CC BY
70
УДК 633.367.3:631.811
ОСОБЕННОСТИ НАРАСТАНИЯ БИОМАССЫ И ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ СЕМЯН ЛЮПИНА БЕЛОГО В ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОМ РЕГИОНЕ
А.М. Хлопяников, А.И. Артюхов, М.И. Лукашевич, О.Ю. Куренская, В.Н. Наумкин
Показано влияние минеральных макро- и микроудобрений на нарастание биомассы и формирование семенной продуктивности люпина белого сорта Дега в условиях черноземных почв ЦентральноЧерноземного региона.
Ключевые слова: люпин белый, сорт Дега, минеральные удобрения, высота растений, масса воздушно-сухого вещества, количество активных клубеньков, масса активных клубеньков, урожайность.
В Центрально-Черноземном регионе зерновые бобовые культуры имеют большое значение как в повышении продуктивности пашни, так и в увеличении производства высокобелковых, сбалансированных по питательности кормов. Традиционными здесь являются горох и сопутствующая ему соя, которые и остаются фактически единственным источником растительного белка. Научными исследованиями и передовой производственной практикой ряда хозяйств уже установлена возможность возделывания в Центрально-Черноземном регионе новой кормовой культуры - люпина белого, который являясь экологически пластичным растением, легко адаптируется к региональным агроклиматическим условиям, обеспечивая формирование высоких урожаев [1].
Содержание белка в зерне люпина составляет в зависимости от вида и сорта 38-43%. Белок люпина содержит полный набор незаменимых аминокислот. Он хорошо усваивается и может быть использован на корм любым видам животных. Однако ценность люпина обусловлена не только высокими кормовыми достоинствами, но и относительно низкой энергоемкостью при возделывании, нетребовательностью к почвенному плодородию и высокой азотфиксирующей способностью [2.- С.13].
Люпин обладает огромным биологическим, экологическим и экономическим потенциалом, и поэтому курс на расширение посевов люпина в Центрально-Черноземном регионе является вполне оправданным. Однако необходима разработка научно обоснованной технологии возделывания люпина применительно к условиям региона для получения высоких и устойчивых урожаев семян [3.- С. 17; 4.- С. 58].
Материалы и методы исследований. Полевые опыты с люпином белым проводили в ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА им. В. Я. Горина» на коллекционном питомнике кафедры селекции, семеноводства и растениеводства. Почва опытного участка - чернозем типичный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Площадь учетной делянки 10 м , повторность - четырехкратная, размещение делянок систематическое.
Опыт включал следующие варианты: контроль (без внесения удобрений), N6o, Рбо, Кбо, N6oP60, N6oK6o, РбоКбо, ^оРбоКбо, ^оРбоКбо + ЖУСС-2, N^P«^ + ЖУСС-3.
Минеральные макроудобрения вносили под предпосевную культивацию, а микроудобрения ЖУСС-2 (Cu - 32-40 г/л, Мо - 17-22 г/л) и ЖУСС-3 (Cu - 16,2-20 г/л, Zn -35-40 г/л) - во время вегетации растений.
Определение высоты растений и накопления массы сухого вещества проводили в соответствии с методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами ВНИИ кормов(1997). Определение количества клубеньков и их массы по методике Г.С. Посыпанова (1991).
Урожайность зерна путем обмолота и взвешивания зерна со всей делянки, определения влажности и засоренности зерна для дальнейшего пересчета урожайности на 100% чистоту и 14% влажности.
В опыте использовали высокоинтенсивный сорт белого люпина Дега.
Предшественник - яровая пшеница. Агротехника - принятая для возделывания ранних зернобобовых культур в регионе. Для уничтожения сорняков после посева люпина в почву вносили гербицид гезагард, КС - 3,0 л/га.
Результаты исследований. При возделывании люпина белого важнейшими морфологическими показателями являются линейный рост и биомасса растений, из которых в дальнейшем складывается их продуктивность.
Наблюдения за линейным ростом растений люпина белого показали, что, несмотря на засушливые погодные условия, высота растений была различной по вариантам опыта и в фазу образования бобов варьировала от 56,7 до 67,2 см (табл. 1).
На вариантах с применением полного минерального удобрения и с комплексным использованием макро- и микроудобрений во все фазы вегетации высота растений была выше, чем на контроле и других вариантах опыта. В фазу образования бобов высота растений была наибольшей на варианте КбоРбоКбо и составила 65,8 см, КбоРбоКбо + ЖУСС-2 и Кб0Рб0К6о + ЖУСС-3 - 67,2 и 66,4 см соответственно, что на 9,1 см, 10,5 и 9,7 см больше, чем на контроле.
