CC BY
45
АГРОТЕХНОЛОГИИ
УДК 631.584.5
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ ЛЮПИНА СО ЗЛАКОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ
Т.Ф. Персикова, д.с.-х.н., Н.Л. Почтовая
Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, e-mail: [email protected]
Статья поступила в редакцию 22.09.2009 г.
В статье приведен анализ продуктивности бобово-злаковой смеси (овес + пшеница + люпин) и дана экономическая, агрономическая и энергетическая характеристика применения агроприемов интенсификации технологии. Установлена оптимальная доза азотного удобрения при возделывании бобово-злаковой смеси - 40 кг д.в., урожайность составила 38,9 ц/га, окупаемость 1 кг NPK - 8,9 кг зерна, рентабельность - 156,3%.
Ключевые слова: смешанные посевы, овес, пшеница, люпин, биопрепараты, удобрения, урожайность, рентабельность.
EFFICACY OF MIXED AGROPHYTOCENOSIS NARROW-LEAVED FODDER LUPINE WITH CEREALS
T.F. Persikova, N.L. Pochtovaya
There is given the article the analysis of grass-legume mixes (oats + wheat + lupine) in the article and is showed the comparative economic, power and agroeconomical efficiency. It is established that an optimum dose of nitrogen fertilizer at cultivation of grass-legume mixes is 40 of acting substance per hectare, where productivity has made 38,9 c/ha, cover of expenditure 1 ^ NPK - 8,9 kg, profitability - 156,5%.
Keywords: mixed crops, oats, wheat, lupine, biopreparations, fertilizers, crops capacity, profitability.
Поиск путей снижения энергетических и материальных затрат при повышении продуктивности земледелия в целом и улучшении качественных показателей продукции растениеводства имеет огромное значение. Эти вопросы могут быть решены при возделывании смешанных посевов злаковых и зернобобовых культур, позволяющих получить положительный эффект за счет сочетания в едином посеве положительных качеств каждой культуры: повышение устойчивости к полеганию и болезням, увеличение выхода кормового растительного белка с единицы площади, а также повышение эффективности гектара пашни за счет экономии минерального азота при возделывании зернобобовых культур [1].
В настоящее время более широко распространено возделывание смешанных посевов вики и гороха с овсом, ячменем и тритикале. Под люпином узколистным заняты недостаточные площади, хотя он имеет ряд преимуществ перед викой и кормовым горохом: не полегает, не нуждается в применении азотных удобрений, может произрастать на слабокислых почвах, а злаковые компоненты в агрофитоценозе с люпином благодаря его высокой азотфиксации (М 180-200 кг/га) также не требуют внесения высоких доз минерального азота. Ряд исследователей отмечают, что смешанные посевы с люпином лучше противостоят и сорной растительности через аллелопатическое взаимодействие [2-4].
В связи с этим целью наших исследований было изучение продуктивности и качества смешанных посевов узколистного люпина со злаковыми культурами в зависимости от условий азотного питания и применения биопрепаратов. Исследования проводили на опытном поле Тушково. Почва дерново-подзолистая легкосуглинистая, подстилаемая с глубины 120 см легким моренным суглинком, средней степени окультуренности (Иок. = 0,73).
Схема опыта предусматривала изучение эффективности азотных удобрений (N30, N60) и бактериальных препаратов (Ризобактерин и Сапронит) на фоне N10P60K90 в смешанных посевах овса, пшеницы и люпина. В качестве объекта исследований использовали районированные сорта овса Стрелец, яровой пшеницы Контеса, узколистного люпина Першацвет. В смешанных посевах соотношение компонентов в смеси 40 : 30 : 30 соответственно от нормы высева в чистом виде. Минеральные удобрения вносили под предпосевную обработку почвы. В опыте применяли хлористый калий (60% K2O), аммофос (10% N и 42-50% P2O5), мочевина (46% N).
