Содержание к диссертации
Введение 4
1. Изучение, использование и биолого-экологические особенности видов рода люцерна (Medicago L., по данным научной литературы)
1.1 .История возделывания видов рода люцерна 9
1.2.Народно-хозяйственное значение видов люцерны 14
1.3 .Систематика и эколого-биологическая характеристика видов рода Medicago L.
1.4.Изучение и селекция люцерн на Северо-Западе России и в соседних странах (Белоруссия, Литва, Латвия, Эстония)
2. Условия, объекты и методика исследований с видами рода Medicago L. в Новгородской области
2.1 .Климат Новгородской области и погодные условия в годы проведения исследований
2.2.Характеристика мест произрастания люцерны 53
2.2.1 .Общее описание мест произрастания люцерны 53
2.2.2.Агрохимическая и почвенная характеристика опытных участков с посевами люцерны
2.3.Методика проведения исследований и схемы опытов 62
2.4.Морфологическое описание люцерны 66
3. Характеристика экотипов видов Medicago L. с природных местообитаний Новгородской области (результаты собственных исследований)
3.1 .Морфологическая характеристика растений природных экотипов люцерн
3.1.1 .Форма и структура кустов люцерн 75
3.1.2.Размеры скелетных частей, форма и площадь листьев растений люцерн
3.1.3.Особенности генеративных органов (соцветия, плоды, семена)
3.1 АСвоеобразие корневых систем 92
3.2.Биологические особенности экотипов люцерн
3.2.1 .Фенологическая характеристика 96
3.2.2.Скорости роста побегов растений люцерны в течение сезона вегетации
3.2.3.Динамика облиственности растений люцерны по фазам вегетации
3.2.4.0тношение природных экотипов люцерны к основным метеорологическим факторам
3.3.Хозяйственная характеристика экотипов люцер (продуктивность сухой фитомассы и семенная продуктивность)
4. Особенности роста и развития растений селекционных образцов люцерн в условиях Новгородской области
4.1 .Морфологические особенности селекционных образцов люцерн (величина побегов, масса 1000 семян)
4.2.Биологические особенности селекционных образцов люцерн (фенология и скорости роста побегов)
4.3.Хозяйственная характеристика селекционных образцов люцерн (продуктивность сухой фитомассы и семенная продуктивность)
5. Химический состав и энергетическая ценность растений дикорастущих и селекционных образцов видов рода люцерна (Medicago L.)
6. Экономическая эффективность возделывания люцерны 185
Выводы 188
Предложения производству 191
Список научной литературы 192
Приложения 213
Введение к работе
Актуальность темы. Необходимость развития национального АПК и ожидаемое вступление Российской Федерации во Всемирную торговую организацию (ВТО) предполагает проведение работы по оптимизации используемых в сельскохозяйственном производстве технологий.
Учитывая опыт стран с развитой экономикой, предпочтение следует отдавать тем технологиям, которые обеспечивают экономическую эффективность производства и ориентированы на соблюдение требований по охране и бережному отношению к экосистемам. В этом случае обеспечивается прибыльность и экологическая безопасность сельскохозяйственного производства. Такой подход отвечает сложившимся тенденциям развития аграрного сектора в странах Еврозоны, а так как Россия является одним из важнейших партнеров Евросоюза, и потенциальным кандидатом на вступление в него, то приоритетным для национального АПК следует считать выполнение указанных задач.
Однако, помимо двух уже обозначенных целей, актуальной проблемой для России является обеспечение потребностей в основных продовольственных товарах за счет внутреннего производства — обеспечение продовольственной безопасности.
Наиболее значимым для продовольственной безопасности страны является обеспечение внутренней потребности в продовольственном и фуражном зерне, а также в молоке и мясе сельскохозяйственных животных.
Учитывая природно-климатические условия Северо-Запада России, благоприятные для развития луговодства, и обусловленную ими молочно-мясную специализацию большинства сельскохозяйственных предприятий, наиболее важной задачей следует признать необходимость создания устойчивой кормовой базы, направленной на производство в достаточном количестве качественных и дешевых кормов.
При создании кормовой базы, наиболее целесообразным будет использование в качестве ее основы долголетних травостоев с обильным участием разных видов бобовых растений. При выборе бобового компонента следует отдавать предпочтение именно долголетним видам, так как они обеспечат получение наиболее дешевых кормов. В этом плане перспективны виды люцерны: посевная, изменчивая, желтая, козлятник восточный, клевер белый, лядвенец рогатый. Для них характерна, помимо высоких кормовых и урожайных качеств, важная экологическая роль: обогащают почву азотом (до 300 и более кг/га) путем его фиксации из атмосферного воздуха за счет симбиоза с клубеньковыми бактериями. Бобовые растения обладают мощной корневой системой и оставляют в почве большое количество органических остатков насыщенных азотом, что увеличивает уровень ее плодородия.
На протяжении последних семи-восьми десятилетий предпринимаются усилия по расширению посевов различных видов люцерны - ценных многолетних бобовых растений - в Нечерноземной зоне России. Главными сдерживающими факторами при этом являются: требовательность люцерны к условиям произрастания (рНС0Л. 6,0-7,0) и относительная сложность получения семян в местных условиях. Возделывание видов люцерны в регионе возможно на дерново-карбонатных почвах, обладающих необходимым уровнем кислотности, однако, площади, занимаемые такими почвами, при продвижении на север быстро снижаются. На широко распространенных в зоне дерново-подзолистых почвах достижение требуемых значений кислотности почвы возможно путем внесения известковых материалов, и в такой ситуации на первый план встает проблема с семеноводством люцерны в регионе.
В настоящее время отсутствуют сорта люцерны, способные формировать в почвенно-климатических условиях Северо-Запада России устойчивую ежегодную урожайность семян на уровне 0,2-0,3 т/га. Помимо высокой семенной продуктивности, такие сорта должны обладать дружным созреванием и устойчивостью к осыпанию семян. Необходимо также наличие долголетия до 5-9 лет, высокой зимостойкости, степени облиственности, скорости отрастания весной и после скашивания, урожайности не менее 5-6 т СВ с 1 га, а в условиях современной агротехники до 10-12 т СВ с 1 га.
Проведение селекционной работы по созданию такого сорта люцерны требует наличия разносторонне изученного исходного материала. Большую ценность для селекции представляют природные экотипы люцерны, как в наибольшей степени приспособленные к почвенно-климатическим условиям региона. Проведение работы по выявлению и изучению таких экотипов может, в конечном итоге, предоставить в распоряжение селекционеров необходимый исходный материал.
Помимо использования природных экотипов ценными источниками необходимых признаков служат селекционные сорта, выведенные в других регионах мира, главным образом, в странах со сходными природно-климатическими условиями (Скандинавия, Прибалтика и др.).
Комплексная оценка природных экотипов и селекционных образцов видов люцерны позволит выявить их морфо-биологические особенности и рекомендовать перспективные образцы для дальнейшего использования в селекционной работе.
Целью наших научных исследований являлось изучение морфо-биологических особенностей, роста и развития, а также продуктивности, видов рода Medicago L. (М. sativa, varia, falcata) на природных (дикорастущие образцы) и сеяных (селекционные сорта) местообитаниях, а также М. varia Mart, сорта Вега 87 на производственном посеве, в условиях Северо-Запада России.
Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
1. Выявить разнообразные природные экотипы видов рода Medicago L.
2. Определить динамику развития в онтогенезе (даты наступления и продолжительность прохождения основных фенологических фаз) дикорастущих и селекционных образцов видов рода Medicago L.
3. Определить величину среднесуточных линейных приростов в период «отрастание-полное цветение» и после проведения скашивания на корм у дикорастущих и селекционных образцов видов рода Medicago L.
4. Выявить агрохимическую характеристику почв природных, опытных и производственных местообитаний видов рода Medicago L.
5. Дать морфо-биологическую характеристику природным экотипам Medicago varia Mart, и M.falcata L. (степень облиственности в основные фенологические фазы, зимостойкость, устойчивость к заморозкам и др.).
6. Определить кормовую и семенную продуктивность дикорастущих и селекционных образцов видов рода Medicago L., а также люцерны изменчивой сорта Вега 87 в производственных условиях при использовании на корм и семена.
7. Определить энергетическую и кормовую ценность дикорастущих и селекционных образцов люцерн, а также сорта Вега 87 в производственных условиях.
Научная новизна. Выявлены и всесторонне изучены одиннадцать природных экотипов люцерны желтой (Medicago falcata L.) и изменчивой (M.varia Mart.); проведена оценка особенностей роста и развития 23 сортов люцерны изменчивой и 2 образцов люцерны посевной из коллекции ВИР.
Практическая ценность результатов исследований. Переданы в мировую коллекцию ВИР, для последующего использования при выведении новых сортов, семена пяти природных экотипов люцерны желтой и изменчивой. В результате исследований, проведенных совместно с ВНИИ с-х. микробиологии, из почвы специфичных природных местообитаний люцерны желтой (побережье оз.Ильмень у д.Коростынь) выделен штамм Sinorhizobium meliloti и проводится работа по его оценке. В рамках проекта "Внедрение агроэкологических принципов в практику инвестиционного менеджмента сельского хозяйства", реализуемого представительством МСОП - Всемирного союза охраны природы для России и стран СНГ, составлен инвестиционный проект «Мясо-молочное животноводство на основе люцерново-злаковых травостоев в границах Валдайского национального парка». Проведено определение кормовой ценности трех видов люцерны в разные фенологические фазы, что позволило рекомендовать оптимальные сроки уборки люцерны на кормовые цели.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на студенческих и аспирантских научных конференциях Института сельского хозяйства и природных ресурсов НовГУ в 2000-2001 гг., на научной сессии Северо-Западного научного центра РАСХН «Биологизация интенсификационных процессов - перспективное направление в земледелии и растениеводстве на Северо-Западе РФ» (С.-Петербург-Пушкин, 2001), на XI Международном конгрессе по молекулярным растительно-микробным взаимодействиям (С.-Петербург, 2003), а также на конференции посвященной 90-летию кафедры луговодства С.-ПбГАУ (С.-Петербург, 2004).
На защиту выносятся следующие положения:
1. Морфо-биологическая характеристика природных экотипов люцерны желтой и изменчивой.
2. Агрохимическая характеристика природных местообитаний видов люцерны.
3. Особенности роста и развития сортов люцерны изменчивой и посевной из коллекции ВНИИ растениеводства.
4. Кормовая и семенная продуктивность дикорастущих и селекционных образцов люцерны, а также сорта Вега 87 в условиях производственного посева.
5. Энергетическая и кормовая характеристика видов рода Medicago L. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы (в т.ч.
методические рекомендации), одна работа находится в печати.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений.
Работа изложена на 218 стр. машинописного текста, содержит 49 табл., 21 рис., 6 приложений. Список использованной литературы включает 238 наименования, в том числе 14 на иностранных языках.
Похожие диссертации на Морфолого-биологическая и хозяйственная оценка многолетних видов рода люцерна (Medicago L. ) на природных и сеяных угодьях Северо-Запада России