В формировании продуктивности люпина наряду с линейным ростом значительная роль отводится надземной биомассе растений. В накоплении растениями воздушно-сухого вещества нами отмечена та же тенденция. Динамика роста надземной биомассы люпина белого также зависела от условий питания. Наибольшую массу воздушно-сухого вещества в фазу образования бобов имели растения люпина при использовании полного удобрения К60Рб0Кб0 и комплексном применении макро- и микроудобрений (Кб0Рб0К6о + ЖУСС-2, КбоРбоК6о + ЖУСС-3) - 30,1, 31,7 и 30,8 г соответственно, что на 4,2 г, 5,8 и 4,9 г больше, чем на контрольном варианте. На вариантах опыта Кб0, Рб0 и Кб0 во все фазы вегетации величина накопления растениями биомассы воздушно-сухого вещества была меньшей и в фазу образования бобов составила 27,2 г, 26,5 и 27,7 г.
Таблица 1 -Влияние минеральных удобрений на линейный рост и воздушно-сухое
вещество растений люпина белого (2013-2014 гг.)
№ п/п Вариант опыта Высота (см) в среднем на одно растение по фазам развития Масса (г)
нарастание листьев ветвление бутонизация цветение образование бобов
1 Контроль - б/у 14,8 1,6 19,9 2,3 27,8 5,0 39,5 12,7 56,7 25,9
2 Кбо 16,6 2,5 22,3 3,3 30,9 6,1 42,6 14,0 60,7 27,2
3 Рбо 15,5 1,9 21,1 2,7 29,7 5,5 41,5 13,3 59.4 26.5
4 Кб0 16,7 2,7 22,7 3,7 31,4 6,3 43,5 14,3 61,0 27,7
5 N60 Рб0 17,9 3,4 24,2 4,5 33,0 7,1 45.2 15.3 62,7 28,4
б ^0 Кб0 18,2 3,6 24,5 4,8 33,1 7,6 45,9 15,6 63,4 28,9
7 Рб0 Кб0 19,1 4,1 25,6 5,3 34,6 8,1 47.2 16.3 64,9 29,5
8 ^0Р60К6о 19,5 4,4 26,9 5,7 35,8 8,4 48,3 16,9 65,8 30,1
9 КбоРбоК6о + ЖУСС- 2 21,2 5,3 28,7 6,5 37,7 9,3 49,8 18,2 67,2 31,7
10 КбоРбоК6о + ЖУСС-3 20,6 4,8 28,0 6,0 36,8 8,8 48,9 17,4 66,4 30,8
Люпин обладает уникальной биологической способностью фиксировать атмосферный азот, благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями. Азотфиксирующая
активность растений люпина в наших полевых опытах зависела как от влагообеспеченности, температурного режима, так и применения минеральных удобрений (табл. 2).
На вариантах опыта К6оР6оК6о, К6оР6оК6о + ЖУСС-2 и К6оР6оК6о + ЖУСС-3 число и масса активных клубеньков у растений люпина белого во все фазы вегетации были максимальными. Так в фазу образования бобов число активных клубеньков в среднем на одно растение на данных вариантах составило 23,6, 24,4 и 23,9 шт., масса клубеньков -51,1, 52,2 и 51,7 мг, что на 4,3 шт., 5,1 шт., 4,6 шт. и 3,9 мг, 5 мг, 4,5 мг больше, чем на контрольном варианте соответственно.
Несколько меньше показатели числа и массы активных клубеньков были на вариантах опыта К6оР6о, К6оК6о, РбоКбо и составили 21,7 шт., 22,0 шт., 22,8 шт. и 49,9 мг, 50,3 мг, 50,9 мг, еще меньше эти показатели получены на вариантах К6о, Рбо, Кбо - 20,5 шт., 19,9 шт., 20,9 шт. и 48,7 мг, 48,4 мг, 49,2 мг соответственно.
Таблица 2 - Число и масса активных клубеньков на корнях растений люпина белого в _зависимости от минеральных удобрений (2013-2014 гг.)_
№ п/п Вариант опыта Число клубеньков (шт.) на одно растение по фазам развития Масса клубеньков (мг)
нарастание листьев цветение образование бобов
1 Контроль - б/у 6,4 22,8 13,5 4о,1 19,3 47,2
2 ^о И 24,1 14,7 41,2 2о,5 48,7
3 Р6о 6,7 23,4 14,1 4о,5 19,9 48,4
4 К6о И 24,4 15,о 41,6 2о,9 49,2
5 ^о Р6о 83 25,3 15,9 42,5 21,7 49,9
6 ^о К6о 86 25,8 16,3 43,о 22,о 5о,3
7 Р6о К6о 9,2 26,4 16,8 43,6 22,8 5о,9
8 ^оР6оКбо 9,6 27,о 17,3 44,1 23,6 51,1
9 К6оР6оКбо + ЖУСС-2 1о,8 28,2 18,7 45,5 24,4 52,2
1о К6оР6оКбо + ЖУСС-3 1о,2 27,8 18,1 44,9 23,9 51,7
Интегрирующим показателем влияния комплекса агротехнических приёмов на продуктивность растений и эффективности их производства является урожайность.