Семена овса, пшеницы и люпина обрабатывали биопрепаратами (200 мл/га) непосредственно в день посева с прилипателем (2% раствор №КМЦ). Сапронит (С) -препарат симбиотических клубеньковых бактерий Rhi-zobium lupine (титр 3-6 млрд. КОЕ/мл), субстратом-носителем которого служит органический сапропель, обладающий более высокой дисперсностью и вследствие этого лучшей способностью удерживаться на семенах бобовых культур. Ризобактерин (РБ) - ассоциативный диазотроф Klebsiella planticola (титр 2-2,5 млрд. жизнеспособных клеток/мл), обладающий множественным эффектом: фиксация атмосферного азота, биосинтез ИУК, подавление жизнедеятельности корневых патогенов.
Экономическую оценку возделывания зерносмеси проводили на основании стоимости полученного урожая и фактических затрат с учетом существующих регламентов технологии выращивания. Энергетическую эффективность определяли сопоставлением совокупных затрат энергии и выходом обменной энергии с дополнительной продукции. Агрономическую эффективность удобрений определяли нормативным методом, разработанным БелНИИ почвоведения и агрохимии.
1. Влияние азотных удобрений и бактериальных препаратов на урожайность
смешанного агрофитоценоза (овес + пшеница + люпин)
Вариант Урожайность, ц/га Прибавка, ц/га Выход корм.ед., ц/га
2006 г. 2007 г. 2008 г. Среднее БП* АУ**
1. N^60^0 31,5 40,1 32,1 34,2 45,4
2. ^0Рб0К90 + РБ + С 29,1 41,5 35,4 35,3 1,1 39,3
3. ^0Рб0К90 33,3 42,6 40,8 38,9 3,7 42,2
4. ^0Рб0К90 + РБ + С 35,0 41,3 39,1 38,5 -0,4 1,2 41,5
5. ^0Рб0К90 31,2 38,0 36,6 35,3 0,1 37,9
6. ^0Рб0К90 + РБ + С 32,2 34,8 31,2 32,7 -2,6 -2,9 38,8
НСР05 1,3 1,2 1,4
* бактериальный препарат; ** азотное удобрение.
Суть метода состоит в том, что вначале производится расчет прогнозируемого урожая с учетом качества почвы и количества вносимых удобрений, затем определяют прибавку урожая от внесенных удобрений и фактическую окупаемость удобрений.
Один из показателей, характеризующих культуру на пригодность к формированию оптимальных агрофито-ценозов - интенсивность роста и конечная высота растений. Наиболее интенсивный линейный рост изучаемых культур наблюдался в период предшествовавший фазе бутонизации, затем рост несколько замедляется и второй период активного роста наблюдается в фазе колошения, выметывания у зерновых и цветения у люпина, а с началом созревания он практически затухает. В фазе бутонизации высота растений люпина в смешанном посевах без внесения дополнительных доз минерального азота была ниже зерновых на 12,1-18,0 см, а при внесении 30 кг д.в. азота зерновые культуры превышали люпин на 19,3-22,1 см. К уборке урожая овес и пшеница были выше бобового компонента на 20,2-23,2 см на фоне тогда как в вариантах на фоне N40 - на 28,3-30,1 см, на фоне -30,2-32,1 см. Указанные различия в интенсивности роста люпина и злаковых культур в зависимости от доз минерального азота отразились на долевом участии этих компонентов в формировании урожая смеси. Доля бобового компонента в общем урожае смеси выше без дополнительного внесения азотных удобрений (12,8%). На фоне N70 отмечается снижение доли узколистного люпина в смеси на 3,5%.
В наших исследованиях для смешенных посевов (овес + яровая пшеница + люпин) оптимальной дозой азота в основное внесение является N40, где урожайность составила 38,9 ц/га, а прибавка к - 3,7 ц/га (табл. 1). Выход кормовых единиц в данном варианте составил 42,2 ц/га. Дальнейшее увеличение дозы азотных удобрений в смешенных посевах нецелесообразно, т.к. это не приводит к увеличению урожайности на фоне Р60К90. В среднем за урожайность смеси овса, пшеницы и люпина находилась на уровне одновидовых посевов зерновых культур. По сбору кормовых единиц смешанные посевы оказались продуктивнее монокультур овса и люпина.
