Содержание к диссертации
Введение
Роль гороха в решении проблемы белкового дефицита и перспективы культуры в засушливом степном Поволжье 9
1.1. История вопроса и современные подходы к решению проблемы 9
1.2. Краткая история, достоинства и хозяйственно-биологическая ценность культуры гороха 12
1.3. Симбиотическая и фотосинтетическая продуктивность гороха 19
1.4. Сортовое разнообразие и роль густоты посева в формировании продуктивных агрофитоценозов гороха 34
1.5. Влияние биопрепаратов и микроэлементов на продуктивность зернобобовых культур 46
Условия и методика проведения исследований... 54
2.1. Агроклиматические ресурсы черноземной степной зоны Саратовского Правобережья и степень их использования 54
2.2. Программа, схемы опытов и условия проведения исследований 66
2.3. Методика проведения учетов, анализов и наблюдений 72
Морфобиологическии потенциал одновидовых и смешанных агроценозов гороха в основных и промежуточных посевах в условиях степного засушливого Поволжья 78
3.1. Полнота всходов и выживаемость 78
3.2. Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза 94
3.3. Корневая и симбиотическая продуктивность 107
3.4. Репродукционный потенциал и степень его реализации 108
3.5. Структура урожая и продуктивность агрофитоценозов 126
4. Адаптивные приемы формирования высокопродуктивных агроценозов гороха на черноземах степной зоны саратовского Правобережья 137
4.1. Сроки посева 137
4.2. Оптимизация норм высева и соотношения компонентов в смешанных агрофитоценозах 140
4.3. Продуктивность летних промежуточных посевов 146
4.4. Некоторые приемы стимулирования продуктивности гороха
4.5. Приемы стимулирования семенной продуктивности 151
5. Биоэнергетическая оценка агрофитоценозов гороха в одновидовых, смешанных и промежуточных посевах 162
6. Экономическая эффективность адаптивных приемов формирования высокопродуктивных агроценозов гороха в одновидовых и смешанных посевах 170
Выводы 178
Рекомендации производству 184
Список использованной литературы 187
Приложения 209
- Краткая история, достоинства и хозяйственно-биологическая ценность культуры гороха
- Агроклиматические ресурсы черноземной степной зоны Саратовского Правобережья и степень их использования
- Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза
- Оптимизация норм высева и соотношения компонентов в смешанных агрофитоценозах
Введение к работе
Актуальность работы. Основной и наиболее распространенной зернобобовой культурой в нашей стране является горох. Его зерно является источником растительного пищевого белка, а зеленая масса и отходы зернового производства пополняют запасы протеина в кормах. Горох, как и другие зернобобовые культуры, является отличным симбионтом, т.е. активно вступает в симбиоз с клубеньковыми бактериями, обладающими способностью усваивать азот воздуха и накапливать его в растительной массе и в почве.
В этой связи в севооборотах для большинства сельскохозяйственных культур горох является ценнейшим предшественником.
По содержанию белка с наиболее полным набором незаменимых аминокислот семена гороха превосходят зерно хлебных злаков в 1,5-2 раза, по калорийности они близки к мясу, к тому же в семенах, плодах и зеленой массе гороха содержатся витамины А, В, С и Д, что еще больше повышает их пищевую и кормовую ценность.
И, тем не менее, только за последнее десятилетие посевные площади гороха в нашей стране сократились в 3,3 раза, а валовые производство его зерна более чем в 4,6 раза. В настоящее время только в продуктах питания дефицит белка составляет 30%. Высока потребность в белке кормовых рационов, что и является одним из сдерживающих факторов роста продуктивности животноводства.
В связи с несовершенством структуры посевных площадей в современных сельскохозяйственных предприятиях, особенно снижения удельного веса зернобобовых культур и бобовых трав, при ограниченных материально-технических ресурсах, проблема растительного пищевого и кормового белка приобретает все большую остроту, к тому же содержание гумуса в почвах только Поволжского региона уменьшилось на 8-14%.