Минеральные удобрения оказывали положительное влияние не только на фотосинтетическую и симбиотическую активность растений люпина, но и на их семенную продуктивность. В неблагоприятных засушливых погодных условиях урожайность семян люпина на вариантах К6о, Рбо и Кбо сложилась невысокой 1,79 т/га, 1,68 т/га, 1,77 т/га. Еще ниже урожайность семян была отмечена на контрольном варианте и составила 1,48 т/га. Невысокая урожайность на вариантах опыта была связана с недостатком влаги и высоким температурным режимом в течение всей вегетации растений люпина белого.
Однако даже в таких неблагоприятных метеорологических условиях на вариантах с применением полного минерального удобрения (К6оР6оК6о) и комплексным использованием макро- и микроудобрений (К6оР6оК6о + ЖУСС-2, К6оР6оК6о + ЖУСС-3) была получена высокая урожайность семян люпина по сравнению с контролем, которая
составила 2,14 т/га, 2,39 т/га и 2,35 т/а соответственно, что на 44,6%, 61,5% и 58,8% больше контрольного варианта (табл. 3).
Таблица 3 - Урожайность семян люпина белого в зависимости от макро- и _микроудобрений (2013-2014 гг.)_
№ п/п Вариант опыта Урожайность, т/га +к контролю
т/га %
1 Контроль - без удобрений 1,48 - -
2 N60 1,79 +0,31 21,0
3 P60 1,68 +0,20 13,5
4 K60 1,77 +0,29 19,6
5 N60p60 1,95 +0,47 31,8
6 N60K60 1,97 +0,49 33,1
7 P60K60 2,05 +0,57 38,5
8 N60P60K60 2,14 +0,66 44,6
9 N60P60K60 + ЖУСС-2 2,39 +0,91 61,5
10 N60P60K60 + ЖУСС-3 2,35 +0,87 58,8
НСР05 2013 г. - 0,12, 2014 г. - 0,20.
Таким образом, в засушливых погодных условиях Белгородской области полное минеральное удобрение (N60P60K60) и комплексное использование макро- и микроудобрений (N60P60K6c, + ЖУСС-2, N60P60K6c, + ЖУСС-3) способствовали лучшему формированию фотосинтетического и симбиотического аппаратов растений люпина белого и получению довольно высокой урожайности семян 2,14 - 2,39 т/га, что в 1,5-1,6 раза больше, чем на контроле - без внесения удобрений.
Influence mineral macro - and microfertilizers on increase of biomass and formation of seed efficiency of a lupine of a white grade of Degas in the conditions of chernozem soils of the Central Chernozem region is shown.
Key words: lupine white, Degas's grade, mineral ^ fertilizers, height ofplants, mass of air solid, quantity of active klubenk, mass of active klubenk, productivity.
Список литературы
1. Муравьев А. А. Возделывание люпина белого в засушливых условиях лесостепи Центрально - Чернозёмного региона [Текст] / А. А. Муравьёв, В. Н. Наумкин, Л. А. Наумкина // Аграрная наука. - 2013. - № 4. - С. 12-14.
2. Наумкин В. Н. Продуктивность люпина однолетнего и перспектива его выращивания в Белгородской области [Текст] / В. Н. Наумкин, Л. А. Наумкина, В. А. Сергеева // Кормопроизводство. - 2008. - №1. - С. 13-16.
3. Продуктивность люпина белого в зависимости от инокуляции семян и дозы минеральных удобрений [Текст] / В. Н. Наумкин, О. Д. Мещеряков, А. А. Муравьёв, А. И. Артюхов, М. И. Лукашевич // Кормопроизводство. - 2012. - № 3. - С. 17-19.
4. Адаптивная технология возделывания люпина белого для ЦентральноЧерноземного региона [Текст] / В. Н. Наумкин, Л. А. Наумкина, О. Ю. Куренская, А. И. Артюхов, М. И. Лукашевич // Вестник Курской ГСХА. - 2013. - № 1. - С. 58-59.
Об авторах
Хлопяников А.М. - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского», khlopyanikov@mail. ru.
Артюхов А.И. - доктор сельскохозяйственных наук, ВНИИ люпина, lupin_mail@mail. ru
Лукашевич М.И. - доктор сельскохозяйственных наук, ВНИИ люпина, lupin_mail@mail. ru
Куренская О.Ю. - аспирантка, ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА им. В.Я. Горина»,
кигеп. о1уа@гатЬ1ег. ги.
Наумкин В.Н. - доктор сельскохозяйственных наук, ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА им. В.Я. Горина», [email protected].