На эффективность бактериальных препаратов большое влияние оказывают метеорологические условия прохождения вегетации. Так в более влажные 2006 г. (ГТК-2,1) и 2007 г. (ГТК-1,9) прибавка урожая была меньше, чем в 2008 г. (ГТК-1,03), что связано с плохими условиями аэрации почвы, а, следовательно, и с плохими условиями азотфиксации клубеньковыми бактериями. Эти факторы не позволили реализовать в полной мере потен-
циал бактериальных препаратов азотфиксаторов. Действие Сапронита и Ризобактерина в смешанных посевах дало существенную прибавку урожайности в 2007 и 2008 гг. на фоне с минимальным внесением минерального азота ОТ0) - 1,4 и 3,3 ц/га. Следовательно, эффективность инокуляции зависела от уровня азотного питания, погод-но-климатических условий и вида посева. Таким образом, максимальную эффективность бактеризации можно ожидать при условии нормальной влагообеспеченности почвы в начале вегетации и в период налива зерна, и температуре воздуха близкой к среднемноголетнему уровню. На зависимость эффективности бактеризации от режима увлажнения в первой половине вегетационного периода указывают также и другие исследования [5, 6].
Обобщающим показателем эффективности смешанных агрофитоценозов узколистного кормового люпина со злаковыми культурами служит их продуктивность во взаимосвязи с причинно-следственными факторами: степенью фитоценотического подавления сорной растительности, показателями уровня обеспеченности 1 корм.ед. переваримым протеином и, следовательно, параметрами экономической эффективности смешанных посевов с точки зрения животноводческой отрасли.
Люпин - активный азотфиксатор, усваивающий азот из воздуха и в небольшом количестве выделяющий аммиак. Это создает благоприятные условия для роста сорной растительности даже на малоплодородных почвах, что обостряет фитоценотическую ситуацию в посевах люпина. Фитосанитарная ситуация посевов люпина узколистного усугубляется тем, что он очень чувствителен к гербицидам. Вредоносность от сорной растительности в посевах люпина значительно выше злаковых. Смеси обычно быстро растут, подавляют сорняки и поэтому не требуют особого ухода.
Наши исследования показали, что смешанные посевы узколистного люпина с зерновыми культурами достаточно эффективно подавляют сорные растения - гибель сорных растений к уборке составляла 61,4-86,7%. При этом оставшиеся к уборке сорные растения находились в нижнем и припочвенном ярусах и были слабо развиты. Тогда как, в чистых посевах люпина многие сорняки, особенно многолетние корнеотпрысковые, продолжают вегетировать, уплотняют стеблемассу, повышают влажность, что ухудшает условия и качество уборки.
В условиях постоянного дефицита кормового белка важное значение имеет белковая характеристика кормов. В среднем за годы исследований содержание сырого протеина в зерне смеси составило 13,0-15,6% при сборе соответственно 4,2-5,1 ц/га (табл. 2).
2. Качество зерна смешанного агрофитоце-ноза (овес + пшеница + люпин) в зависимо_сти от условий питания_
Вари- Сырой Выход Сбор пере- Обеспеченность 1
ант протеин, сырого варимого корм.ед. перевари-
% протеина, ц/га протеина, ц/га мым протеином, г
1 13,08 3,9 5,4 113,0
2 13,85 4,2 4,4 115,4
3 15,35 5,1 5,3 125,6
4 15,44 5,1 4,5 118,0
5 15,67 4,8 4,2 110,8
6 15,94 5,0 4,5 120,7
НСР05 1,2
Примечание. Расшифровка вариантов дана в таблице 1.
Следует отметить, что условия питания по-разному влияют не только на величину, но и на качество урожая. В наших исследованиях внесение азотных удобрений существенно влияло на содержание сырого протеина. При применении на фоне N10 инокуляции семян Сапро-нитом и Ризобактерином содержание сырого протеина в зерне смеси составило 13,9%, на фоне N40 - 15,4, на фоне N70 - 15,9%, обеспеченность 1 корм.ед. переваримым протеином 115,4-120,7 г.
