Агроэкологические особенности возделывания люцерны в адаптивно-ландшафтном земледелии Нижнего Поволжья

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ В АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Шарова Надежда Сергеевна

Специальность: 03.00.16 - Земледелие

Саратов 2009

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Болкунов Алексей Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Назаров Виктор Алексеевич

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент

Гусев Виктор Александрович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Волгоградская ГСХА»

Защита диссертации состоится «19» июня 2009 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.06 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл., д. 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова».

Автореферат помещен на сайте www.sgau.ru

(E-mail: dissovet01@sgau.ru)

Автореферат разослан «18» мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Н.Н. Гусакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Ухудшение экологической обстановки в землепользовании Саратовской области отмечаемое за последнее время вызвано многими причинами, в том числе потеплением климата.

По многолетним данным НИИСХ Юго-Востока (1915-2008 гг.) только за последний 30-летний период средняя температура воздуха в Поволжье увеличилась на 1,1 °С, средняя температура зимнего сезона повысилась на 2,1 °С, теплообеспеченность вегетационного периода возросла на 140-150°С, а вегетационный период удлинился на 15-20 дней и более (Левицкая Н.Г., 2003г.).

Удлинение вегетационного периода создало в агроэкосистеме экологическую нишу, которую начали стремительно заполнять однолетние и многолетние сорняки, в том числе и карантинные. В создавшихся условиях назрела необходимость в разработке экологически чистого, малозатратного фитоценотического метода борьбы с сорняками в агроэкосистемах, особенно посевом многолетних трав и в первую очередь люцерны.

Возделываемые до последнего времени в Саратовской области местные сорта люцерны зачастую скороспелые низкопродуктивны, не в полной мере используют климатический потенциал, составляющий 2800…3200 °С суммы эффективных температур, снижая продуктивность гектара пашни.

Выгодным является сорт синегибридной люцерны из Узбекистана - Ташкентская С 1/39, широко распространенный в Средней Азии, холодостойкий, с длинным вегетационным периодом, вегетирует весной с момента перехода через 0 °С к положительным значениям и до первых осенних заморозков.

Вполне актуальным в этом случае является изучение экологически чистой технологии получения гарантированных урожаев семян люцерны Ташкентская С 1/39 и ее влияния на фитофаги, вредители, опылители в агроэкосистеме. Все это и послужило основой проведения исследований по теме диссертации.

Цель исследований - разработать агроэкологические мероприятия по улучшению экологической обстановки в земледелии Саратовской области. Повысить устойчивость агроландшафтов Поволжья за счет посевов многолетних трав на фуражные и семенные цели.

Задачи исследований. Для достижения указанной цели решались задачи:

· оптимизировать технологию получения высоких урожаев агроценозов многолетних трав;

· исследовать экологическое состояние в посевах возделываемых культур в зависимости от сроков укоса и накопления биомассы пожнивных корневых остатков;

· изучить фитосанитарное состояние посевов многолетних трав;

· выявить влияние фитофагов, вредителей и опылителей на семенную продуктивность люцерны при орошении;

· определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания многолетних трав.

Научная новизна. Впервые (по результатам комплексных научных исследований) дано агроэкологическое обоснование использования нового для региона позднеспелого, холодостойкого сорта люцерны Ташкентская С1/39 с целью повышения продуктивности агроценозов многолетних трав и значительного улучшения экологического состояния агроэкосистем.

Положения выносимые на защиту:

- улучшение экологической обстановки в землепользовании Саратовской области за счет расширения посевов многолетних трав;

- результаты применения фитоценотического метода подавления сорной растительности посевом многолетних трав в агроэкосистемах;

- характер влияния сроков укоса люцерны на развитие фитофагов и вредителей, а также изменение основных экологических показателей агроэкосистем и продуктивность культур;

- биоэнергетическая и экономическая оценка применения синегибридной люцерны в богарных и орошаемых условиях Саратовской области.

Практическая значимость. Полученные данные служат научным обоснованием для использования многолетних трав, в том числе люцерны, как эффективный агроприем управления биологическими процессами роста, развития растений и активности почвы, снижающий засоренность и повышающий урожайность сена и семян с 32 до 54 %.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Саратовского и Балаковского районах Саратовской области на площади 476 га. Предлагаемые агроприемы позволили внедрить фитоценотический метод, экологически чистый, экономически малозатратный в борьбе с сорняками. Наиболее полно использовать почвенно-климатический потенциал области посевом многолетних трав и особенно люцерны Ташкентская С 1/39 на фураж в богарных условиях и семена при орошении.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения Н.А. Мосиенко (Саратов - Ухань - Галвестон, 2006 г.); международной научно-практической конференции (Пенза, 2005 г.); Всероссийских научно-практических конференциях, посвященных 117-летию и 119-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (Саратов 2004, 2006 гг.); научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 13 печатных работ, в том числе в журнале «Вестник СГАУ», рекомендованном ВАК РФ - 5 статей, общий объем 22,13 п.л., авторский вклад 5,6 п.л.

Личный вклад соискателя. Автор провел в 1997-2007 гг. исследования, осуществил закладку полевых опытов, апробировал и внедрил полученные результаты на сельскохозяйственных угодиях Поволжья. Материалы диссертации изложены в работах, опубликованных в соавторстве. Доля личного участия автора в подготовке и написании составляет примерно 80 %.

Структура и объем и работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, приложения.

Содержание работы изложено на 142 страницах компьютерного текста, содержит 47 таблиц, 2 графика. Список использованной литературы включает 197 источников, в том числе 12 иностранных автора.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

возделывание люцерна урожай фитофаг

Во введении представлена общая характеристика работы.

В первой главе «Обзор литературы» выполнен обзор работ отечественных и зарубежных авторов, которые раскрывают экологическое, агротехническое и фитосанитарное значение люцерны. Показан вклад в данное направление ведущих ученых М. Болотникова (1937), П.Н. Беседина (1954), А.С. Белоусова (1959), С.Б. Анищенко (1977), Н.Ф. Бондаренко, Е.Е. Жуковского (1982), А.А. Горбачева (1989), Е.П. Денисова (1997, 2002), И.Ф. Медведева (2005), В.А. Гусева (2007).

На основе анализа литературных данных и степени изученности проблемы определена актуальность и направление настоящих исследований.

В главе второй «Условия, схема и методики проведения исследований» показано, что диссертационные исследования проводились в 1997-2007 г. в Правобережной части Саратовской области в полевых и лабораторных опытах на южных черноземах экспериментальной базы НПО «Саратовсорго» Саратовского района и в ООО «Гис Агро Балаково» Балаковского района.

Исследования проводились в соответствии с тематическим планом НПО «Саратовсорго» и ФГОУ ВПО «СГАУ им. Н.И. Вавилова».

Почвы опытного поля-чернозем южный среднемощный, тяжелосуглинистый, с pH=6,7 и содержанием гумуса 4-5 %.

Полевые опыты были заложены по многолетним травам на экспериментальной базе НПО «Саратовсорго» в трехкратной повторности на общей площади 1,0 га, размер делянок 720 м2, длина каждой делянки-100 м, ширина-7,2 м (по два прохода зернотравяной сеялки).

Схемы опытов.

В полевом опыте 1 проводились исследования по сравнительному изучению двух сортов люцерны Ташкентская С 1/39 и Ярославна. Укосы обоих сортов проводились в три срока: в фазу бутонизации растений, в фазу наступления 25-30 % цветения растений и в фазу массового цветения растений люцерны.

В опыте 2 на экспериментальной базе НПО «Саратов сорго» изучались посевы многолетних трав в качестве фитоценотических мер борьбы с сорной растительностью.

В опыте 3 изучались экологические требования предшественников, обработки почв, минеральных удобрений в системе мер борьбы с сорняками при возделывании люцерны на семена в условиях в ООО «Гис Агро Балаково» Балаковского района Саратовской области.

Схема опыта 4-определение засоренности при различных способах посева люцерны: 1. Сплошной рядовой посев люцерны через 15 см (контроль). 2. Посев люцерны с междурядьями 30 см. 3. Посев люцерны с междурядьями 60 см.

Продуктивность люцерны методом фитосанитарной оценки состояния посевов и наличие вредных и полезных насекомых проводили во всех опытах.

Площадь делянок 520 м2. Повторность трехкратная.

Обработка почвы под люцерну: 1. Вспашка на 27-30 см. 2. Двукратное лущение и вспашка на 27-30 см. На люцерне второго и третьего годов произрастания: 1. Без весеннего боронования посевов. 2. Трехкратное весеннее боронование посевов.

На семенных посевах люцерны проводились междурядные обработки:

1. Без междурядных культиваций (контроль).

2. Культивация в фазу 8-11 листа люцерны.

Наблюдения и исследования проводили в соответствии с основными требованиями методики постановки и проведения опытов (НИИСХ Юго-Востока, 1969; Доспехов Б.А., 1985). При статистическом анализе опытных данных применяли дисперсионный, корреляционный и регрессионный методы. Энергетическую оценку определяли по методике В.Г Минеева (2004) и Г.С Посыпанова.(2006).

В третьей главе «Посев многолетних трав как фитоценотические меры борьбы с сорняками» представлена закономерность роста, развития и продуктивность многолетних трав - люцерны, эспарцета, костра, житняка, волоснеца.

Тугорослость и медленное отрастание в год посева характерно для всех многолетних трав, но особенно проявляется у костра, житняка и волоснеца.

Бобовые - эспарцет Песчанный 1251, люцерна Ярославна и особенно Ташкентская С 1/39 имеют повышенный рост растений 35,5 и 35,2 см (в первом укосе).

Характерной особенностью в год посева многолетних трав явилось их сильное угнетение сорной растительностью. Сорняки превышали культурные растения многолетних трав по высоте на 3,8-11,8 см и преобладали по густоте стояния. При густоте стояния растений многолетних трав 1222,0-1732,0 (кострец, житняк, эспарцет) и люцерны с волоснецом 1530,0-892,0 тыс. шт. на 1 га, количество сорняков было 1454,0-2134,0 тыс. шт. на 1 га (табл. 1).

Видовой состав сорняков по укосам многолетних трав неоднороден. В первом укосе преобладало куриное просо (Echinochloa crus galli), во втором-щетинник зеленый (Setaria glauca) и щетинник сизый (Setaria viridis).

Таблица 1

Фитоценотический эффект многолетних трав в подавлении сорняков

№ варианта	Культуры	Многолетние травы в год посева	Урожайность сена за 2 укоса, т/га	Многолетние травы 2-го и 3-го года (среднее)
		густота стояния, тыс. шт./га	урожайность сена, т/га		высота растений, см	густота стояния растений, тыс. шт./га	урожайность зеленой массы, т/га
		многолетние травы	сорняки	1-й укос	2-й укос	сено	в т. ч. сорняки	середина июня	травы	сорняки
		03.06	27.07	03.06	27.07	сено	в т.ч. сорняки	сено	в т.ч. сорняки
1	Костер	1253,0	1136,0	1454,0	1440,0	3,2	3,1	0,3	0,2	3,5	3,3	91,4	613,3	0,4	40,8
2	Житняк	1732,0	1916,0	2134,0	1604,0	1,7	1,6	0,3	0,2	2,0	1,8	76,9	586,6	0,9	31,6
3	Эспарцет	1222,0	1752,0	2003,0	1152,0	1,8	1,1	0,2	0,1	2,0	1,2	62,9	720,0	3,1	45,4
4	Волоснец	963,0	892,0	1880,0	1164,0	1,9	1,8	0,2	0,2	2,1	2,0	-	-	-	-
5	Люцерна Ташкентская С/39	766,0	1530,0	1880,0	864,0	2,5	1,8	0,3	0,2	2,8	2,0	81,4	854,0	1,5	49,7
	Люцерна Ярославна											72,0	789,0	1,2	48,5
НСР05					0,31		0,15

Сорняки в посевах многолетних трав негативно повлияли на урожай и его качество.

В год посева в первом укосе из общего урожая сена костра - 3,2 т/га сорняки составляют 3,1 т/га, житняка - 1,7 и 1,6 т/га соответственно, волоснеца 1,9 и 1,8 т/га и только лишь у бобовых-эспарцета и люцерны обоих сортов сорняков в сене меньше-1,1 т/га у эспарцета и 1,8 т/га - у люцерны.

Однако общий урожай зеленой массы и сена многолетних трав более чем на 90 % состоит из сорняков, которые значительно ухудшили питательную ценность сена (табл. 1).

Бобовые травы - эспарцет и люцерна в этих же условиях лучше противостоят сорнякам, в результате чего у них, особенно у эспарцета, урожай сена на 50 % состоит из культурных растений.

На второй и третий годы стояния отмечен активный рост растений культурных многолетних трав, высота которых к середине июня (16.06) составила 62,9-91,4 см.

Высокий и густой травостой многолетних трав второго и третьего годов пользования практически полностью подавил сорную растительность (табл. 1).

Во второй и особенно третий год пользования при густоте стояния эспарцета-720,0, костра-613,3, житняка-586,6, люцерны обеих сортов 789,0-854,0 тыс. шт. растений на 1 га количество сорняков составило 0,4-3,1 тыс. шт. на 1 га, то есть они практически полностью отсутствовали в травостое многолетних трав.

Влияние различных агроприемов на засоренность посевов семенной люцерны. Исследованиями выявлена возможность получения гарантированных урожаев семян люцерны Ташкентская С 1/39 в почвенно-климатических условиях Саратовской области. В посевах семенной люцерны Ташкентская С 1/39 проявились зимующие и озимые сорные растения. Стержнекорневые и корневищные многолетние сорные растения появились на третий год семенной люцерны. Эффективной оказалась механическая обработка почвы, которая на 70-80 % снизила многолетние корнеотпрысковые сорняки.

Двулетние сорняки существенной роли в засоренности посевов орошаемой люцерны не играли.

Экологичность междурядных обработок на семенных посевах люцерны Ташкентская С 1/39. Основную роль в борьбе с сорной растительностью в широкорядных посевах орошаемой люцерны Ташкентская С 1/39 на семена играли междурядные культивации. Проведение одной междурядной культивации снижало засоренность в 2,5-3,0 раза и повышало урожайность семян люцерны на 32,3-54,3 %.

Наиболее эффективны междурядные культивации в посевах люцерны в ранние сроки до фазы бутонизации. Сорняки, уничтожаемые в более поздние сроки, уже успевали негативно повлиять на урожайность семян люцерны.

Таблица 2

Урожайность семян люцерны Ташкентская С 1/39, кг/га, в зависимости от минеральных удобрений

№	Варианты опыта	В среднем за 3 года	Прибавка
			кг/га	%
1.	Контроль	199	-	-
2.	N40	224	25	12,6
3.	N50	214	15	7,5
4.	N100	208	9	4,5
5.	P50	258	59	29,6
6.	P100	274	75	37,7
7.	N40 P50	302	103	51,7
8.	N50 P100	289	90	45,2
	НСР05	23	-	-

В главе четвертой «Роль удобрений и биотических факторов в формировании урожайности семян люцерны Ташкентская С 1/39» рассматривалось влияние минеральных удобрений на формирование урожая семян люцерны Ташкентская С 1/39. Отмечена дифференциация в урожае семян люцерны по вариантам опыта (табл. 2).

Применение азотно-фосфорных удобрений создавало в почве соотношение азота и фосфора (в пользу последнего) при нормах 40 азота и 50 фосфора кг д.в./га и способствовало увеличению семенной продуктивности растений. При этом урожай семян люцерны повысился на 51,7 % (или на 103 кг/га), при урожае на контроле - 199 кг/га.

Проведенные исследования показали, что в условиях Саратовской области можно получать гарантированные урожаи семян синегибридной люцерны Ташкентская С 1/39 при сбалансированном питании растений минеральным азотом и фосфором.

Роль фитофагов, опылителей и сорняков в экологической обстановке семенников люцерны Ташкентская С 1/39. Огромное, если не решающее значение в формировании полноценного урожая семян люцерны имеет опыление цветков различными насекомыми.

Исследования (2004-2008 гг.) на семенниках люцерны Ташкентская С 1/39 показали, что видовой состав диких насекомых-опылителей представлен одиночными шмелями и дикими пчелами. Массовым опылителем диких пчел был вид - серый рофит, несколько меньшим род Андреа (бобовая, широкогубая, обычная) и в меньших количествах - галикты, мелитта заячья, мелиттурга).

Культурные медоносные пчелы были в меньшинстве среди общего количества насекомых-опылителей.

Определение видового состава насекомых-вредителей в семенных посевах люцерны Ташкентская С 1/39 показало наличие люцернового, свекловичного, полевого клопа, тихуса-семяеда, толстоножки, почковых и цветочных комариков и клубенькового долгоносика, от деятельности которых может быть потеря урожая семян до 50 % (Пономаренко Д.А., 1999).

Сорные растения в посевах семенной люцерны Ташкентская С 1/39 играли двоякую роль.

Малое количество сорняков способствовало привлечению насекомых-опылителей, а высокая засоренность семенников, когда превышен допустимый порог вредоносности отвлекала на цветки сорных растений.

В пятой главе «Продуктивность различных сортов люцерны» рассматривается экологизация технологии получения урожая сена люцерны Ярославна и Ташкентская С 1/39 при разных сроках скашивания. Срезание люцерны в разные фазы развития влияет на отрастание ее растений в этот и в последующие годы. Люцерна, скошенная в предшествующем году в период бутонизации, отросла и росла в последующем году медленнее люцерны, скашиваемой при 25-30 % цветения и в период массового цветения.

На третий год жизни обоих сортов люцерны получены аналогичные результаты.

Сроки укоса в разные фазы влияют и на мощность развития растений. Растения люцерны обоих сортов, скашиваемые в предшествующем году в фазе массового цветения, имели более мощное развитие в сравнении с люцерной, скашиваемой при 25-30 % цветения, особенно в период бутонизации. При этом у обоих сортов люцерны увеличивалось кущение и количество почек на корневой шейке.

Снижение темпов отрастания растений люцерны обоих сортов, наблюдаемое при раннем укосе (фаза бутонизации), можно объяснить ослаблением растений вследствии уменьшения запасов питательных веществ в корнях, по сравнению с растениями люцерны, скошенными в периоды 25-30 % и массового цветения.

При всех фазах начала укоса - бутонизации, 25-30 % цветения, массового цветения - высота растений синегибридной люцерны Ташкентская С 1/39 была выше, чем у местного сорта Ярославна. Прирост люцерны Ярославна по фазам начала укоса составил на второй год 8,7 и на третий - 15,4 см , у люцерны Ташкентская С 1/39 - 9,0 и 18,2 см.

Урожай и питательная ценность. Урожай сена люцерны оказался в прямой зависимости от сроков укоса по фазам развития растений, густоты стояния и накопления корней в почве. Срок скашивания люцерны, при котором обеспечивается лучшее развитие корневой системы, оказался наилучшим и для получения высоких урожаев сена (табл. 3).

Таблица 3

Урожайность сена разновозрастной люцерны

Срок скашивания	Урожайность сена по годам, т/га	Урожайность сена за 3 года (всего)
	1-й год	2-й год	3-й год
Сорт Ярославна (контроль)
Бутонизация	4,1	11,5	12,9	28,5
25-30% цветения	4,6	12,3	13,3	30,2
Массовое цветение	4,9	12,9	13,9	31,7
НСР05	0,15	0,3	0,3	0,2
Сорт Ташкентская С 1/39
Бутонизация	4,5	12,1	13,4	30,0
25-30% цветения	4,9	13,0	13,9	31,8
Массовое цветение	5,3	13,5	14,4	33,2
НСР05	0,2	0,4	0,2	0,3

При всех сроках скашивания - в фазы бутонизации, 25-30 % цветения, массового цветения синегибридная люцерна Такен-тская С 1/39 накопила больший урожай сена в год посева и на 2-й и 3-й годы стояния по сравнению с местным сортом Ярославна. Выявлена четкая закономерность урожая сена люцерны обоих сортов в зависимости от скашивания их по фазам развития растений люцерны. Меньший урожай за три года стояния получен при скашивании в фазу бутонизации Ташкентская С 1/39 - 30,0 т/га, Ярославна - 28,5 т/га, в фазу 25-30 % цветения - 31,8 и 30,2 (соответственно) и в фазу массового цветения - 33,2 и 31,7 т/га.

Наибольшее содержание сырого протеина в процентах к воздушно-сухому весу сена, как в листьях, так и в стеблях люцерны, получено при укосе в период бутонизации, и наименьшее - в люцерне, скошенной в период массового цветения.

Однако суммарный выход сырого протеина с одного гектара наибольший на люцерне, скошенной в фазу массового цветения, за счет большего урожая сена, чем при укосе в фазу бутонизации.

Сено люцерны, скошенной в бутонизацию, содержит сырого протеина в листьях-26,4, в стеблях-10,06 %; скошенной при 25-30 % цветения - соответственно 26,0 и 9,23 %, а сено люцерны, скошенной в период массового цветения - 25,1 и 9,19 %. Следовательно, в листьях люцерны содержится в 2,5 раза больше протеина, чем в стеблях.

Накопление корневых остатков в почве. Чем больше корневой массы накоплено люцерной, тем выше ее агротехническое и экологическое значение в повышении плодородия почвы и урожая последующей культуры.

В корнях синегибридной люцерны Ташкентская С 1/39, скашиваемой в течение двух лет в период массового цветения, наибольшее содержание общего азота-1,459 % или 167,5 кг на 1 га. Наименьшее содержание в корнях двухлетней люцерны-1,351 % или 96,3 кг/га отмечено в ранний срок скашивания - в фазу бутонизации, повышение наблюдается при скашивании люцерны в фазу 25-30 % цветения 1,388 %, или 148,2 кг/га.

Такая же закономерность в накоплении фосфора в корнях люцерны, количество которого возрастает от фазы бутонизации до фазы массового цветения. По мере развития растений люцерны содержание его увеличивается от 0,305 % или 21,7 кг/га в фазу бутонизации до 0,369 % или 42,4 кг/га в фазу массового цветения (табл. 4).

Определение общего количества пожнивно-корневых остатков люцерны двухлетнего возраста в слое почвы 0-30 см по обоим сортам люцерны выявило преимущество синегибридной люцерны сорта Ташкентская С 1/39 по сравнению с местным сортом Ярославна (табл. 4). Если до момента скашивания обеих сортов люцерны в фазу бутонизации ими было накоплено примерно одинаковое количество 7,2-7,1 т/га (в сухом состоянии), то в дальнейшем сроки скашивания существенно повлияли на их накопление в почве. В фазу 25-30% цветения было накоплено 10,0 и 10,7 т/га пожнивно-корневых остатков и в фазу массового цветения 10,9 и 11,5 т/га.

Таблица 4

Накопление корневых и пожнивных остатков люцерны в слое почвы 0-30 см (воздушно-сухое состояние) и содержание в них общего азота и фосфора

Время скашивания	Накопление корней, т/га	2-х летняя люцерна Ташкентская С 1/39
	сорт Ярославна (контроль)	сорт Ташкентская С 1/39	азот	фосфор
			%	кг/га	к фазе бутонизации, %	%	кг/га	к фазе бутонизации, %
Бутонизация	7,2	7,1	1,351	96,3	100	0,305	21,7	100
25-30% цветения	10,0	10,7	1,388	148,2	153,9	0,330	35,2	162,2
Массовое цветение	10,9	11,5	1,459	167,5	173,9	0,369	42,4	195,4

Роль осенней отавы в росте, развитии растений люцерны и ее продуктивности в следующем году. Роль осенней отавы люцерны в агроэкологии Саратовской области практически не изучена, хотя она играет существенную роль.

По отрывочным данным оставление нескошенной отавы люцерны под зиму способствует лучшей перезимовке растений, их хорошему росту и развитию весной.

Особое значение это приобретает в зоне Поволжья, ибо люцерна Ташкентская С 1/39, являющаяся по своей биологии зимостойкой, сохраняется в зимний период, соответственно сохраняется и нормальная густота стояния растений, тем самым обеспечиваются высокие урожаи зеленой массы и сена на следующие годы.

На люцерне первого и второго года жизни сортов Ярославна и Ташкентская С 1/39 на четырех делянках площадью 25 м2 (5Ч5) с одной половины каждой осенью удалялась отава, а на другой оставлялась на зиму.

Оставление отавы способствовало ускорению роста люцерны весной и получению более высокого урожая зеленой массы. При оставлении осенней отавы урожай зеленой массы весной следующего года (двухлетняя люцерна) в первом укосе повысился на люцерне Ташкентская С 1/39 на 9,7 % и у сорта Ярославна - на 3,4 %. Такая же закономерность отмечена и у трехлетней люцерны (табл. 5).

Таблица 5

Влияние осенней отавы в первый год жизни люцерны на темпы весеннего отрастания и урожай зеленой массы первого укоса люцерны на второй год жизни

Оставление отавы под зиму	Высота растений, см	Урожайность зеленой массы
	Ташкентская С 1/39	Ярославна	Ташкентская С 1/39	Ярославна
	8/v	18/v	28/v	8/v	18/v	28/v	т/га	%	т/га	%
Отава не скошена	20	35	47	18	32	42	15,8	100	14,4	100
Отава скошена	13	27	38	12	28	37	14,2	90,3	13,9	96,6

Положительную физиологическую роль осенней отавы для последующего роста люцерны можно объяснить тем, что в осенний период с понижением температуры и наступлением короткого дня растения слабо растут, мало расходуют притекающие в клетки питательные вещества, которых при наличии достаточной ассимиляционной поверхности (у люцерны в виде отавы) образуется больше, чем расходуется. В результате значительная часть питательных веществ откладывается в корнях и способствует лучшей перезимовке и активному отрастанию стеблей люцерны весной следующего года.

Из этого следует, что необходимо тщательно подходить к определению последнего срока скашивания люцерны, уходящей под зиму с таким расчетом, чтобы в оставшиеся дни до наступления устойчивых холодов люцерна могла отрастить отаву высотой 7-10 см.

Кроме того, можно прийти к выводу о недопустимости стравливания осенней отавы люцерны скотом, так как при этом выигрыш в использовании осенней отавы не покрывает потерь в урожае зеленой массы и сена люцерны в следующем году. Стравливание скотом отавы люцерны осенью особенно негативно сказывается на посевах люцерны, где она систематически и многократно скашивалась в ранние фазы развития (до бутонизации).

В главе шестой «Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания люцерны» определение экономической эффективности возделывания люцерны на семена показало, что на вариантах, где проводились междурядные культивации чистый доход составил 19,28 - 12,74 тыс. руб. с 1 га, а на контроле: 5,96 тыс. руб. с 1 га, при уровне рентабельности 70,84 - 89,83 и 49,83 % соответственно. Сорняки, уничтожаемые в более поздние сроки, уже успевали снизить урожайность семенной люцерны.

Энергетический анализ показал, что наиболее эффективным оказалось возделывание семенной люцерны по гербозащитным технологиям. Несмотря на повышение энергозатрат, энергетическая эффективность при этом была выше (табл. 7).

Таблица 6

Экономическая эффективность возделывания люцерны на семена в зависимости от сроков проведения междурядных обработок (в среднем за три года)

№ п/п	Вариант опыта	Урожайность семян люцерны, кг/га	Затраты на 1 га, тыс. руб.	Стоимость продукции с 1 га, тыс. руб.	Чистый доход с 1 га, тыс. руб.	Уровень рентабельности, %
1	Без междурядных обработок	282	10,96	16,92	5,96	49,83
2	Обработка в фазу 8-10 листа	435	13,36	26,10	12,74	95,35
3	Обработка в фазу 13-16 листа	431	13,30	25,86	12,56	94,44
4	Начало бутонизации	417	13,18	25,02	11,84	89,83
5	Цветение	373	13,10	22,38	19,28	70,84

Таблица 7

Энергетическая эффективность выращивания семенной люцерны

№ п/п	Показатель	Сроки проведения междурядных обработок
		контроль	фаза 8-11 листа
1	Урожайность, кг/га	282	435
2	Количество обменной энергии в урожае, ГДж/га	5,32	8,36
3	Общие энергозатраты, ГДж/га	2,96	4,26
4	Коэффициент энергетической эффективности	1,78	1,96

На посеве люцерны были получены наивысшие коэффициенты энергетической эффективности - 1,78-1,96.

ВЫВОДЫ

1. Экологическое состояние агроландшафтов Саратовской области с сорной растительностью. Эффективным является фитоценотический, экологически безопасный метод борьбы с сорняками с расширением посевов многолетних трав (эспарцет, костер, житняк, волоснец и люцерна). При густоте стояния 1 млн шт. сорняков на 1 га в год посева травы не могут противостоять им в силу своей биологической особенности. На второй и третий год пользования многолетние травы практически полностью подавляют сорную растительность, количество сорняков в общем травостое многолетних трав снижается до 0,4-3,1 тыс. шт. 1 га.

2. В агроценозах многолетних трав в улучшении фитосанитарной обстановки особая роль отводится люцерне. Под ее влиянием количество сорняков с 1880,0 тыс. шт. 1 га в год посева снижено к концу третьего года до 1,2-1,5 тыс. шт. 1 га;

3. Наилучшим сроком начала укоса в агроценозах люцерны является фаза массового цветения растений - урожайность сена в сумме за три года у сорта Ташкентская С 1/39 - 33,2 и у сорта Ярославна - 31,7 т/га, при укосе в фазу 25-30 % цветения растений - соответственно 31,8 и 30,2 т/га и в фазу бутонизации - 30,0 и 28,5 т/га.

4. Использование люцерны Ташкентская С 1/39 в Нижнем Поволжье способствует улучшению экологической обстановки и зависит от накопления пожнивно-корных остатков. В слое почвы 0-30 см количество корней (в сухом виде) двухлетней люцерной Ташкентская С 1/39 составило: в фазу бутонизации-7,1, в фазу 25-30 % цветения-10,7 и в фазу массового цветения-11,5 т/га. У местного сорта Ярославна масса была меньше и по фазам развития растений изменялась от 7,2 до 10,9 т/га.

5. Технология получения гарантированных урожаев семян люцерны Ташкентская С 1/39 находятся в зависимости от режимов орошения, содержания питательных веществ в почве, обработки междурядий, наличия фитофагов и вредителей.

6. Фитосанитарная роль люцерны зависит от высоты отавы в осенний период при высоте растений 7-10 см под зиму стимулирует раннее отрастание на следующий год, хорошую густоту стояния растений и увеличения урожайности.

7. Более высокая урожайность семян люцерны получена на широкорядных посевах вследствие лучшей освещенности растения люцерны меньше угнетались сорняками, чем рядовые посевы с междурядьями 30 см и сплошные посевы с междурядьями 15 см.

8. Густота стояния, рост, развитие растений люцерны Ташкентская С 1/39 на семена при орошении являются основными факторами экологического состояния за счет фитофагов, опылителей и вредных насекомых.

9. Наиболее экономически и энергетически выгодными оказались широкорядные посевы семенной люцерны Ташкентская С 1/39, где выше совокупные экономические показатели и коэффициент энергетической эффективности

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. С целью улучшения экологической обстановки на сильно засоренных землях в системе агроландшафтов Саратовской области необходимо использовать фитоценотический метод борьбы с сорняками посевом многолетних трав эспарцета, житняка, костра и позднеспелого, холодоустойчивого сорта синегибридной люцерны Ташкентская С 1/39, соблюдая сроки укоса ее на сено.

2. Соблюдение экологических норм в агроэкосистемах с одновременным получением высоких урожаев семян люцерны Ташкентская С 1/39 возможно при использовании широкорядных способов посева с шириной междурядий 60 см.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

(* - публикации в печатных изданиях Перечня ВАК РФ)

1. Болкунов, А. С. Продуктивность люцерны Ярославна и Ташкентская С 1/39 при разных сроках скашивания / А. С. Болкунов, Н. С. Шарова // Актуальные проблемы экологии, защиты растений и экологического земледелия : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф., посвященной 15-летию кафедры экологии / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2009. - С. 46-50.

2. *Влияние различных агроприемов на засоренность посевов сельскохозяйственных культур в ирригационных агроландшафтах /К. Е. Денисов [и др.] // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2004. - № 4. - С. 13-18.

3. *Влияние различных агроприемов на засоренность посевов сельскохозяйственных культур в суходольных агроландшафтах / К. Е. Денисов [и др.] // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2004. - №3. - С. 8-13.

4. Глубокова, Н. С. Меры борьбы с сорными растениями в посевах семенной люцерны / Н. С. Глубокова, Н. С. Шарова // Вавиловские чтения - 2004 : материалы всероссийской науч. конф., посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2004. - С. 16-17.

5. Калмыков, С. И. Агроэкологическая оценка мер борьбы с сорняками в посевах сельскохозяйственных культур в агроландшафтах Поволжья / С. И. Калмыков, Н. С. Глубокова, Н. С. Шарова // Актуальные проблемы экологии на современном этапе развития сельского хозяйства / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова». - Саратов; Бонн, 2005. - С. 30-35.

6. * Киричкова, И.Ю. Влияние возделывания многолетних трав на плотность сложения почвы южных черноземов Нижнего Поволжья / И. Ю. Киричкова, С. И. Калмыков, Н. С. Шарова // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2009. - №4. - С. 14-16.

7. Комплексные меры борьбы с сорняками в посевах сельскохозяйственных культур / С.И. Калмыков [и др.] // Роль почв в сохранении устойчивости ландшафтов и ресурсосберегающее земледелие : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. - Пенза, 2005. - С. 102-104.

8. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов / С. И. Калмыков [и др.] : учеб. пособие / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова». - Саратов, 2007. - 187с.

9. * Пороги вредоносности сорняков и моделирование взаимосвязи сорных и культурных растений / С. И. Калмыков [и др.] // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2003. - № 4. - С. 21-27.

10. Продуктивность кормов при совместных посевах злаковых и бобовых культур / С. И. Калмыков [и др.] // Экологические проблемы в АПК : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф., посвященной 80-летию со дня рождения Н.А. Мосиенко / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова». - Саратов - Ухань - Галвестон, 2006. - С. 78-79.

11. * Продуктивность кормовых культур в чистых и совместных посевах в условиях Поволжья / С. И. Калмыков [и др.] // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2007 - Спец. вып. - С. 46-47.

12. Федотова, С. А. Вопросы оптимизации режима питания орошаемой люцерны / С. А. Федотова, Н. С. Шарова // Актуальные проблемы экологии, защиты растений и экологического земледелия : сб. материалов Междунар. науч.-практич. конф., посвященной 15-летию кафедры экологии / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2009. - С. 248-249.

13. Эффективность люцерны синей Ташкентская С 1/39 в условиях Саратовской области / А.С. Болкунов [и др.] // Агроэкологическое состояние АПК: опыт, поиски, решения / ФГОУ ДПО СРИППКРКС АПК. - Саратов, 2005. - С. 49-56.

Размещено на Allbest.ru

...