По данным ВНИИЗКБ для обеспечения потребности в пищевом и кормовом растительном белке требуется увеличить площади под зернобобовы- ми культурами в стране до 7-8 млн га, а в структуре пашни до 5,4%, в том числе в Поволжском регионе до 6,2%. При этом доля гороха среди других видов зернобобовых культур должна составлять 84,3%.
Одним из актуальных и важных направлений в решении проблем белкового дефицита и вопросов биологизации почвенного плодородия в степном засушливом Поволжье является разработка и внедрение в практику хозяйств адаптивных высокопродуктивных и ресурсосберегающих агроценозов зернобобовых культур, включающих виды и сорта, наиболее полно использующих биоклиматические ресурсы региона, для чего необходимы исследования агробиологических особенностей современных сортов, в данном случае, гороха, и выявление параметров, оптимизирующих условия роста, развития растений и наиболее полной реализации их продуктивного потенциала.
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований было выявление наиболее продуктивных сортов гороха для зернового и кормового использования в одновидовых и смешанных посевах, сортов пригодных для интенсивных агротехнологий и установление оптимальных норм высева и соотношений компонентов для основных, промежуточных, одновидовых и сложных агроценозов.
В задачу исследований входило: изучение особенностей роста и развития сортов гороха с различными морфотипами растений в одновидовых и сложных агроценозах; изучение особенностей формирования корневой системы, продуктивности ее работы и определение соотношения между надземной и корневой биомассой; изучение формирования и продуктивности работы симбиотического аппарата в зависимости от условий и приемов выращивания культуры; определение фотосинтетического потенциала сортов гороха в одновидовых и сложных агроценозах в основных и промежуточных посевах; определение агробиологических параметров высокопродуктивных аг- роценозов гороха в одновидовых и смешанных посевах; разработка и совершенствование приемов оптимизации продукционного процесса культуры в простых и сложных фитоценозах (сроки посева, способы и нормы высева, предпосевная обработка семян биопрепаратами и микроэлементами и др.); определение биоэнергетической и экономической эффективности технологий возделывания одновидовых и смешанных посевов гороха в условиях степной засушливой зоны Саратовского Правобережья.
Методической основой исследований явились положения, изложенные в научных трудах академика Н.И.Вавилова, А.А.Ничипоровича, В.Р.Гуляева, П.Н.Константинова, И.С.Шатилова, А.А.Жученко, М.К.Каюмова, А.А.Зиганшина, Г.С.Посыпанова, В.И.Филина и др. исследователей.
Научная новизна. На основе комплексных научных исследований с учетом агроклиматических ресурсов и биологических особенностей сортов гороха дано обоснование агротехнологическим приемам формирования высокопродуктивных агрофитоценозов культуры в одновидовых и сложных посевах. Впервые в условиях засушливой степной зоны Саратовского Правобережья определены и научно обоснованы приемы оптимизации факторов, определяющих максимальную степень реализации продукционного потенциала сортов гороха в одновидовых и смешанных агроценозах.
Изучена фотосинтетическая, корневая и симбиотическая деятельность сортов гороха в зависимости от условий и агротехнических приемов возделывания (сроков, способов и норм посева, способов предпосевной обработки семян биопрепаратами и микроэлементами).
Основные положения, выносимые на защиту: биологические и агроэкологические основы создания высокопродуктивных фитоценозов гороха в одновидовых и смешанных посевах в условиях степной засушливой зоны Саратовского Правобережья; приемы адаптивных технологий возделывания гороха, обеспечиваю- щие управление фотосинтетической деятельностью растений и посевов и оптимизирующие условия репродукционного процесса культуры в одновидо-вых и смешанных посевах; - агроэнергетическая и экономическая оценка сортов гороха и приемов их возделывания.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. На основании проведенных исследований разработаны и апробированы в производстве некоторые агротехнологические приемы возделывания гороха в од-новидовых и смешанных агроценозах, обеспечивающие получение до 3,8-5,2 т с 1 га высокобелкового зерна и 25,5-32,4 т/га зеленой массы.
Разработанные приемы технологии предпосевной обработки семян гороха биопрепаратами и микроэлементами обеспечивают получение дешевой высокобелковой продукции, воспроизводство плодородия почвы и экономию материально-технических средств.
Лучшие варианты разработанных агротехнологических приемов выращивания гороха в одновидовых и смешанных посевах прошли производственную проверку и внедрены в хозяйствах Саратовской области, а их результаты используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Саратовский аграрный университет имени Н.И.Вавилова».
Результаты научных исследований автора получили достаточно полное отражение в печати.
Апробация и публикации в печати. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях Саратовского ГАУ им. Н.И.Вавилова (2003, 2004 и 2005 гг.), - опубликованы в сборнике материалов VI Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва: РУДН, 2005) и в других сборниках научных работ - «Новое в сельскохозяйственном производстве» (Саратов: СГАУ им. Н.И.Вавилова, - 2005 г.); сборнике научных статей «Адаптивный потенциал полевых культур Поволжья» (Саратов:
СГАУ им. Н.И.Вавилова, - 2005 г.) и др.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы (268 наименований, в том числе 8 иностранных авторов). Работа изложена на 207 страницах компьютерного текста, включает 51 таблицу, 7 рисунков и 45 приложений.
Краткая история, достоинства и хозяйственно-биологическая ценность культуры гороха
Горох - Pisum sativum (семейство Fabaceae) - одна из наиболее древних культур, о чем свидетельствуют многочисленные археологические раскопки. Его зерно наряду с пшеницей, ячменем и просом использовали 20 тыс. лет назад (Г.Г.Гатаулина, 1997).
Есть сведения, что семена гороха были найдены археологами в слоях, относимых к неолитическому периоду каменного века (в свайных постройках Швейцарии, Австрии, Хорватии).
Менее древние остатки семян гороха, относящиеся в бронзовому и железному векам, обнаружены в Швейцарии, Савойе, Испании, Нижней Австрии, Саксонии и Италии. Одновременно с народами Европы горох ввели в культуру предки древних греков и римлян, а также санскритские племена Центральной Азии и Индии. Племена, населявшие Центральную и Северную Африку, заимствовали культуру гороха из Юго-Западной Азии. В Китае и Японии горох появился в первые века н.э., будучи привезенным туда из Индии в IV в. В странах Нового Света горох до открытия Америки Колумбом был неизвестен. Первые упоминания о горохе здесь относятся к 1493 г., а в XVII-XVIII столетиях горох занимает видное место среди полезных растений американского континента (И.А.Минкевич, 1965). В России культура гороха появилась за несколько веков до н.э., о чем свидетельствуют археологические материалы последних лет. По исследованиям Л.И.Говорова, в XVIII в. горох в России был распространен и в огородной и в полевой культуре. В 1881 г. горох стоял на десятом месте в порядке культур и занимал 63400 десятин, соответствовавших в то время 1,2% от всей посевной площа ди. Средние урожаи гороха за 1901-1910 гг. составляли на крестьянских землях 27,5 пуда и 34 пуда на помещичьих землях, не уступая урожаям хлебных злаков. На Балашовском опытном поле в среднем за 1909-1910 гг. урожай составлял около 130 пудов. В настоящее время горох культивируется почти во всех земледельческих районах мира. В России его посевы размещены на площади 1,750 млн га (Г.С.Посыпанов, 1997). Благодаря большой пластичности и наличию экологически адаптированных сортов эту ценную бобовую культуру выращивают в различных почвен-но-климатических зонах России. Наибольшие площади под горохом сосредоточены в Центральном, Центрально-Черноземном, Средне-Волжском и Северо-Кавказском регионах. Наиболее скороспелые сорта гороха выращивают в Западной, Восточной Сибири и на Урале. Современные отечественные сорта гороха обладают высоким потенциалом урожайности - 4,5-6,0 т/га. Разработка, внедрение и совершенствование адаптивных энергоресурсосберегающих и экологобезопасных агротехнологий, максимально повышающих продуктивность гороха и других видов зернобобовых культур - это второй путь решения проблемы растительного белка пищевого, кормового назначения и как средства биологизации земледелия. Современные сорта гороха по содержанию белка в семенах, в сене и силосе, а также по сбору белка с 1 га превышают зерновые злаки в 1,5-2,5 раза и более. По зоотехническим нормам в 1 ЭКЕ (энергетической кормовой единице) должно содержаться 105-115 г сырого белка, однако фактически средняя белковистость заготовляемых в России кормов составляет 75-80 г или 80-85% нормы. Такой дефицит белка вызывает перерасход кормов на единицу животноводческой продукции на 20-30% и служит одним из главных препятствий для повышения продуктивности животных. Обеспеченность 1 ЭКЕ белком у гороха в 1,5 раза превосходит норму. Полноценность белка семян гороха составляет 78%. Семена гороха используют для приготовления крупы и муки, кондитерских изделий, консервов, пищевых и кормовых концентратов. Из недозрелых семян и бобов изготавливают овощные консервы. Агротехническое значение гороха состоит в том, что обеспечивая большой сбор растительного белка, его посевы меньше истощают почву азотом, чем другие культуры. Г.С.Посыпанов (1997) заявляет, что весь симбиотиче-ский фиксированный азот воздуха отчуждается с урожаем, но с органическими остатками в поле остается азота больше, чем с органическими остатками небобовых культур. Поэтому в качестве предшественника горох и другие зернобобовые культуры обеспечивают больший урожай последующих культур, чем мятликовые предшественники. Горох посевной при благоприятных условиях симбиоза может усвоить за вегетацию до 150 кг/га азота воздуха, при этом урожайность культуры составляет 3,0-4,0 т семян с 1 га и более, причем без затрат азотных удобрений (Г.Г.Гатаулина, 1997). К сожалению, в большинстве случаев параметры каких-либо факторов среды бывают неблагоприятны, активность симбиоза ослаблена, фиксируется всего 20-60 кг азота воздуха на 1 га, урожайность формируется низкая - 1,2-1,5 т/га. Зерно гороха очень питательно. По содержанию белков оно близко к мясу, но в нем накапливается значительное количество крахмала, которого нет в мясе. Если гороховую муку примешивают к ржаной или пшеничной муке, то получается хорошая питательная пища, которая усваивается и переваривается лучше, чем при использовании одного гороха (С.П.Кульжинский, 1934). Высокая питательная ценность гороха обусловлена наличием в его зерне значительного количества свободных аминокислот, таких как лизин (3,7-6,0%), триптофан (0,99-1,3%), метионин (1,4-1,9%), валин и других, которые не входят в состав белка и поэтому легко усваиваются организмом (Боднар Г.В., Лавриненко Г.Т., 1977). Белок семян гороха состоит в основном из легкорастворимых альбуминов и глобулинов. На долю этих фракций приходится около 90% общего содержания белка. Есть данные, что семена гороха сохраняют пищевые и вкусовые качества при длительном хранении (до 10-12 лет), что определяет их высокую ценность для создания продовольственных и кормовых резервов. Гороховая солома является хорошим и питательным кормом, в ней содержится до 8,0%» белков, к тому же она менее груба, чем солома озимых хлебов.
Агроклиматические ресурсы черноземной степной зоны Саратовского Правобережья и степень их использования
Степная и сухостепная зоны Поволжского района, простираясь на расстояние свыше 1000 км с севера на юг и с запада на восток, отличаются разнообразием почвенно-климатических условий и природных ландшафтов, но они подчинены общей географической закономерности. По мере продвижения с северо-запада на юго-восток возрастает засушливость климата, резко возрастает испаряемость и гидротермический коэффициент (ГТК) изменяется от 1,0-1,1 в северо-западных районах региона до 0,30-0,35 - в южных.
В системе природно-сельскохозяйственного районирования территория Поволжского района подразделяется на пять зон: лесостепную, степную, су-хостепную, полупустынную и пустынную (Государственный агропромыш ленный комитет СССР, М.: 1986).
В зону засушливой черноземной степи входят северные районы Волгоградской области с черноземными почвами, центральная и южная части ее Правобережья, а также северные, северо-западные и центральные районы Правобережья и северные районы Заволжья Саратовской области. Континен-тальность климата в данном регионе возрастает с северо-запада на юго-восток. Годовая сумма осадков здесь колеблется от 350 до 450 мм. Наибольшее их количество выпадает в теплую часть года (180-310 мм). Высокая испаряемость осадков - одна из причин больших непроизводительных расходов влаги, поэтому накопление и сбережение влаги - главная задача в земледелии.
Для характеристики увлажненности территории применяется условный баланс влаги - гидротермический коэффициент. По Г.Т.Селянинову ГТК -это отношение суммы осадков к сумме активных температур воздуха (выше 10С) за определенный период вегетации.
Лесостепная часть области, расположенная на оподзоленных и выщелоченных черноземах, относится к слабо засушливой зоне по увлажнению, где ГТК по среднемноголетним данным превышает 0,9. В степной зоне на обыкновенных и южных черноземах ГТК колеблется в среднем от 0,65 до 0,9 и по увлажнению эта территория относится к засушливой природной зоне.
Область располагает большими тепловыми ресурсами. Продолжительность безморозного периода 130-165 дней. Сумма положительных температур воздуха за период с температурой выше 10С (сумма активных температур) составляет 2400-2800, что позволяет выращивать большой набор видов сельскохозяйственных культур.
Весной самые поздние заморозки наблюдаются в Ш-ей декаде апреля -1-ой декаде мая, в долине Волги - во И-ой и Ш-ей декадах мая. Осенью самые ранние заморозки наблюдаются во второй декаде сентября.
Частая повторяемость засух и суховеев - это главная особенность здеш него климата. Засушливые годы составляют около 53%, с колебаниями по зонам от 82 на юго-востоке до 26% на северо-западе. В годы интенсивных засух число дней с относительной влажностью воздуха ниже 30% за май-июль колеблется по области от 40 до 75, в благоприятные по увлажнению годы их число снижается до 10-30. Вероятность повреждения гороха суховеями в различных районах области колеблется от 20 до 70%. Только при влажности метрового слоя почвы около 100-125 мм (65-70% НВ) полностью устраняется вредное действие суховеев на полевые сельскохозяйственные культуры. Повторяемость запасов продуктивной влаги более 150 мм, то есть высокого увлажнения почвы, случается в Правобережье 5-7 раз в десять лет.
Сухой тип погоды периода вегетации - климатическая закономерность, поэтому борьба с засухой - центральный вопрос земледелия.
Природно-климатические микрозоны, выделенные на территории области, имеют существенные различия, требующие направленного биолого-адаптивно-технологического подхода к подбору видового и сортового разнообразия сельскохозяйственных культур и разработке микрозональных аг-ротехнологий их возделывания.
В западной микрозоне большие тепловые ресурсы в сочетании с частой повторяемостью относительно благоприятной увлажненности второй половины лета, обеспечивают получение высоких урожаев не только ранних и поздних, но и пожнивных культур. Однако, для микрозоны характерны повышенный сток талых вод весной, активное проявление водной эрозии, снижение плодородия ценнейших черноземных почв.
Здесь господствуют почвенные разности - черноземы обыкновенные и типичные, встречаются слабовыщелоченные черноземы. Содержание гумуса составляет 6,0-8,2% при значительном валовом количестве азота, фосфора и калия.
Центральная правобережная микрозона расположена в черноземной степи со слабозасушливым климатом, более засушливом в южной части. Сравнительно высокое увлажнение почвы весной (на зяби до 150-160 мм полезной влаги в метровом слое почвы) благоприятствует выращиванию высоких урожаев озимых, подсолнечника, сахарной свеклы, зернобобовых культур, отзывчивых на большую глубину весеннего промачивания почвы.