Смешанные посевы ценны, прежде всего, с позиции ресурсосбережения, обеспечивая производство зернофуража высокого качества и уменьшая затраты на внесение азотных удобрений. При относительном равенстве прямых производственных затрат на 1 га они обеспечивают в сравнении с овсом и яровой пшеницей в чистом виде увеличение обеспеченности кормовой единицы переваримым протеином в 1,5 раза.
Анализ влияния изучаемых агроприемов на урожайность бобово-злаковой смеси и комплекс экономических показателей их производства позволил реально оценить их эффективность. Повышение уровня азотного питания
до 40 кг д.в. позволило увеличить прибыль и рентабельность производства зерна бобово-злаковой смеси ($259,7/га и 156,3%).
Инокуляция семян люпина узколистного Сапрони-том, овса и пшеницы Ризобактерином, по сравнению с фоном способствовала увеличению рентабельности возделывания смеси только на фоне без дополнительного внесения азотных удобрений на 4,4%, а условный чистый доход возрастал до $230,4/га. Применение бактеризации обеспечило возможность получить на фоне Nj0 прибыль равнозначную внесению 30 кг д.в. минерального азота.
Расчет агрономической эффективности применения удобрений показывает увеличение окупаемости 1 кг внесенных удобрений на 0,1-1,2 кг зерна в вариантах с инокуляцией семян люпина Сапронитом, а овса и пшеницы - Ризобактерином. Более объективное, долгосрочное и свободное от конъюнктуры рынка представление дает энергетическая оценка. Обработка семян Сапронитом и Ризобактерином повышает энергоотдачу на 0,372,1 ед. Следовательно, инокуляция семян этими препаратами - энергосберегающий прием.
Возделывание злаковых культур в смеси с люпином узколистным применимо, в первую очередь, на площадях, предусмотренных в планах хозяйств для бобово-злаковых смесей, а также для хозяйств, имеющих относительно невысокую продуктивность в животноводстве, так как непосредственно в поле обеспечивается производство более качественного зернофуража по сравнению с одновидовыми посевами овса и пшеницы.
Таким образом, уровень азотного питания в смешанных посевах овса, пшеницы и люпина существенно влияет на урожайность и качество продукции. Возделывание культур в сложных смешанных посевах позволяет увеличить обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином до 125,6 г. Эффективность биопрепаратов зависит от уровня азотного питания и метеорологических условий.
Литература
1. Белявская Л.И. и др. Использование простых и сложных агрофигоценозов в кормопроизводстве // Проблемы адаптивной интенсификации земледелия: материалы Междунар. научн.-практ. конф., Жодино, 18-20.02.1998.
2. Гродизинский А.М. Аллелопатия растений и почвоутомление: Киев: Наукова Думка, 1991. - 430 с.
3. Купцов Н.С., Такунов И.Л. Люпин. Генетика, селекция, гетерогенные посевы. - Брянск, 2006. - 576 с.
4. Слесарева Т.Н., Конорева Ю.А. Фитоценотическое подавление сорной растительности в одновидовых посевах узколистного люпина. Научное обеспечение люпиносеяния в России: тез. док. Междунар. научн.-практ. конф. -Брянск, 2005. - С. 118-122.
5. Гамзиков Г.П., Шотт П.Р. Эффективность инокуляции биологическими препаратами гороха и овса в одновидовых и смешанных посевах // Агрохимия. - 2007. - № 11. - С. 42-48.
6. Завалин А.А. и др. Эффективность инокуляции зерновых культур Agrobacterium radiobacter в зависимости от азотного удобрения, почвенных и метеорологических условий // Агрохимия. - 2001. - № 2. - С. 31-35.
ИНФОРМАЦИЯ
20 апреля 2009 г. АНО «Редакция «Химия в сельском хозяйстве» и ООО «РУНЭБ» заключили договор на распространение электронных копий статей, опубликованных в журнале «Агрохимический вестник», начиная с 2006 г., в базе данных Научной электронной библиотеки, представленной в виде научного информационного ресурса сети Интернет (www.elibrary.ru), а также для наполнения базы данных проекта Российского научного индекса цитируемости (РИНЦ). Таким образом, редакция выполнила одно из требований для включения журнала в Перечень изданий, рекомендуемых ВАК для публикации диссертационных работ.
