на варианте отвальной обработки почвы с периодическим глубоким рыхлением. Вирусные заболевания колебались от 12,9 до 19,5% и самое низкое их количество также было на варианте вспашки с глубоким рыхлением.

В годы исследований основными вредителями в посевах люцерны были клубеньковые долгоносики, листовой люцерновый долгоносик (фитономус), апионы, клопы, цикадки. Наибольшее количество клубеньковых долгоносиков было отмечено на варианте рекомендуемой обработки - составило 365 экземпляров, что на 7-5% больше чем по безотвальной и отвальной с применением глубокого рыхления обработкам почвы соответственно.

Наименьшее количество вредителей было на варианте интенсивной технологии. Применение химических препаратов на 20-25% эффективнее в сравнении с биологическими.

Таблица 10 - Множественная регрессионная зависимость облиственности растений люцерны от приемов возделывания

Показатель

Средние показатели, %

Свободный член уравнения

Доли влияния и коэффициенты регрессии по факторам

R

А

В

С

Облиственность растений люцерны первого года жизни в первом укосе (1998-2000 гг.), %

61,0

60,25

13,8

0,25

41,3

0,75

13,8

0,25

0,83

Облиственность растений люцерны второго года жизни в первом укосе (1999-2001 гг.), %

43,6

40,25

18,3

0,63

69,7

2,38

11,0

0,38

0,99

Облиственность растений люцерны второго года жизни во втором укосе (1999-2001 гг.), %

51,0

48,50

15,7

0,50

47,1

1,50

15,7

0,50

0,89

Облиственность растений люцерны второго года жизни в третьем укосе (1999-2001 гг.), %

58,9

57,25

20,4

0,38

61,2

1,13

6,8

0,13

0,94

Облиственность растений люцерны второго года жизни в четвертом укосе (1999-2001 гг.), %

52,6

47,00

22,9

1,38

60,3

3,63

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены