Формирование урожая однолетних трав при возделывании на зеленый конвейер в центральной Якутии (стр. 1 )

На правах рукописи

Павлова Сахаяна Афанасьевна

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ОДНОЛЕТНИХ ТРАВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ НА ЗЕЛЕНЫЙ КОНВЕЙЕР В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

Специальность 06.01.09 – растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Новосибирск - 2009

Работа выполнена в лаборатории полевого кормопроизводства Якутского научно-исследовательского института сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук в гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кандидат сельскохозяйственных наук

Ведущее учреждение: Бурятский НИИ сельского хозяйства СО Россельхозакадемии

Защита состоится «18» декабря 2009 г. в 1300 час. на заседании диссертационного совета ДМ 220.048.02 при Новосибирском государственном аграрном университете 60 (тел./

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета

Автореферат разослан «16» ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ведущей отраслью животноводства
в Якутии является молочное скотоводство, призванное обеспечить население городов и сел свежим молоком. Однако производство молока зависит, прежде всего, от кормовой базы. Наибольшее количество молока коровы дают первые пять месяцев после отела, а затем постепенно снижают удои. При существующем положении, когда в хозяйствах Республики преобладают зимне-весенние отелы, наибольшие удои совпадают с пастбищным периодом. Поэтому, чтобы эффективно использовать способность коров давать наивысшие удои первые месяцы после отела и получить большее количество молока, следует в это время обильно кормить коров зеленым кормом высокого качества.

Естественные пастбища полностью не разрешают вопрос полного обеспечения молочного скота зеленым кормом. Изучение динамики урожайности естественных пастбищ показывает, что начиная с июля месяца до конца пастбищного периода, прирост зеленой травы постепенно уменьшается. Поэтому для бесперебойного обеспечения молочного скота зеленым кормом и для получения максимальных удоев необходимо кроме хороших пастбищ организовать зеленый конвейер с соответствующим подбором однолетних трав.

Цель и задачи исследований. Установить закономерности формирования урожая и его качества при разных сроках посева однолетних трав на зеленый конвейер.

Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

- определить оптимальный видовой состав смешанных посевов зеленого конвейера;

- установить оптимальные сроки посева и режим использования одновидовых смешанных посевов однолетних трав

- изучить особенности формирования урожая и питательной ценности зеленой массы однолетних трав при разных сроках посева;

- дать агроэнергетическую и экономическую оценку возделывания однолетних трав на зеленый конвейер.

Научная новизна. Впервые экспериментально обоснованы основные элементы технологии возделывания однолетних трав на зеленый конвейер на мерзлотных лугово-черноземных почвах Центральной Якутии. На основании изучения особенностей роста и развития растений и формирования урожайности установлены оптимальный видовой состав, сроки посева и режим использования одновидовых и смешанных посевов однолетних трав.

Положения, выносимые на защиту:

1. Особенности роста и развития однолетних трав при разных сроках посева.

2. Формирование урожая и его качества в зависимости от сроков посева и режима использования однолетних трав.

Практическая ценность. Предлагаемые одновидовой и смешанные посевы однолетних трав позволяют получать до 380 ц/га качественной зеленой массы, при этом сбор сухого вещества достигает до 90 ц/га.

При производственных испытаниях предлагаемых приемов возделывания однолетних трав, проведенных в ОПХ «Покровское» ЯНИИСХ в гг., в среднем получено зеленой массы овса 164 ц/га, вико-овсяной смеси 200 ц/га, против 60 ц/га овса и 64 ц/га вико-овсяной смеси, собранных при использовании технологии принятой в хозяйстве.

Апробация работы. Содержание работы докладывалось и обсуждалось на заседаниях научно-методического совета ЯНИИСХ. Материалы диссертации были изложены: на Республиканских научных конференциях – на I и II Сафроновских чтениях, посвященных памяти бывшего директора ЯНИИСХ (2005, 2006); на VII научно-практической конференции «АПК Республики Саха (Якутия) в период до 2015 г.: Главные рычаги развития» (2006); на II и III Ларионовских чтениях (2006, 2007); на XI Лаврентьевских чтениях, посвященных 50-летию Сибирского отделения РАН (2008); на Международных конференциях: II и III Международной научно-практической конференции молодых ученых «Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых» (Новосибирск, 2006, 2008); на Международной научно-практической конференции «Кормопроизводство в условиях Севера: Проблемы и пути их решения» (Петрозаводск, 2007); на X Международной конференции «Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии, Казахстана»(г. Улан-Батор, 2007); на IX Международной научно-практической конференции «Развитие АПК азиатских территорий» (Кемерово, 2008).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ, в т. ч. три в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации материалов диссертаций («Комбикорма» №2, 2007; «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки» №11, 2007; «Кормление сельскохозяйственных животных» № 5, 2008).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций: изложена на 173 страницах, содержит 40 таблиц, 15 рисунков, 15 приложений. Список использованной литературы включает 167 источника, в т. ч. 5 на иностранных языках.

Условия, объекты и методы исследований. Исследования проводились на научно-производственном стационаре ОПХ «Покровское» Якутского НИИ сельского хозяйства на второй надпойменной террасе долины р. Лена в годы. Почвы опытного участка мерзлотные лугово-черноземные суглинистые с содержанием в слое 0-20 см 3,7% гумуса, 15,4 мг/100 г. почвы подвижного фосфора по Эгнеру-Риму, 29,2 мг/100 г. почвы обменного калия по Масловой, рН солевое – 7,4.

Объектами исследований были следующие сорта однолетних трав – овес Покровский 9, ячмень Тамми, горох Капитал, вика яровая Приобская 25, рапс яровой СибНИИК-21, редька масличная Тамбовчанка. Предмет исследования – формирование урожая однолетних трав при возделывании на зеленый конвейер в Центральной Якутии.

Минеральные удобрения вносили как фон под предпосевную обработку почвы в дозе (NPK)90.

Опыт двухфакторный: первый фактор – виды однолетних трав и их смеси; второй фактор – сроки посева.

Схема опыта:

1. Овес 4 млн. шт/га;

2. Вика 1,2 млн. шт./га + овес 2,5 млн. шт./га;

3. Горох 0,8 млн. шт./га + овес 2,5 млн. шт./га;

4. Горох 0,8 млн. шт./га + овес 1,3 млн. шт./га + ячмень 1,2 млн. шт/га;

5. Рапс 2,0 млн. шт./га + овес 1,5 млн. шт./га;

6. Редька 1,5 млн. шт./га + овес 1,0 млн. шт./га

Посев первого срока проводили 24 мая, второго срока - 10 июня, третьего срока – 30 июня, четвертого срока - 10 июля.

Общая площадь опытной делянки – 72 м², учетная – 50 м². Расположение делянок рендомизированное в 4-х кратной повторности. Способ посева - рядовой. Опыты проводились на фоне орошения. Полив осуществлялся поливной установкой ДД-30. Влажность почвы в течение вегетации поддерживали в пределах 70% НВ. Поливная норма 250-300 м³/га.

Обработка почвы проведена по принятой технологии, рекомендованной зональной системой земледелия Якутии (1985). Учеты и наблюдения проведены по общепринятым методикам ВНИИ кормов по кормопроизводству (Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, 1983; 1997). Статистическую обработку данных урожайности проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985). Агроэнергетическая и экономическая оценка технологии возделывания кормовых культур проведена согласно «Методическому пособию по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства» (1995; 2000). Метеорологические условия приведены по данным Покровской метеостанции.

Погодные условия вегетационных периодов за годы исследований были различными. 2005 год отличался хорошей теплообеспеченностью вегетационного периода, сумма температур составила 1895ºС. Сумма осадков за вегетационный период 195 мм, что превысило среднемноголетние данные на 43 мм. В 2006 году сумма активных температур (+10°С) за вегетационный период составил 1573ºС, что на 119ºС выше среднемноголетней нормы, осадков выпало на 81 мм больше среднемноголетнего уровня. 2007 год характеризовался теплой ранней весной и дождливым летом. Среднемесячные температуры воздуха были близки к среднемноголетней норме. Осадков выпало 226 мм, что выше среднемноголетней нормы на 74 мм. В целом благоприятные в этом году агрометеоусловия (невысокие температуры воздуха и повсеместные осадки во всех декадах летних месяцев) обеспечили высокие урожаи однолетних трав.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Особенности роста и развития растений однолетних трав. Рост и развитие однолетних трав на мерзлотных лугово-черноземных суглинистых почвах Центральной Якутии имеет свои особенности. Различия в темпах роста и общей высоте растений были отмечены не только у трав разных видов, но и у одной и той же травы в зависимости от сроков посева. Посевы, произведенные в различные сроки, оказывают большое влияние на изменение продолжительности вегетационного периода. Наличие достаточного количества влаги в период прохождения фаз кущения злаковых трав и стеблевания бобовых, крестоцветных трав обеспечивает интенсивное накопление зеленой массы на ранних фазах развития растений.

Период «посев-всходы» в опытах составил по первому сроку у овса, ячменя, посеянных при среднемесячной температуре 7,6-12,2ºС, в среднем 9-12, вики – 11-13, гороха – 12-16, рапса – 10-11, редьки – 9-10 дней; по второму сроку при температуре 12,0-15,5ºС у овса – 8-12, ячменя – 7-11, вики – 10-11, гороха – 11-12, рапса – 8-9, редьки – 8 дней; по третьему сроку при температуре 17,0-19,9ºС у овса – 7-15, ячменя – 7-12, вики – 7-15, гороха – 9-15, рапса – 7-12, редьки – 7-11 дней; по четвертому сроку (15,5-20,2ºС) у овса – 9-16, ячменя – 8-15, вики – 10-14, гороха – 11-15, рапса – 8-10, редьки – 7-9 дней. Период посев-всходы по мере снижения температур и сокращения светового дня постепенно увеличивался до 15-16 дней. Всходы овса, ячменя в смешанных посевах появились равномерно. Следует отметить, что у рапсо-овсяной (2,0 млн. шт./га + 1,5 млн. шт./га), редично-овсяной (1,5 млн. шт./га + 1,0 млн. шт./га) смесей отмечалась высокая полевая всхожесть. Конкуренция между видами наиболее ярко выражена в трехкомпонентной смеси, а в двухкомпонентном развитие гороха было нормальным. Рапс и редька на посевы овса влияют с подавляющим действием из-за биологических особенностей данных трав. Густота стояния однолетних трав четырех сроков посева отвечали густоте стояния по нормам высева на всех вариантах, отклонение от 5-10%.

Продолжительность периода всходы-кущение у ячменя и овса составляет 8-12 дней. Ячмень в ранние фазы развивается более интенсивно, чем овес. Поэтому в условиях высокой влагообеспеченности и при быстром нарастании температуры воздуха растения ячменя отличаются развитой надземной частью. Сумма положительных температур в этот период составила от 131,2°С до 196,8°С. Горох в смеси с овсом до фазы стеблевания растет стабильно. Вика в смеси с овсом в этот период несколько угнетена. С началом бутонизации рост растений гороха и вики значительно ускорялся. Особенно быстрый рост этих трав наблюдался в период цветения, а с переходом их к образованию бобов он практически прекращался. Рапс и редька масличная в первые дни растут медленно. Это связано с тем, что в этот период они формируют подземную массу. С фазы 3-4 настоящих листьев у обеих трав утолщается стебель, на стебле образуются крупные широколанцетные листья, происходит интенсивный рост растений в высоту. По достижении бутонизации рапс яровой и редька масличная успевают развить большую вегетационную массу.

Основной прирост высоты растений ячменя и овса происходит от фазы кущения до выхода в трубку; рапса, редьки – от бутонизации до цветения; вики, гороха – от стеблевания до бутонизации. Фаза цветения у бобовых, выметывания у злаковых трав характеризуется максимальным развитием надземной массы. Овес в чистом виде в фазе выметывания достигает высоту от 80 до 84 см, суточный прирост составляет от 0,8 до 1,0 см, а в смешанных посевах максимальная высота растений доходит до 90 см. Ячмень в зависимости от сроков сева достигает высоту от 76 до 79 см, суточный прирост – 0,4-0,5 см. Высота роста овса варьировала от соотношений компонентов и от сроков сева. Темпы роста вико-овсяной смеси со смесями гороха почти одинаковы, при этом суточный прирост составляет от 0,4 до 0,7 см. В смешанных посевах высота вики ярового достигала в фазе цветения от 67 до 72 см, гороха – от 66 до 76 см, что на 4 см превысило высоту роста растений вики яровой. В 1 декаде июня у растений первого срока посева отмечается медленный суточный прирост (0,5-1,6 см/сутки). Затем в последующие фазы по всем срокам посева, за счет благоприятных погодных условий, идет интенсивный рост (1,5-2,5 см/сутки – бобовые травы, 0,5-1,7 см/сутки – злаковые травы).

Таким образом, в условиях Центральной Якутии на мерзлотных лугово-черноземных суглинистых почвах в зависимости от сроков посева период от всходов до выметывания у овса длится 51-64 дня, ячменя – 46-54 дней; период от всходов до цветения вики ярового – 53-61 день, гороха – 51-61 день, рапса ярового – 47-58 дней, редьки масличной – 44-53 дня. Сумма положительных температур в 2005 г. ниже от среднемноголетних данных на 14°С (804,8°С), в 2006 г. выше на 86,5°С (902,3°С), в 2007 г. на 68,6°С (884,4°С).

Фотосинтетическая деятельность. У растений основным ассимилирующим аппаратом является листовой аппарат. В наших исследованиях измеряли их площадь, а в тексте обозначим как площадь листьев.

Увеличение площади питания способствовало формированию большей листовой поверхности одного растения. Средняя площадь листовой поверхности в фазе выхода в трубку по четырем срокам посева составляет у овса (4 млн. шт./га) от 15,0-24,3 тыс. м²/га, вико-овсяной смеси (1,2 млн. шт./га + 2,5 млн. шт./га) – от 11,7-19,9 тыс. м²/га, горохо-овсяной смеси (0,8 млн. шт./га + 2,5 млн. шт./га) – от 13,1- 22,4 тыс. м²/га, горохо-овсяно-ячменной смеси (0,8 млн. шт./га +1,3 млн. шт./га + 1,2 млн. шт./га) – от 12,6-16,9 тыс. м²/га, рапсо-овсяной смеси (2,0 млн. шт./га + 1,5 млн. шт./га) – от 20,7-24,9 тыс. м²/га, редично-овсяной смеси (1,5 млн. шт./га + 1,0 млн. шт./га) – от 23,1-28,1 тыс. м²/га. В период выметывания у злаковых трав, цветения бобовых, крестоцветных трав наблюдается максимальное развитие листовой поверхности (табл. 1).

По сравнению со смешанным посевом редьки масличной смешанный посев рапса ярового медленно наращивал листовую поверхность в ранние фазы роста. Максимальной величины площади листьев смесь редьки масличной с овсом (1,5 млн. шт./га + 1,0 млн. шт./га) достигает в период цветения (33,9 тыс. м²/га) и превышает ассимиляционную площадь смесей бобовых трав.

Таблица 1. - Площадь листовой поверхности и вес сухого вещества

по основным фазам развития (среднее за гг.)

Вариант	Фазы разви- тия	Сроки посева
I	II	III	IV
Площ. листьев, тыс. м²/га	Сухое вещество, ц/га	Площ. листьев, тыс. м²/га	Сухое вещество, ц/га	Площ. листьев, тыс. м²/га	Сухое вещество, ц/га	Площ. листьев, тыс. м²/га	Сухое вещество, ц/га
Овес	Трубкование, бутонизация	17,4	24	18,2	30	24,3	38	15,0	18
Выметывание, цветение	22,7	31	23,6	39	29,7	46	18,4	22
Вика+ овес	Трубкование, бутонизация	12,9	28	13,8	33	19,9	44	11,7	17
Выметывание, цветение	18,9	41	19,1	46	25,0	55	16,7	24
Горох+ овес	Трубкование, бутонизация	15,6	32	14,1	41	22,4	50	13,1	19
Выметывание, цветение	21,1	43	17,6	51	26,7	60	17,1	25
Горох+ овес+ ячмень	Трубкование, бутонизация	13,1	32	14,0	32	16,9	48	12,6	21
Выметывание, цветение	17,7	43	21,2	48	21,0	60	16,1	27
Рапс+ овес	Трубкование, бутонизация	22,5	36	24,8	56	24,9	53	20,7	25
Выметывание, цветение	27,6	44	28,9	65	31,7	68	27,0	33
Редька+ овес	Трубкование, бутонизация	24,5	57	24,7	70	28,1	75	23,2	33
Выметывание, цветение	28,7	66	29,3	83	33,9	90	27,7	39

Редька масличная, за счет более высоких темпов развития, превосходила рапс по площади ассимиляционной поверхности листьев. Интенсивное формирование ассимиляционной поверхности листьев и длительное ее функционирование отмечены у рапсо-овсяной (2,0 млн. шт./га + 1,5 млн. шт./га) и редично-овсяной (1,5 млн. шт./га + 1,0 млн. шт./га) смесях. Средняя площадь листьев за период вегетации у овса (4 млн. шт./га) составила до 29,7 тыс. м²/га, смешанных посевов бобовых трав – до 26,7 тыс. м²/га. Смесь редьки масличной с овсом (1,5 млн. шт./га + 1,0 млн. шт./га) формировала ассимиляционную поверхность листьев со средней площадью до 33,9 тыс. м²/га, рапса ярового – 31,7 тыс. м²/га.