WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

ГОРКОВЕНКО ЛЕОНИД ГРИГОРЬЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

ЛЮЦЕРНЫ НА ФУРАЖНЫЕ ЦЕЛИ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

КОРМОПРОИЗВОДСТВА И ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПАШНИ НА ЧЕРНОЗЕМАХ ЗАПАДНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

06.01.09. – растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

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.

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.

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 4 4) 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 25,0 м = 105 м2, учетная – 2,0 м 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, 

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

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

насколько высокий уровень эффективного плодородия создан путем воздействия на почву тем или иным агроприемом».

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

Вариант

Первый год жизни

(1998–2000 гг.)

Второй год жизни

(1999–2001 гг.)

Третий год жизни

(2000–2002 гг.)

Плодородие почвы

Удобрение

Защита от сорняков

В начале

вегетации

В конце

вегетации

В начале

вегетации

В конце

вегетации

В начале

вегетации

В конце

вегетации

Естественное

Без

удобрений

Без

гербицида

440

265

162

123

105

90

Повышенное

N70P130K130

Базагран

391

313

202

173

129

124

Естественное

Без

удобрений

Базагран

408

254

165

131

109

101

Естественное

N70P130K130

Без

гербицида

409

260

188

149

119

114

Естественное

N70P130K130

Базагран

403

269

199

168

122

117

Повышенное

Без

удобрений

Без

гербицида

422

281

170

131

110

98

Повышенное

Без

удобрений

Базагран

420

282

183

144

115

101

Повышенное

N70P130K130

Без

гербицида

405

296

199

173

124

117

  Таблица 7 – Густота стояния растений люцерны в зависимости от системы обработки почвы и удобрения, шт./м2

Вариант опыта

Первый год жизни

(1998–2000 гг.)

Второй год жизни

(1999–2001 гг.)

Третий год жизни

(2000–2002 гг.)

Система

основной

обработки

почвы

Удобрения

В фазе полных всходов

В конце вегетации

Гибель за первый год жизни, %

При весеннем отрастании

В конце вегетации

Гибель за второй год жизни, %

При весеннем отрастании

В конце вегетации

Гибель за третий год жизни, %

Безотвальная

Без

удобрений

469

278

40,7

236

144

38,9

102

84

17,6

N70P130K130

436

235

46,1

216

160

25,9

118

106

10,2

Рекомендуемая

Без

удобрений

454

265

41,6

228

150

34,2

105

90

17,1

N70P130K130

453

228

49,7

217

164

24,4

119

114

9,1

Отвальная

с периодическим глубоким

рыхлением

Без

удобрений

476

269

43,5

230

153

33,4

108

85

21,2

N70P130K130

449

238

46,9

225

167

25,7

125

109

12,8

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).

D1

D2

D3

D1 – безотвальная обработка почвы; D2 – рекомендуемая обработка почвы;

D3  – отвальная на фоне глубокого рыхления.

Рисунок 1 – Густота стояния растений люцерны третьего года жизни

в зависимости от технологий возделывания (2000–2002 гг.), шт./м2

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 (3032 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

10,4

0,63

0,97

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

46,9

42,25

23,2

1,13

54,1

2,63

18,0

0,88

0,98

Облиственность растений люцерны третьего года жизни во втором укосе (2000–2002 гг.), %

52,0

49,50

37,1

1,00

55,7

1,50

0,0

0,00

0,96

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

Продуктивность и долговечность люцерны во многом зависят от интенсификации технологий возделывания по годам жизни.

Интенсификация технологии возделывания позволяет получать высокие и устойчивые урожаи зеленой массы люцерны (таблица 11).

В сумме за три года жизни на варианте 220 получен урожай зеленой массы 1164 ц/га, на варианте 222 – 1183 ц/га, что обеспечило прибавку в сравнении с контролем 28 и 30% соответственно. Применение удобрений (020 и 022) обеспечило прибавку урожая зеленой массы люцерны 24–25%, несколько ниже (13–14%) она была на фоне повышенного плодородия почвы (200 и 202).

Таблица 11 – Урожайность зерна ярового ячменя и зеленой массы люцерны в зависимости от приемов возделывания

на фоне рекомендуемого способа основной обработки почвы, ц/га

Плодородие почвы, удобрение, защита растений

Яровой

ячмень,

(1998–2000 гг.)

Первый год жизни

(1998–2000 гг.)

Второй год жизни

(1999–2001 гг.)

Третий год жизни

(2000–2002 гг.)

В сумме за три года жизни

Прибавка урожая по сравнению с контролем

1-й

укос

2-й

укос

сумма

1-й укос

2-й укос

3-й укос

4-й укос

сумма

1-й укос

2-й укос

сумма

ц/га

%

000 (к)

23,6

67

35

102

196

143

82

31

452

200

158

358

912

222

35,9

44

43

87

265

192

106

44

607

283

206

489

1183

271

30

002

22,6

60

37

97

208

148

81

35

472

220

168

388

957

45

5

020

33,4

51

42

93

257

183

98

41

579

258

199

457

1129

217

24

022

34,6

52

41

93

256

185

101

42

584

262

201

463

1140

228

25

200

25,3

63

41

104

234

160

89

36

519

228

176

404

1027

115

13

202

26,8

61

43

104

231

162

93

36

522

231

180

411

1037

125

14

220

35,7

51

47

98

261

185

103

43

592

270

204

474

1164

252

28

Среднее

29,7

56

41

97

239

170

94

39

541

251

192

443

1069


НСР05

2,2

0,6

0,8

14,1

21,4

15,4

8,8

4,4

49,7

9,3

4,6

14,6

65,6



Из изучаемых в опыте факторов, наибольшую долю влияния (38,6–68,2%) на основании множественной регрессионной зависимости имела система удобрений, вторым по значению фактором с долей влияния 13,1–43,1% был уровень плодородия почвы (таблица 12).

Таблица 12 – Множественная регрессионная зависимость урожайности зерна

ярового ячменя и зеленой массы люцерны от приемов

возделывания

Показатель

Средние

показатели, ц/га

Свободный

член уравнения

Доли влияния и коэффициенты регрессии по факторам

R

А

В

С

Урожайность зерна

ярового ячменя

29,7

23,15

17,8

1,19

77,5

5,16

3,6

0,24

0,99

Урожайность зеленой массы люцерны первого года жизни в первом укосе (1998–2000 гг.)

56,1

66,00

13,1

-1,38

62,9

-6,63

17,8

-1,88

0,97

Урожайность зеленой массы люцерны первого года жизни во втором

укосе (1998–2000 гг.)

41,1

36,75

43,1

2,38

38,6

2,13

2,3

-0,13

0,92

Урожайность зеленой массы люцерны второго года жизни в первом укосе (1999–2001 гг.)

238,5

206,50

26,7

9,25

61,4

21,25

4,3

1,50

0,96

Урожайность зеленой массы люцерны второго года жизни во втором

укосе (1999–2001 гг.)

169,8

146,25

20,7

5,00

68,2 16,50

8,3

2,00

0,99

Урожайность зеленой массы люцерны второго года жизни в третьем

укосе (1999–2001 гг.)

94,1

81,50

27,9

3,63

60,6

7,88

8,7

1,13

0,99

Урожайность зеленой массы люцерны второго года жизни в четвертом укосе (1999-2001 гг.)

38,5

32,50

20,1

1,25

64,4

4,00

12,1

0,75

0,98

Урожайность зеленой массы люцерны третьего года жизни в первом укосе (2000–2002 гг.)

244,0

205,75

23,1

9,00

62,3

24,25

12,8

5,00

0,99

Урожайность зеленой массы люцерны третьего года жизни во втором

укосе (2000–2002 гг.)

186,5

163,25

20,9

5,00

66,7

16,00

9,4

2,25

0,99

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

Доля влияния системы защиты на продуктивность люцерны колебалась от 2,3 до 17,8%. Изучение влияния технологий возделывания в целом, т. е. сочетания факторов на урожайность зеленой массы люцерны третьего года жизни, показало, что максимальный урожай обеспечивает интенсивная технология (652 ц/га), по экологически допустимой технологии урожайность зеленой массы была ниже. Самая низкая урожайность зеленой массы (397 ц/га) была на варианте экстенсивной технологии. Математическая обработка данных показала наличие тесной корреляционной связи между урожайностью зеленой массы люцерны и технологиями возделывания (R=0,99–0,96).

В стационарном полевом опыте, люцерна обеспечила высокую продуктивность пашни. Так, в сумме за три года пользования сбор кормопротеиновых единиц (КПЕ) составил в зависимости от изучаемых агротехнических приемов 165,1–214,1 ц/га (таблица 13).

Таблица 13 – Содержание кормопротеиновых единиц (КПЕ) в зерне ярового

ячменя и зеленой массе люцерны в зависимости от приемов

выращивания, ц/га

Плодородие почвы, удобрение, защита растений

Яровой

ячмень

(1998–2000 гг.)

Люцерна

первого года жизни

(1998–2000 гг. )

второго года жизни,

(1999–2001 гг. )

третьего года жизни,

(2000–2002

гг. )

всего за три года

000 (к)

11,1

18,5

81,8

64,8

165,1

222

16,9

15,7

109,9

88,5

214,1

002

10,6

17,6

85,4

70,2

173,2

020

15,7

16,8

104,8

82,7

204,3

022

16,3

16,8

105,7

83,8

206,3

200

11,9

18,8

93,9

73,1

185,8

202

12,6

18,8

94,5

74,4

187,7

220

16,8

17,7

107,2

85,8

210,7

Максимальное содержание кормопротеиновых единиц в зеленой массе люцерны отмечено на варианте 220, где на фоне повышенного уровня плодородия почвы применялась средняя доза удобрений. Превышение над контролем на данном варианте опыта в сумме за три года жизни составило 45,6 ц/га (28%), а над вариантами со средней дозой удобрений (020 и 022) – 5,4 ц/га (3%) и вариантами с повышенным уровнем плодородия почвы (200 и 202) – 23,9 ц/га (13%).

Содержание кормопротеиновых единиц в зеленой массе люцерны третьего года жизни зависело от изучаемых в опыте технологий возделывания (таблица 14).

Таблица 14 – Содержание кормопротеиновых единиц (КПЕ) в зеленой массе

люцерны сорта Славянская местная третьего года жизни

в зависимости от технологий выращивания (опытное поле

КубГАУ, 2000–2002 гг.), ц/га

Способ основной

обработки почвы

Плодородие почвы, удобрение, защита растений

1-й

укос

2-й

укос

Сумма за два укоса

Безотвальный

(D1)

000

55,0

44,7

99,7

111

64,1

53,7

117,8

222

79,8

58,8

138,6

333

88,9

67,5

156,4

Рекомендуемый

(D2)

000 (к)

57,0

47,4

104,4

111

66,7

54,9

121,6

222

80,7

61,8

142,5

333

90,9

69,0

159,9

Отвальный на фоне глубокого рыхления

(D3)

000

59,6

48,6

108,2

111

68,7

55,8

124,5

222

82,4

63,0

145,4

333

93,8

72,3

166,1

Повышение плодородия почвы, доз минеральных удобрений и применение средств защиты растений в технологиях возделывания способствовало увеличению данного показателя по безотвальной обработке на 18–57%, по рекомендуемой – на 16–53%, по отвальной на фоне глубокого рыхления обработке почвы – на 15–53%. Наибольшей величины продуктивность люцерны достигала на варианте интенсивной технологии (333), где на фоне высокого уровня плодородия почвы применялась высокая доза удобрений и интегрированная система защиты растений от сорняков, вредителей и болезней.

Интенсификация факторов в технологиях возделывания от беспестицидной (111), к интенсивной (333) способствовала увеличению обменной энергии (ОЭ) в зеленой массе люцерны третьего года жизни на фоне безотвальной обработки на 6,3–18,8%, на рекомендуемой – на 6,8–18,8% и по отвальной на фоне глубокого рыхления – на 7,3–18,8%, по сравнению с экстенсивной технологией. Самая высокая ОЭ была при интенсивной технологии (333) на отвальной с почвоуглублением обработке почвы и составляла 3,10 МДж.

Таким образом, интенсификация технологий возделывания позволяет не только повысить урожай люцерны, но и резко улучшить качество зеленой массы, в частности увеличить протеиновую питательность и снизить углеводную. Наилучшие показатели питательности зеленой массы люцерны получены при возделывании по интенсивной технологии на фоне отвальной с периодическим глубоким рыхлением обработки почвы, где на фоне высокого уровня плодородия почвы применялась высокая доза удобрений и интегрированная система защиты растений от сорняков, вредителей и болезней, а также на варианте экологически допустимой технологии.

5. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ АГРОПРИЕМОВ И ТЕХНОЛОГИЙ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИХ

И АГРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ И ПОЧВЕННОЙ БИОТЫ

Исследованиями установлено, что способ основной обработки почвы оказывал слабое влияние на величину влагозапасов под люцерной. Разница составляет 2% в пользу безотвальной обработки почвы.

Следует также отметить, что в слое почвы 0–200 см существенных различий по содержанию продуктивной влаги в зависимости от уровня плодородия почвы и доз удобрений также не наблюдалось.

Наиболее интенсивно использовали влагу растения на вариантах с экологически допустимой и интенсивной технологиями на всех способах обработки почвы. Из слоя почвы 0–100 см использовалось 70–75% влаги на безотвальной обработке почвы, 58–65% на вспашке и 61–60% на отвальной на фоне глубокого рыхления обработке почвы. Со второго метра расходовалось продуктивной влаги 67–78%, 60–72% и 54–75% соответственно.

За указанный период меньше всего влаги расходовалось растениями на вариантах экстенсивной технологии (000).

По нашим данным, наименее экономно растения люцерны расходовали влагу на варианте без внесения удобрений. Коэффициент водопотребления (КВ) по годам жизни составил 1194, 754 и 106 м3/т. Повышение плодородия почвы, применение удобрений уменьшало коэффициент водопотребления при экологически допустимой технологии до 861, 592 и 81 м3/т или на 27–37% по сравнению с контролем.

Наши наблюдения за величиной объемной массы почвы показали, что изучаемые технологии и агроприемы оказывали определенное влияние на этот показатель в пахотном и подпахотном слоях (таблица 15).

Таблица 15 – Влияние технологий возделывания на плотность и твердость

пахотного и подпахотного слоев почвы под люцерной второго

года жизни (1999–2001 гг.)

Технология

возделывания

Пахотный слой (0–30 см)

Подпахотный слой (30–60 см)

объемная масса,

г/см3

твердость, кг/см2

объемная масса,

г/см3

твердость,

кг/см2

Экстенсивная (000)

1,40

30,8

1,45

33,7

Экологически

допустимая (222)

1,39

28,7

1,44

31,9

В среднем за годы исследований объемная масса пахотного слоя почвы (0–30 см) под люцерной второго года жизни колебалась по вариантам опыта от 1,39 до 1,40 г/см3, т. е. почва имеет плотное сложение, в подпахотном слое (30–50 см) объемная масса увеличивалась до 1,45 и 1,45–1,47 г/см3 соответственно годам жизни.

Плодородие почвы и система удобрения оказывали определенное влияние на объемную массу выщелоченного чернозема под люцерной. Последовательное повышение уровня плодородия и доз удобрений в экологически допустимой технологии в пахотном слое почвы способствовало снижению плотности её по сравнению с контролем (000) на 0,01 г/см3. Снижение величины объемной массы наблюдалось и в подпахотном слое от данных факторов и составляло 0,02 г/см3.

Рассматривая величину объемной массы по годам, следует отметить, что она сохраняет те же закономерности в зависимости от изучаемых факторов, что и в среднем по опыту. Наибольшая плотность почвы наблюдалась на варианте экстенсивной технологии, а интенсификация технологии возделывания способствовала уменьшению ее. Самая низкая плотность была на вариантах экологически допустимой технологии 222, где на фоне повышенного уровня плодородия почвы применялась средняя доза удобрений и химическая система защиты растений от сорняков.

Зависимость твердости почвы от изучаемых в опыте агроприемов имела те же закономерности, что и объемная масса почвы. Наибольшая твердость почвы отмечена на варианте экстенсивной технологии. Так, величина данного показателя под люцерной второго года жизни составила в пахотном слое 30,8 кг/см2, в подпахотном – 33,7 кг/см2. Интенсификация технологии возделывания способствовала снижению твердости почвы под люцерной второго года жизни в пахотном слое на 2,1 кг/см2 (7%), под люцерной третьего года жизни – на 4,8 кг/см2 (14%). Такая же закономерность отмечена и в подпахотном слое почвы, снижение составляло по годам жизни 6% и 10% соответственно.

Различные системы основной обработки также оказывали определенное влияние на объемную массу выщелоченного чернозема при различных технологиях возделывания люцерны. Последовательное повышение уровня плодородия и доз удобрений от 111 (беспестицидная технология) к 333 (интенсивная технология) в пахотном слое почвы способствовало снижению ее плотности, по сравнению с контролем (000 – экстенсивная технология) по безотвальной обработке на 0,02–0,04 г/см3, по рекомендуемой – на 0,01–0,02 и по отвальной с почвоуглублением – на 0,01–0,03 г/см3. Снижение величины объемной массы наблюдалось и в подпахотном слое под влиянием данных факторов и составляло в зависимости от обработки почвы соответственно: 0,02–0,04; 0,01–0,03 и 0,02–0,03 г/см3. Из этого можно сделать вывод, что наибольшее разуплотняющее действие при интенсификации технологии возделывания люцерны оказывает отвальная и отвальная с периодическим глубоким рыхлением система основной обработки почвы.

Зависимость твердости почвы от изучаемых в опыте агроприемов имела те же закономерности, что и объемная масса почвы.

В среднем за 2000–2002 гг. наибольшая твердость в пахотном слое почвы отмечена на безотвальной обработке и в среднем по вариантам опыта составила 36,1 кг/см3, что на 1,2 кг/см3 (3%) и на 2,0 кг/см (6%) больше, чем на рекомендуемой и отвальной на фоне глубокого рыхления обработках почвы соответственно. Аналогичная тенденция отмечена и в подпахотном горизонте, но при больших показателях. Так, твердость почвы в данном слое почвы увеличивалась на 3,7 кг/см (11%) по сравнению с пахотным. При безотвальной обработке она составляла 39,6 кг/см2, что на 2 и 5% выше, чем на варианте рекомендуемой и отвальной с периодическим глубоким рыхлением обработках почвы соответственно.

В настоящее время в условиях интенсификации земледелия воздействие почвообрабатывающих орудий, уровня плодородия почвы и условий погоды (в частности осадков) является важнейшими факторами, определяющими сохранность структуры почвы.

Наши наблюдения показали, что агрегатный состав выщелоченного чернозема под люцерной второго года жизни был различен в зависимости от изучаемых агротехнических приемов (таблица 16).

Таблица 16 – Влияние технологии возделывания на структуру почвы

под люцерной второго года жизни, 1999-2001 гг.

Слой почвы, см

Технология возделывания

Экстенсивная (000)

Экологически допустимая (222)

Размер агрегатов (мм) и их содержание (%)

Более 10

0,25–10

Менее 0,25

Более 10

0,25–10

Менее 0,25

0–10

34,5

55,6

3,4

31,2

58,1

3,0

10–20

35,8

54,6

2,4

31,3

58,0

2,0

20–30

42,0

53,6

2,3

33,0

57,8

1,9

30–50

42,1

50,1

2,1

39,0

56,4

1,9

Анализ сухого фракционирования верхнего слоя почвы (0–10 см) показал, что на всех вариантах опыта преобладали агрономически ценные агрегаты (0,25–10 мм). Их содержание варьировало по вариантам опыта под люцерной второго года жизни от 55,6 до 58,1% и под люцерной третьего года жизни – от 58,0 до 67,1%.

С глубиной (30–50 см) наблюдалось увеличение количества глыбистой фракции под люцерной второго года жизни в среднем по опыту с 32,9 (0–10 см) до 40,6% (30–50 см), под люцерной третьего года жизни – с 34,7 (0–10 см) до 49,1% (30–50 см) и уменьшение агрономически ценной фракции – с 56,9 до 53,3% и с 62,6 до 48,5% соответственно. Содержание пыли в зависимости от горизонта почвы практически не изменялось и составило под люцерной первого и второго года жизни в среднем при экстенсивной технологии 2,6 и 2,5%, а при экологически допустимой снижалось до 2,4 и 1,4% соответственно.

Удобрения также оказывали определенное влияние на структуру выщелоченного чернозема. Во всех слоях почвы на удобренных вариантах оструктуривание почвы проходило более интенсивно. Так, при экологически допустимой технологии (от 000 к 222) увеличение дозы минеральных удобрений в слое 0–10 см почвы под люцерной второго года жизни способствовало увеличению количества агрономически ценных агрегатов на 2,5%, а под люцерной третьего года жизни – на 9,1%. Аналогичная тенденция отмечена и в других изучаемых слоях почвы.

Использование средств химизации в земледелии способствовало не только увеличению количества агрономически ценных агрегатов, но и уменьшению содержания глыбистой фракции. Так, под люцерной третьего года жизни в вернем (0–10 см) слое почвы содержание глыбистой фракции и пыли на удобренных вариантах было меньше на 3,3 и 0,4%. Аналогичная зависимость от изучаемых агроприемов отмечена и в других слоях почвы.

Таким образом, повышение плодородия почвы и доз удобрений способствовало увеличению под люцерной содержания агрономически ценных агрегатов и уменьшению количества глыб и пыли.

Наиболее интенсивно восстановление водопрочности агрегатов под люцерной, по нашим наблюдениям, идет при внесении удобрений, особенно по интенсивной технологии при отвальной на фоне глубокого рыхления основной обработке почвы.

Важным показателем плодородия почвы является содержание в ней гумуса. Сохранение его в почве в оптимальном количестве является первоочередной задачей земледелия, так как количество и качество гумуса определяет многие положительные свойства почв и продуктивность выращиваемых культур.

Темп минерализации гумуса в первую очередь зависит от способа обработки почвы и специфики возделываемых культур (пропашные, колосовые или многолетние бобовые травы). Так, в нашем опыте за период с 1996 по 2002 гг. определилась направленность изменения содержания гумуса под влиянием названных факторов (таблица 17).

Анализ полученных данных показывает, что в зависимости от выращиваемой культуры содержание гумуса в почве изменяется. Так, величина данного показателя под подсолнечником в среднем по вариантам опыта при безотвальной обработке составляла 3,30%, при рекомендуемой – 3,27%, а через 4 года под люцерной она увеличивалась на 0,13 и 0,15% соответственно обработкам почвы. Следовательно, как по нашим данным, так и по мнению других исследователей, возделывание многолетних трав в севообороте, и в частности люцерны, способствует увеличению содержания гумуса в почве.

Таблица 17 – Содержание гумуса в пахотном слое почвы под различными

культурами севооборота в зависимости от технологий

выращивания, %

Система основной

обработки почвы

Технология

возделывания

Подсолнечник

(1996–1998 гг.)

Люцерна

(2000–2002 гг.)

Безотвальный

(D1)

Экстенсивная (000)

3,20

3,28

Беспестицидная (111)

3,27

3,39

Экологически

допустимая (222)

3,35

3,45

Интенсивная (333)

3,39

3,57

Рекомендуемый

(D2)

Экстенсивная (000)

3,15

3,26

Беспестицидная (111)

3,21

3,38

Экологически

допустимая (222)

3,34

3,47

Интенсивная (333)

3,37

3,57

В зависимости от способа обработки содержание гумуса в почве также изменялось. В среднем за 2000–2002 гг. под люцерной третьего года жизни в пахотном слое почвы гумуса накапливалось больше при безотвальном рыхлении в сравнении с отвальной и отвальной на фоне глубокого рыхления обработками почвы (на 0,01 и 0,03%). В подпахотном горизонте наблюдалась обратная зависимость. Меньшее сохранение гумуса отмечено на безотвальной обработке, и в среднем по опыту оно составляло 3,27%. Это соответственно на 0,03 и 0,07% ниже, чем при рекомендуемой и отвальной на фоне глубокого рыхления обработках почвы.

Таким образом, насыщение севооборота многолетними бобовыми травами, и в частности люцерной, позволило увеличить поступление органического вещества в почву. Благодаря применению удобрений повышается содержание гумуса в почве, достигая максимальных значений при интенсивной технологии возделывания. Следовательно, сохранение и воспроизводство плодородия почвы возможно при правильно построенной системе внесение минеральных и органических удобрений, с обязательным введением в севообороты многолетних бобовых трав. При соблюдении этих условий обеспечиваются хорошие водно-физические свойства почвы, улучшается почвенная биота, обеспеченность основными элементами питания.

В научной литературе имеются многочисленные данные, свидетельствующие о том, что в севооборотах, насыщенных зерновыми культурами, многолетние бобовые являются фитосанитарными культурами.

Однако при микологическом анализе корней и стеблей угнетенных растений люцерны, Н. М. Алпатьев и З. И. Шестеперова (1981) в 90% случаев выделяли вид Fusarium oxysporum, а также: F.solani, F. culmorum, F. avencium и виды родов Alternaria, Cladosporium, Рenicillium и др.

Анализ пространственной и временной частоты встречаемости комплекса почвенных микромицетов показал, что люцерна, сохраняя видовой состав некротрофной группы патогенов, способствует перегруппировке пространственной и временной частоты встречаемости отдельных видов. В ранге типичных доминирующих на протяжении всех лет жизни люцерны сохранились популяции видов Alternaria altemata, Cladosporium herbarum, Microdochium nivale и Verticillium nigrescens. По мере увеличения сроков жизни люцерны увеличилась пространственная и временная частота встречаемости видов Verticillium lateritium, Stemphylium botryosum и Ulocladium botrytis, уменьшилась – F. verticilliodes и F. poae. Редкими на протяжении всех лет жизни люцерны являлись грибы Alternaria tenuissima, Botrytis cinerea, Fusarium аvenaceum, F. graminearum и Verticillium dahliae, а виды Fusarium culmorum, Trichothecium roseum, Trichothecium cerealis, Rh. solani составили группу случайных видов.

В ризосферно-прикорневой зоне по мере увеличения сроков жизни люцерны отмечена перегруппировка в составе супрессивных видов в сторону доминирования видов Т. viride, Т. koningii, увеличения пространственной и временной частоты встречаемости Т. aureoviride, Т. harzianum и уменьшения популяций видов родов Aspergillus и Penicillium. Группу автохтонных доминирующих видов составили Humicola grisea, Stahybotrys altemans и частых типичных – Сhaetomium seminudum, Mucor hiemalis, M. mucedo, М. рlumbeus.

В почве посевов люцерны происходит увеличение биоразнообразия и биомассы микробиоты. При этом изменения численности почвенных микроорганизмов в агроценозах люцерны разных лет жизни и озимой пшеницы зависят от абиотических факторов, определяющих частоту встречаемости бактерий, актиномицетов и грибов.

Полученные результаты показали, что плодородие почвы и минеральное питание оказали существенное влияние на количество почвенных бактерий в посевах люцерны второго года жизни. Так, в 2001 г. в вариантах с повышенным фоном плодородия почвы (содержание гумуса 3,2–3,5%) и естественным фоном минерального питания и с внесением минеральных удобрений (N30P30K30) на фоне естественного плодородия численность бактерий в почве была наибольшей. После первого укоса их количество было в 1,5–2,0 раза, а после второго – 1,2–1,5 раза больше по сравнению с вариантами естественного уровня плодородия и минерального питания соответственно. При совместном влиянии факторов плодородия и минерального питания этот эффект был еще больше – количество бактерий в почве в 2,0 и 2,5 раза превышало показатели вариантов, где изучалось раздельное влияние плодородия почвы и минеральных удобрений.

Установлено, что минеральное питание и повышенный фон плодородия почвы с внесением минеральных удобрений способствовали увеличению численности спор грибов в ризосферно-прикорневой зоне во все годы жизни люцерны в 1,2–5,5 раз по сравнению с естественным и повышенным фоном плодородия почвы (рисунок 2).

Люцерна второго года

(2001)

Люцерна третьего года

(2001)

Люцерна третьего года

(2002)

  1-й укос  2-й укос

– Общий запас в почве

Рисунок 2 – Влияние плодородия и минерального питания на количество

  грибных спор (млн./га) в почве посевов люцерны сорта

  Славянская местная (опытное поле КубГАУ, данные

  И. В. Бедловской)

6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ КАК ПРЕДШЕСТВЕННИКА

КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР

В стационарном полевом опыте последействие люцерны проявилось в оптимизации показателей структуры урожая и в целом в стабилизации урожая озимой пшеницы интенсивного сорта Батько. Кроме предшественника на урожайность озимой пшеницы влияли технологии возделывания и погодные условия вегетационного периода.

В среднем за три года исследований урожайность зерна озимой пшеницы сорта Батько по вариантам опыта возросла с 6,52 до 7,51 т/га. Установлено, что урожайность озимой пшеницы после люцерны практически не зависела от способов основной обработки почвы, о чем свидетельствуют результаты статистической обработки результатов опыта (таблица 18).

Таблица 18 – Урожайность озимой пшеницы сорта Батько в зависимости

от технологий возделывания, т/га (опытное поле КубГАУ,

2001–2003 гг.)

Технология

Среднее

Основная

обработка

почвы

(А)

Плодородие, удобрение,

защита растений (В)

по фактору

А

по фактору

В

по

вариантам

Безотвальная

000

7,10

7,25

111

6,52

222

7,51

333

7,13

Рекомендуемая

000

7,14

7,31

7,37

111

6,56

6,60

222

7,50

7,49.

333

7,13

7,12

НСР05

0,06

0,1

0,15

По фактору В (плодородие почвы, минеральное питание и защита растений) существенное снижение урожайности озимой пшеницы по сравнению с другими вариантами установлено в варианте беспестицидной технологии (111), что подтверждает анализ урожайности по годам исследований. Существенно ниже по сравнению с экстенсивной (000) и экологически допустимой (222) технологиями была урожайность и в варианте интенсивной технологии (333) – на 0,18 и 0,37 т/га соответственно.

При рекомендуемом способе основной обработки почвы средняя урожайность составила 7,14 т/га. Наивысшая урожайность отмечена на варианте 222, но прибавка в сравнении с вариантом 000 была несущественной. На варианте с технологией 333 получен урожай ниже, чем в варианте экстенсивной технологии, на 0,27 т/га, что связано с полеганием озимой пшеницы.

Статистическая обработка данных урожайности методом пошагового регрессионного анализа выявила общие закономерности в формировании продуктивности озимой пшеницы в зависимости от изучаемых факторов в технологиях ее возделывания. В целом доля влияния фактора А – способа основной обработки почвы в изучаемых технологиях на урожайность озимой пшеницы по предшественнику люцерна за годы исследований составила 0,8%. Доля влияния сочетания в технологиях возделывания плодородия почвы, удобрений и средств защиты растений в формировании урожая озимой пшеницы составила 34,2%.

Таким образом, полученные на интенсивном сорте Батько результаты свидетельствуют о том, что в годы с оптимальными погодными условиями и при низком уровне развития болезней для формирования продуктивности озимой пшеницы возможно ее возделывание после люцерны по экстенсивной технологии. Это позволит значительно снизить себестоимость продукции. В случае высокой засоренности посева целесообразно применение гербицида. Если прогнозируется угроза заболеваний в эту технологию необходимо добавить применение фунгицида.

Важным показателем влияния люцерны как предшествующей культуры является ее способность к азотонакоплению (таблица 19).

Таблица 19 – Агрономическая эффективность люцерны как предшественника

  озимой пшеницы

Показатели

Предшественник

Прибавка

Люцерна

Подсолнечник

ц/га, кг/га

%

Урожайность, ц/га

72,5

31,0

41,5

57,3

Вынос азота, кг/га

247,7

139,7

108,0

53,7

Сравнение урожайности по предшественникам люцерна и подсолнечник позволило сделать заключение, что на фоне естественного плодородия выщелоченного чернозема без применения минеральных удобрений по люцерне сформировался урожай зерна на уровне 72,5 ц/га, за счет того, что из почвы пшеницей было вынесено азота 247,7 кг/га. По подсолнечнику вынос азота озимой пшеницей составил 139,7 кг/га при уровне урожайности 31,0 ц/га.

Таким образом, люцерна как предшественник обеспечила для озимой пшеницы содержание азота в почве на 53,7% больше, чем подсолнечник. Это позволяет сократить применение минеральных азотных удобрений и способствует снижению себестоимости зерна.

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ

И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ КУЛЬТУРЫ

Острота топливно-энергетической проблемы обуславливает необходимость рационального потребления энергии во всем народном хозяйстве. Решению этой задачи в сельском хозяйстве может способствовать биоэнергетическая оценка технологий производства продукции, позволяющая выбрать наиболее эффективные ресурсосберегающие технологии, отдельные технологические приемы [296].

В стационарном полевом опыте затраты совокупной энергии определялись на основе технологических карт возделывания люцерны на зеленую массу с помощью энергетических эквивалентов используемых ресурсов.

Нами установлено, что затраты совокупной энергии на выращивание, как люцерны под покровом ячменя, так и люцерны в чистом виде окупались полностью выходом валовой энергии на всех вариантах опыта, но эффективность их была разной.

Минимальные затраты совокупной энергии у люцерны первого года жизни – 11,5–12,2 ГДж, по люцерне второго года жизни – 12,7–14,9 ГДж и по люцерне третьего года жизни – 10,0–11,4 ГДж и наибольший коэффициент чистой эффективности – соответственно годам жизни 4,59–5,25; 14,3–14,5; 14,6–14,7 получены при выращивании люцерны на вариантах 000, 002, 200 и 202, то есть без применения удобрений, однако на этих вариантах опыта получена самая низкая урожайность зерна ярового ячменя и зеленой массы люцерны.

Затраты труда (чел.-ч) на единицу продукции и расход топлива были больше на вариантах 222 – экологически допустимая технология. Превышение над контролем по годам жизни составило соответственно 1,06 чел.-ч (11%) и 11,77 кг (19%); 4,5 чел.-ч (31 %) и 19,3 кг (33%); 5,0 чел.-ч (46%) и 18,2 кг (33%).

Показатели по выходу валовой энергии, а также приращению энергии и коэффициенту чистой эффективности на вариантах 002, 020, 022, 200, 202 заняли промежуточное положение. При этом затраты совокупной энергии на вариантах без применения удобрений (200 и 202) были в среднем на 2,5; 5,8 и 6,1 ГДж ниже соответственно годам жизни, чем на вариантах (020 и 022), где применялась средняя доза удобрений. В связи с этим, коэффициент чистой эффективности на этих вариантах был выше и составил в среднем по годам жизни 5,22; 15,4 и 15,7, что на 0,79; 3,00 и 3,90 больше, чем на вариантах 020 и 022.

С точки зрения биоэнергетической эффективности целесообразно выделить варианты 200 и 202. Коэффициенты чистой эффективности здесь составили по годам жизни 5,25; 14,4; 14,6 и 5,18; 14,3; 14,7 соответственно. Выход основной продукции (ц) на единицу энергозатрат на этих вариантах также был наибольшим – 10,96–10,72 (первый год жизни); 35,30–35,00 (второй год жизни); 35,80–36,10 (третий год жизни). Вместе с тем, на вариантах 222 и 220 было отмечено самое высокое приращение энергии – соответственно годам жизни 63,5–68,1; 243,7–237,5 и 194,8–189,1 ГДж и наибольшая урожайность.

Изучаемые в опыте технологии возделывания обеспечили различные затраты совокупной энергии. В результате исследований установлено, что в среднем за 2000–2002 гг. минимальные затраты совокупной энергии были на вариантах экстенсивной технологии возделывания – 9,9 ГДж. Интенсификация технологий возделывания люцерны на вариантах 111, 222, 333 увеличивала затраты совокупной энергии в 1,6–3,0 раза по сравнению с контролем.

Наибольшее приращение энергии было отмечено на варианте –333 и составило 210,7 ГДж. Наименьшим этот показатель был на варианте 000 и составлял в среднем по обработкам почвы 145,9 ГДж.

С точки зрения энергетической эффективности лучшим для возделывания люцерны третьего года жизни был вариант беспестицидной (111), а с точки зрения максимального приращения энергии – вариант экологически допустимой технологии (222).

Для расчета экономической эффективности был применен расчетно-конструктивный и монографический методы исследования (таблицы 20 и 21). Их применение было необходимым в связи с большим колебанием цен на основные и оборотные средства и для удобства сопоставления вариантов.

На посевах люцерны второго и третьего года жизни по экономической эффективности следует выделить варианты без применения удобрений на фоне повышенного уровня плодородия почвы с внесением гербицида и без него (200, 202). Так, в среднем по вариантам опыта величина чистого дохода соответственно годам жизни люцерны равнялась 7 660 и 6 132 руб./га, что больше контроля на 16 и 15%, а величина производственных затрат увеличивалась незначительно – на 289 руб. (11%) и 204 руб. (11%). При этом, уровень рентабельности был наибольшим и составил во второй год жизни – 283,7–273,4%, в третий год жизни – 303,2–304,5%, что больше контроля на 16,5–6,2 % и 8,5–9,8% соответственно. На вариантах с применением минеральных удобрений (020 и 022) у люцерны второго и третьего годов жизни экономические показатели были ниже, за счет более высоких производственных затрат 4 054–4 103 руб. и 3 106–3 131 руб./га, однако урожайность зеленой массы была значительно выше.

Хорошие экономические показатели получены на люцерне второго и третьего годов жизни на варианте, где гербициды вносились на естественном фоне плодородия почвы и минеральных удобрений (002) и культура выращивалась на фонах с естественным уровнем плодородия без внесения удобрений и применением химической системы защиты растений от сорняков. Здесь возможно получение продукции при достаточно высокой величине чистого дохода (6 801 и 5 822 тыс. руб., что на 3 и 9% больше контроля) и низкой себестоимости (5,6 и 5,0 руб.). Норма рентабельности на данном варианте составляла соответственно годам жизни 257,7 и 300,4%, что было на уровне или выше контроля, а урожайность зеленой массы люцерны превышала контроль на 4 и 8%.

Таблица 20 – Экономическая эффективность люцерны второго года жизни в зависимости от приемов и технологии

ее возделывания, 1999–2001 гг. (в расчете на 1 га)

Показатель

Плодородие почвы, удобрение, защита растений

000 (к)

222

002

020

022

200

202

220

Урожайность зеленой массы, ц/га

452

607

472

579

584

519

522

592

Стоимость валовой продукции, руб./ц

9 040

12 140

9 440

11 580

11 680

10 380

10 440

11 840

Производственные затраты,

руб./га

2 462

4 201

2 639

4 054

4 103

2 705

2 796

4 148

Себестоимость 1 ц продукции, руб.

5,4

6,9

5,6

7,0

7,0

5,2

5,4

7,0

Чистый доход, руб./га

6 578

7 939

6 801

7 526

7 577

7 675

7 644

7 692

Норма рентабельности, %

267,2

189,0

257,7

185,6

184,7

283,7

273,4

185,4

Таблица 21 – Экономическая эффективность люцерны третьего года жизни в зависимости от приемов и технологии

ее возделывания, 2000-2002 гг. (в расчете на 1 га)

Показатель

Плодородие почвы, удобрение, защита растений

000 (к)

222

002

020

022

200

202

220

Урожайность зеленой массы, ц/га

358

489

388

457

463

404

411

474

Стоимость валовой продукции, руб./ц

7 160

9 780

7 760

9 140

9 260

8 080

8 220

9 480

Производственные затраты, руб./га

1 814

3 434

1 938

3 106

3 131

2 004

2 032

3 372

Себестоимость 1 ц продукции, руб.

5,1

7,0

5,0

6,8

6,8

5,0

4,9

7,1

Чистый доход, руб./га

5 346

6 346

5 822

6 034

6 129

6 076

6 188

6 108

Норма рентабельности, %

294,7

184,8

300,4

194,3

195,8

303,2

304,5

181,1

Таким образом, в сложившихся производственных условиях экономически наиболее целесообразно возделывание люцерны на зеленую массу при повышенном уровне плодородия почвы, без внесения удобрений и с применением средств защиты растений от сорняков и без них. Это обеспечивает получение чистого дохода по годам жизни на уровне 6 076–7 675 руб./га, при высокой норме рентабельности (240,1–304,2%) и низких производственных затратах  (2 004–2 897 руб./га) и себестоимости 1 ц продукции 4,9–22,1 руб.

ВЫВОДЫ

Исследования, проведенные в длительном стационарном опыте на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья позволили, установить реакцию люцерны первого, второго и третьего лет жизни как на отдельные агроприемы возделывания, так и технологии в целом, обосновать повышение продуктивности звена севооборота люцерна – озимая пшеница, при сокращении затрат на производство продукции и улучшении экологической обстановки, стабилизировать плодородие почвы и предложить пути его повышения.

1. Для повышения продуктивности люцерны и качества кормов большое значение имеет сорт. Из испытуемых сортов американской селекции в неорошаемых условиях центральной и северной зон края высокая продуктивность зеленой массы и сена была отмечена у Пионер 5472, Магнум 3 и Магнум 4, она превзошла урожайность отечественных сортов Славянская местная и Багира на 39,1–62,9 ц/га. В орошаемых условиях самая высокая продуктивность отмечена у отечественного сорта Багира – 1005 ц/га зеленой массы. По качеству корма, т. е. содержанию  кормовых единиц, переваримого протеина, все испытуемые сорта зарубежной селекции превзошли Славянскую местную, а Пионер 5683, Пионер 5262, WL 317, Магнум 3 и 4, ДК 170 и Стерлинг имели более высокое содержание кормовых единиц и переваримого протеина в сравнении с новым отечественным сортом Багира.

2. Распространение болезней на всех сортах люцерны не имели хозяйственного значения, и защита от них была не целесообразна. Более значительный вред как на отечественных, так и сортах зарубежной селекции был нанесен вредителями. Особенно высокую вредоносность имеет фитономус.

3. Продолжительность фаз вегетации люцерны первого, второго и третьего лет жизни мало зависела от изучаемых агроприемов и интенсификации технологии возделывания. Основное влияние оказывали погодные условия. Более значительные колебания отмечены в первом укосе люцерны первого и второго лет жизни – от 9 до 12 дней.

4. Густота стояния растений люцерны является основными фактором, определяющим ее продуктивность. Установлено, что наибольшее положительное влияние на этот показатель во второй и третий год жизни люцерны оказывали уровень плодородия почвы (14,2–24,1%) и система удобрений (57,6–64,6%). В первый год жизни люцерны густота стояния растений зависела от развития покровной культуры – ярового ячменя. В связи с этим наибольшая густота всходов отмечена на варианте без удобрений (440 шт./м2), что на 13% больше в сравнении с вариантами повышенного плодородия почвы и интенсивной технологии возделывания люцерны. После уборки покровной культуры зависимость густоты стояния от действия изучаемых факторов изменилось, и они оказали положительное влияние на этот показатель с долей влияния 54,5–24,6%. Влияние средств защиты было минимальным и колебалось от 0,0 до 16,5%. Способ основной обработки почвы оказал положительное влияние на густоту стояния люцерны (доля 15,0–13,0%). Наибольшей густота травостоя была при отвальной системе обработки с последующим глубоким рыхлением.

5. Изучаемые в опыте агроприемы и технологии возделывания люцерны первого, второго и третьего лет жизни, судя по коэффициенту корреляции (R=0,99), оказывают большое влияние на густоту стеблестоя. Наименьшая густота стеблестоя в первый год жизни отмечена на вариантах с химической защитой от сорняков на естественном уровне плодородия почвы и минерального питания.

Наиболее значительное влияние на стеблестой люцерны во все годы жизни оказывает система удобрений и погодные условия. Максимальное количество стеблей (551 шт./м2) было отмечено на варианте сочетания высокого уровня плодородия почвы и минерального питания (220). Большое значение в формировании стеблестоя имеют погодные условия. Колебания по годам составляли от 472 до 644 шт./м2.

6. В первый год жизни высота растений люцерны под покровом ярового ячменя была наименьшей на вариантах с применением удобрений и наибольшей – на неудобренном фоне. Разница составляла 8%. Влияние минеральных удобрений в первый год жизни на высоту растений было отрицательным, и его доля составила 77,0%. Во второй год жизни во всех укосах люцерны наибольшее положительное влияние на высоту растений оказал уровень почвенного плодородия (18,6–38,6%) и система удобрений (45,9–68,3%). Применение средств защиты растений способствовало увеличению высоты растений люцерны всего на 2–3%.

Установлена тесная корреляционная связь высоты растений люцерны третьего года жизни с изучаемыми в опыте агроприемами (R=0,99). На третий год жизни люцерны сохранилась та же тенденция, высота травостоя в большей степени зависела от применения минеральных удобрений, уровня плодородия почвы и погодных условий и в меньшей – от средств химической защиты. Не выявлено и влияния системы основной обработки почвы на высоту травостоя люцерны.

7. Облиственность растений люцерны является показателем, определяющим качество корма. Самой высокой она была в первый год жизни и составила 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.

8. Накопление сухого вещества в растениях люцерны в значительной степени зависело от погодных условий и колебалось от 21,9–23,1% до 20,9–22,3%. Из изучаемых в опыте агроприемов максимальное влияние на темпы прироста сухой массы оказывала система удобрений (в среднем по укосам оно составило по годам от 42,6 до 61,1%). По мере интенсификации технологий возделывания люцерны содержание сухого вещества в растениях снижается.

Фактор защиты растений также способствует снижению содержания сухих веществ в растениях люцерны с долей влияния от 1,0 до 5,8%. Из изучаемых приемов основной обработки почвы наиболее значительное положительное влияние оказала отвальная с периодическим проведением глубокого рыхления. Разница на этом варианте в сравнении с безотвальной и рекомендуемой обработками в накоплении сухого вещества составила от 2 до 5%. Из изучаемых технологий наибольшее количество сухого вещества было отмечено при применении экстенсивной технологии и наименьшее – на варианте интенсивной технологии возделывания люцерны. Разница составила на люцерне третьего года жизни в первом укосе 6,3%, втором – 6,8%.

9. Анализ химического состава люцерны показал, что в первый год жизни наиболее интенсивно растения потребляют в первом укосе азот, во втором – фосфор. Применение удобрений и гербицидов на фоне отвальной с периодическим глубоким рыхлением обработки почвы способствует более интенсивному потреблению (на 13,7%) фосфора в сравнении с контролем. Во второй и третий год жизни люцерны разницы в накоплении макроэлементов по укосам не наблюдается. Из изучаемых технологий наименьшее содержание макроэлементов в люцерне отмечено на варианте с экстенсивной технологией возделывания. интенсификация  технологий способствует увеличению содержания фосфора с 0,72% до 1,19%. Аналогичные результаты получены и по влиянию уровня плодородия почвы.

Установлено влияние погодных условий на накопление макроэлементов в растениях люцерны. Колебания по годам исследований составили максимальное количество в 2001 г. (2,45%) азота и минимальное (0,98%) фосфора в 2000 г. Разница составила по количеству азота 0,36%, фосфора – 0,04%.

10. Из изучаемых в опыте агроприемов наиболее 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. Уровень зараженности вирусными заболеваниями колебался от 12,9 до 19,5%, и самым низким был 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 почвы – 365 экземпляров, что на 7–5% больше, чем по безотвальной и отвальной с применением глубокого рыхления обработкам почвы.

Из изучаемых технологий наименьшее количество вредителей наблюдалось на варианте интенсивной технологии. Применение химических препаратов было на 20–25% эффективнее в сравнении с биологическими.

11. Применение удобрений способствовало увеличению суммарного водопотребления люцерны, однако коэффициент водопотребления при этом снижался. Этот показатель зависел от технологии возделывания. Наименее экономно расходовалась влага при возделывании люцерны по экстенсивной технологии. Интенсификация технологии (222) способствовала снижению коэффициента водопотребления в первый год жизни на 333 м3/га, во второй – на 162 м3/т и в третий год жизни люцерны – на 25 м3/т.

12. Наибольшая твердость и плотность почвы под люцерной второго года жизни как в пахотном, так и в подпахотном слоях была отмечена на варианте экстенсивной технологии возделывания люцерны и составила соответственно 33,7 кг/м2 и 1,40–1,45 г/см3. Из изучаемых агроприемов наиболее существенное влияние на этот показатель оказала система основной обработки почвы. Самая низкая плотность и твердость почвы была на варианте отвальной вспашки с периодическим глубоким рыхлением и интенсивной технологией выращивания люцерны (333) и составила в пахотном слое соответственно 1,37 г/см3 и 31,2 кг/м2, в подпахотном – 1,43 г/см3 и 35,1 кг/м2, что имеет большое значение для последующей обработки почвы.

Повышение уровня плодородия почвы и доз удобрений обеспечивало увеличение под люцерной количества агрономически ценных агрегатов и уменьшение количества глыбы и пыли. Интенсификация технологии возделывания люцерны (222) обеспечивает повышение водопрочности агрегатов в пахотном слое на 2,9–1,1%, в подпахотном – на 1,2%. Содержание гумуса под люцерной увеличивается в сравнении с содержанием его под пропашной культурой подсолнечником в зависимости от технологии возделывания в пахотном слое на 0,08-0,11% по экстенсивной и на 0,18–0,20% – по интенсивной (333) технологии возделывания люцерны.

13. Интенсификация технологии возделывания позволяет получать высокие и устойчивые урожаи зеленой массы люцерны. В сумме за три года жизни на варианте 220 получен урожай зеленой массы 1 164 ц/га, на варианте 222 – 1 183 ц/га, что обеспечило прибавку в сравнении с контролем на 28 и 30% соответственно. Применение удобрений (020 и 022) обеспечило прибавку урожая зеленой массы люцерны на 24–25%, несколько ниже (13–14%) она была на фоне повышенного плодородия почвы (200 и 202). Из изучаемых в опыте факторов наибольшую долю влияния (38,6–68,2%) на основании множественной регрессионной зависимости имела система удобрений, вторым по значению фактором с долей влияния 13,1–43,1% был уровень плодородия почвы. Доля влияния системы защиты на продуктивность люцерны колебалась от 2,3 до 17,8%. Изучение влияния технологий возделывания в целом, т. е. сочетания факторов на урожайность зеленой массы люцерны третьего года жизни показало, что максимальный урожай обеспечивает интенсивная технология 652 ц/га. Самая низкая урожайность зеленой массы (397 ц/га) была на варианте экстенсивной технологии. Математическая обработка данных показала наличие тесной корреляционной связи между урожайностью зеленой массы люцерны и технологиями возделывания (R=0,99–0,96).

14. Максимальное содержание кормопротеиновых единиц в зеленой массе люцерны отмечено на варианте с повышенным уровнем плодородия почвы и внесением средней дозы минеральных удобрений (220). Разница с контролем составила 28% (45,6 ц/га). Интенсификация технологии возделывания люцерны оказывает влияние на содержание кормопротеиновых единиц. В зеленой массе люцерны третьего года жизни наибольшее количество кормопротеиновых единиц отмечалось на варианте интенсивной технологии (333) и колебалось в зависимости от системы основной обработки почвы от 156,4 ц/га до 166,1 ц/га. Самым высоким этот показатель был на отвальной системе обработки с периодическим глубоким рыхлением подпахотных горизонтов и соблюдении интенсивной технологии. Самое низкое содержание кормопротеиновых единиц в зеленой массе люцерны было на фоне безотвальной системы основной обработки почвы при экстенсивной технологии возделывания 99,7 ц/га. Самой высокой величина обменной энергии была на фоне отвальной обработки с периодическим глубоким рыхлением и интенсивной технологией возделывания – 3,10 МДЖ. На этом же варианте отмечено и самое высокое содержание сырого и переваримого протеина на 55,47 и 39,3 г. Самым низким этот показатель был на варианте экстенсивной технологии возделывания люцерны по безотвальной обработке почвы 46,6 и 32,3 г. Интенсификация технологии возделывания способствовала снижению в корме сырой клетчатки от 8 до 36% и увеличению протеиновой питательности корма. Установлено влияние на качество корма погодных условий, т. е. ухудшение качества корма в зависимости от обеспеченности люцерны влагой. В засушливые годы питательная ценность корма снижалась в 1,9 раза.

15. Биоэнергетические показатели зависят от агроприемов возделывания люцерны первого, второго и третьего лет жизни. Без применения удобрений получен самый высокий коэффициент чистой эффективности. В первый год жизни – 4,59–5,25, второй – 14,3–14,5, третий – 14,6–17,7, однако урожайность зеленой массы и сена здесь самая низкая. С точки зрения энергетической эффективности наиболее целесообразно возделывать люцерну на фоне повышенного плодородия почвы, а с точки зрения максимального приращения энергии – по годам жизни соответственно (63,1–68,1; 243,7–237,5 и 194,8–189,1 ГДж) на фоне применения повышенной нормы минеральных удобрений. Интенсификация технологии возделывания люцерны способствовала увеличению затрат совокупной энергии в 1,6–3,0 раза. Наибольшее приращение энергии (210,7 ГДж) было на варианте интенсивной технологии возделывания люцерны, наименьшее – на экстенсивной технологии (145,9 ГДж). Однако на интенсивной технологии отмечены высокие затраты совокупной энергии, высокие затраты труда, а также высокий расход жидкого топлива. Выход же основной продукции на 1 ГДж был самым низким – 18,5. Лучшими вариантами с точки зрения энергетической эффективности были возделывание люцерны по беспестицидной (111) и экологически допустимой (222) технологиям.

16. Расчет экономической эффективности различных агроприемов возделывания люцерны и технологии в целом показал, что наибольшая величина чистого дохода во все годы жизни люцерны была получена при внесении средней дозы минеральных удобрений на фоне повышенного уровня плодородия почвы с применением химической защиты – 7 707–7 982, 7 939–7 682 и 6 346–6 108 руб./га в первый, второй и третий год жизни соответственно. Однако себестоимость при этом была самая высокая, а рентабельность – самая низкая. Самый высокий уровень рентабельности (283,7–273,4 во второй и 303,2–304,5 в третий год жизни) был отмечен на варианте без применения удобрений на фоне повышенного плодородия почвы с внесением гербицида, при этом увеличился и чистый доход с 1 га.

Таким образом, в сложившихся производственных условиях экономически наиболее целесообразно возделывание люцерны без внесения минеральных удобрений. Это обеспечивает получение чистого дохода на уровне 6 076–7 675 руб./га, при высокой норме рентабельности (240,1–304,2%) и низкой себестоимости 1 ц продукции от 4,9 до 22,1 руб. в зависимости от года жизни люцерны.

17. Люцерна как предшественник интенсивного сорта озимой пшеницы Батько позволила получить урожайность по экстенсивной технологии без применения удобрений от 72,5 до 73,7 ц/га при высоком качестве зерна. Чистый доход с 1 га при этом составил 14 979 руб. при себестоимости 320 руб./ц. При прогнозе эпифитотийного развития заболеваний целесообразно в эту технологию включать только применение фунгицидов.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения продуктивности люцерны и качества кормов коллективным и фермерским хозяйствам центральной и северной агроклиматических зон края рекомендовать к использованию сорт Багира селекции КНИИСХ им. П. П. Лукьяненко и сорта американской селекции Пионер 45472, Магнум 3, Магнум 4, превосходящие по урожайности стандартный сорт Славянская местная на 31,1–62,9 ц/га. Для значительного повышения кормовых единиц и переваримого протеина в зеленой массе и сене рекомендовать сорта американской селекции Пионер 5683, Пионер 5262, WL 317, Магнум 3, Магнум 4, ДК 170 и Стерлинг.

2. Для получения высокой и устойчивой продуктивности люцерны рекомендовать производству экологически допустимую технологию возделывания, обеспечивающую прибавку урожая 30% по сравнению с экстенсивной технологией, величину чистого дохода в первый год жизни 7 707–7 982 руб./га, во второй – 7 939–7 682 руб./га, в третий – 6 346–6 108 руб./га.

3. На фоне повышенного плодородия почвы (содержание гумуса 3,8–4,0%) в сложившихся экономических условиях диспаритета цен рекомендовать технологию возделывания без применения минеральных удобрений. Это обеспечит получение урожайности зеленой массы за три года использования на уровне 935 ц/га, чистый доход 6 076–6 675 руб./га при себестоимости продукции от 4,9 до 22,1 руб./ц в зависимости от года жизни люцерны.

4. Для улучшения агрофизических, агрохимических свойств пахотных земель и прекращения деградационных процессов рекомендовать производству интенсивную технологию возделывания люцерны на фоне отвальной обработки с глубоким рыхлением. Это способствует снижению твердости на 3,5 кг/м2 и плотности почвы на 0,03 г/см3, улучшает водно-воздушный режим, обеспечивает повышение водопрочности агрегатов на 2,9% по сравнению с контролем и увеличивает содержание гумуса по сравнению с пропашными культурами на 0,18-0,20%, что в два раза больше, чем при экстенсивной технологии возделывания.

5. Для стабилизации производства зерна озимой пшеницы и снижения его себестоимости целесообразно увеличить долю люцерны в севооборотах, что позволяет в годы с низким развитием болезней возделывать озимую пшеницу по технологии без применения удобрений с урожайностью 72,5–73,7 ц/га при высоком качестве зерна, снижении себестоимости 1 ц в 3,0–6,1 раз в сравнении с технологиями, базирующимися на различных дозах минеральных удобрений.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

І. Монографии, разделы монографий

1. Василько В. П. Люцерна. Биология и агротехнические приемы выращивания на юге России : монография / В. П. Василько, Л. Г. Горковенко, А. В. Сисо. – Краснодар, 2006. – 155 с.

ІІ. Статьи в изданиях, которые рекомендуются ВАК для публикации основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук.

2. Проблемы накопления тяжелых металлов в почвах угодий Краснодарского края / Л. Г. Горковенко, С. И. Осецкий, Э. С. Сторожик [и др.] // Кормопроизводство. – 2004. – № 11. – С. 11–13.

3. Бедловская И. В. Изменение видового и количественного состава почвенной микрофлоры в звене севооборота люцерна – озимая пшеница / И. В. Бедловская, Л. Г. Горковенко // Труды Кубан. гос. аграр. ун-та : науч. журнал. – 2006. – Вып. 3. – С. 178–187.

4. Горьковенко В. С. Влияние люцерны на повышение антифитопатогенности почвы в зернотравяно-пропашном севообороте / В. С. Горьковенко, Л. Г. Горковенко // Труды Кубан. гос. аграр. ун-та : науч. журнал. – 2006. – Вып. 4. – С. – 145–154.

5. Коростелева Л. А. Влияние гербицидов на биомассу и активнее формы микроструктур грибов в почве под посевами люцерны / Л. А. Коростылева, И. В. Бедловская, Л. Г. Горковенко // Труды КубГАУ. – 2006. – Вып. 425(453). – С. 200–205.

6. Дроздова В. В. Пищевой режим почвы при внесении различных доз минеральных удобрений под люцерну / В. В. Дроздова, Л. Г. Горковенко // Труды / КубГАУ. – 2006. – Вып. 425(453). – С. 212-219.

7. Продуктивность покровной культуры и люцерны первого года жизни в зависимости от применения минеральных удобрений / А. Н. Артющенко, Г. А. Рутор, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – Краснодар, 2006. – Вып. 425(453). – С. 234–242.

8. Водопотребление люцерны в зависимости от приемов выращивания в условиях центральной зоны Краснодарского края / Н. Н. Кравцова, Г. А. Кривонос, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – 2006. – Вып. 425(453). – С. 205–212.

9. Горьковенко В. С. Особенности формирования патогенного комплекса возбудителей болезней озимой пшеницы в зернотравянопропашном севообороте / В. С. Горьковенко, Л. Г. Горковенко, А. В. Югов // Труды / КубГАУ. – 2006. – Вып. 425(453). – С. 11–18.

10. Горьковенко В. С. Влияние люцерны на повышение антифитопатогенности почвы в зернотравяно-пропашном севообороте / В. С. Горьковенко, Л. Г. Горковенко // Труды / КубГАУ. – 2006. – Вып. 425(453). – С. 18–20.

11. Зависимость роста, развития и урожайности люцерны второго года жизни от применения биопрепаратов и минеральных удобрений при подпокровном посеве /А. Н. Артющенко, Г. А. Рутор, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – 2006. – Вып. 425(453). – С. 228–234.

12. Горковенко Л. Г. Продуктивность и питательная ценность новых сортов люцерны / Л. Г. Горковенко // Кормопроизводство. – 2007. – Вып. 2. – С. 31–32.

13. Севооборот, агротехника и продуктивность полевых культур / Н. Г. Малюга, А. М. Кравцов, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – 2008. – Вып. 431(459). – С. 14–43.

14. Влияние культур севооборота и агротехнологий на содержание и баланс гумуса в черноземе выщелоченном равнинного агроландшафта / Н. Г. Малюга, А. В. Загорулько, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – 2008. – Вып. 431(459). – С. 44–47.

15. Потребление растениями и баланс микроэлементов в почве / Н. Г. Малюга, Н. Н. Застежко, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – 2008. – Вып. 431(459). – С. 54–73.

16. Влияние элементов агротехники на почвенный микробоценоз при возделывании озимой пшеницы по различным предшественникам / Э. А. Пикушова, И. В. Бедловская, Л. Г. Горковенко[и др.] // Труды / КубГАУ. – 2008. – Вып. 431(459). – С. 74–82.

17. Изменение целлюлезоразрушающей активности чернозема выщелоченного в агроценозе приемов агротехники / Э. А. Пикушова, Л. Г. Мордалёва, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – 2008. – Вып. 431(459). – С. 95–98.

18. Мониторинг питательных веществ в почве в зависимости от агротехнологий в полевом севообороте / Н. Г. Малюга, А. В. Загорулько, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – 2008. – Вып. 431(459). – С. 105–108.

19. Урожайность зерна и экономическая эффективность выращивания озимой пшеницы и озимого ячменя при различных способах основной обработки почвы в 11-польном зернотравянопропашном севообороте в центральной зоне Краснодарского края / Н. Г. Малюга, А. В. Загорулько, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды / КубГАУ. – 2008. – Вып. 431(459). – С. 148–159.

ІІІ. Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций

20. Многолетние бобовые травы. Люцерна / В. П. Василько, С. С. Терехова, Л. Г. Горковенко [и др.] // Агроэкол. мониторинг в земледелии Краснод. края / КубГАУ. – 2002. – Вып. 2. – С. 196–209.

21. Мониторинг состояния агроценозов: озимая пшеница / Я. В. Губанов, А. М. Кравцов, Л. Г. Горковенко [и др.] // Агроэкол. мониторинг в земледелии Краснод. края / КубГАУ. – Краснодар, 2002. – Вып. 2. – С. 108–135.

22. Плодородие почвы и урожайность люцерны в зависимости от агротехнических приемов / А. В. Загорулько, И. С. Сысенко, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды Кубан. гос. аграр. ун-та : науч. журнал. – 2003. – Вып. 2. – С. 4–9.

23. Эффективность различных технологий возделывания люцерны на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья / Н. Г. Малюга, И. С. Сысенко, Л. Г. Горковенко [и др.] // Труды Кубан. гос. аграр. ун-та : науч. журнал. – 2003. – Вып. 2.– С. 9–12.

24. Горковенко Л. Г. Биометрические показатели люцерны 3-го года жизни в зависимости от приемов агротехники / Л. Г. Горковенко // Науч. достижения молодежи Кубани / КубГАУ. – Краснодар, 2003. – Вып. 2. – С. 9–12.

25. Загорулько А. В. Зависимость плодородия почвы и урожайности люцерны от агротехнических приемов / А. В. Загорулько, А. Ф. Любич, Л. Г. Горковенко // Труды / КубГАУ. – 2004. – Вып. 408(436). – С. 147–152.

26. Уход за посевами озимых колосовых культур зимой и ранней весной : рекомендации / Н. Р. Шоков, В. А. Кулик, Л. Г. Горковенко [и др.] – Краснодар, 1999. – 25 с.

27. Приемы снижения воздействия уплотнения почв на растения / В. М. Кильдюшкин, А. А. Калайджян, Л. Г. Горковенко [и др.] // Нетрадиц. растениеводство. Экология. Экология и здоровье : материалы XII междунар. симпоз. – Симферополь, 2003. – С. 517–518.

28. Особенности ухода за посевами озимых колосовых, многолетних трав и возделывания яровых культур в 2003 году : рекомендации / М. В. Пашков, А. И. Трубилин, Л. Г. Горковенко [и др.]. – Краснодар, 2003. – 46 с.

29. Горковенко Л. Г. Клевер открытозевый (Trifolium apertum Bobr.) – культура комплексного использования в производстве / Л. Г. Горковенко, Э. С. Сторожик // Проблемы национал. использования растительных ресурсов : материалы междунар. науч.-практ. конф. – Владикавказ, 2004. – С. 64–66.

30. Горковенко Л. Г. Клевер сходный (Trifolium ambigum N.B.) – основной компонент долговременных самовозобновляющихся травостоев / Л. Г. Горковенко, Э.С. Сторожик, С. И. Осецкий // Актуал. вопр. зоотехн. науки и практики как основа улучшения продуктивных качеств и здоровья с.-х. животных : материалы ІІІ междунар. науч.-практ. конф. – Ставрополь, 2005. – С. 187–190.

31. Горковенко Л. Г. Рекомендации по выращиванию клевера открытозевого на зеленый корм и семена в южных регионах России / Л. Г. Горковенко, Э. С. Сторожик, С. И. Осецкий. – Краснодар, 2005. – 17 с.

32. Горковенко Л. Г. Рекомендации по структурной перестройке кормовой базы и рациональному использованию адаптационных возможностей кормовых культур и технологии на пахотных землях / Л. Г. Горковенко, А. Н. Ригер, С. И. Осецкий. – Краснодар, 2005. – 22 с.

33. Горковенко Л. Г. Современные технологии производства высококачественных кормов на поливных землях / Л. Г. Горковенко, А. Н. Ригер // Актуал. пробл. увеличения пр-ва кормов, повышения качества и эффективности их использования : материалы  науч.-практ. конф. – Краснодар, 2006. – С. 26–23.

34. Технология выращивания озимой пшеницы / Н. Г. Малюга, А. М. Кравцов, Л. Г. Горковенко [и др.] // Южнорос. край. –2006. – № 9. – С. 34–38.

35. Малюга Н. Г. Технология выращивания озимой пшеницы / Н. Г. Малюга, А. М. Кравцов, Л. Г. Горковенко // Южнорос. край. – 2006. – № 10. – С. 66–72.

36. Трубилин А. И. Особенности ухода за посевами озимыми колосовыми культурами и проведение комплекса весенних полевых работ в 2007 году : рекомендации / А. И. Трубилин, В. И. Нечаев, Л. Г. Горковенко [и др.]. – Краснодар, 2007. – 23 с.

37. Горковенко Л. Г. Распадаемость протеина зеленой массы люцерны и других кормов / Л. Г. Горковенко, С. А. Потехин // Пробл. повышения эффективности животноводческой продукции : тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. – Жодино, 2007. – С. 177–179.

38. Горковенко Л. Г. Реорганизация кормопроизводства в крае / Л. Г. Горковенко, А. Н. Ригер, С. И. Осецкий // Пробл. повышения эффективности животноводческой продукции : тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. – Жодино, 2007. – С. 179–182.

39. Горковенко Л. Г. Современные технологии производства растительных белков / Л. Г. Горковенко, А. Н. Ригер, С. И. Осецкий // Комбикорма. – 2008. – № 11. – С. 34–38.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.