Большие термические ресурсы (2400-2800С за период с температурой выше +10С) обеспечивают возможность получения продукции поздних теплолюбивых и пожнивных культур в годы благоприятные по увлажнению второй половины лета. Изрезанность рельефа оврагами и балками вызывает проявление водной эрозии.
Почвенный покров микрозоны очень пестрый, но преобладают обыкновенные и южные черноземы (48,3 и 9,5% соответственно от общей площади). Встречаются пятна солонцов. Содержание гумуса, в зависимости от гранулометрического состава почв, колеблется от 4,0 до 7,2%.
Северная правобережная микрозона занимает лесостепь с умеренно засушливым климатом. Запасы продуктивной влаги на зяби ко времени сева яровых зерновых культур в метровом слое почвы - 140-160 мм. Высокое увлажнение полей весной (более 150 мм) бывает в 75% лет, что обеспечивает относительно стабильные урожаи озимых, ранних яровых зерновых и зернобобовых.
Территория микрозоны расположена на склонах Приволжской возвышенности с расчлененным рельефом местности, что наряду с относительно высоким осенне-зимним увлажнением, создает устойчивые предпосылки для повышенного стока талых вод весной и интенсивной водной эрозии.
Формирование ассимиляционного аппарата и продуктивность фотосинтеза
Механизм формирования урожая можно рассматривать с разных точек зрения, в том числе и с особенностей фотосинтетической продуктивности.
А.А.Ничипорович (1966) был в праве утверждать, что «фотосинтез -практически единственный процесс, протекающий с устойчивым запасанием энергии из внешних источников в громадных масштабах. Для определения способности посевов поглощать солнечную радиацию используют показатель покрытия листьями поверхности почвы, то есть индекс листовой поверхности (ИЛП). При определении величины ассимилирующей поверхности, с учетом срока ее функционирования, используют термин «фотосинтетический потенциал посева (ФП). Вышеназванные термины взяты из методических указаний по анализу роста растений, разработанных Уотсоном в Великобритании и в нашей стране последователями А.А.Ничипоровича (И.Петр, Л.Фуциман, 1984). L. Natr (1966) заявляет, что быстрое развитие ассимилирующей поверхности в ранние фазы вегетации - наиболее эффективная возможность повышения продуктивности посева. С этих позиций потенциал продуктивности большей части сортов гороха чрезвычайно высок. По данным чешских исследователей J.Petr, V.Hodan (1971, 1974), оптимальные величины листовой поверхности новых сортов гороха колеблются в пределах 6 м2Аі2. Именно при такой площади листьев горох формирует максимальный урожай, однако при увеличении ИЛП до 7,5-8,5 м2/м2 происходит взаимное затенение растений и накопление продуктов фотосинтеза в генеративных органах ослабевает. В наших опытах, к фазе цветения изучаемые сорта гороха отличались наибольшей облиственностью, наибольшей ассимиляционной поверхностью, что обуславливает и наибольшее накопление сухого вещества. I Анализ динамики развития листовой поверхности у разных сортов горо ха показал, что до образования соцветий нарастание листьев происходит медленно. Однако уже в начале развития горохового растения заметны сор товые различия по числу образовавшихся листьев и их ассимилирующей поверхности (табл.14). К фазе бутонизации наибольшей облиственностью, ассимиляционной поверхностью и наибольшим накоплением биомассы выделялся сорт гороха Зарянка. В среднем за годы испытаний (2001-2003 гг.) на одном растении пелюшки Зарянка формировалось до 18-20 листьев с общей листовой поверхностью более 518 см2 и массой одного сухого растения 0,55 г, что значительно отличало сорт от кормовой пелюшки Орпела - 12-16 шт.; 389,5 см2 и 0,41 г соответственно. Из зерновых сортов гороха заметно большей облиственностью и сухой биомассой растений отличался горох Орловчанин. Разница в ассимиляционной поверхности между сортами зернового направления была заметной как в засушливом 2002 году, так и в благоприятно сложившиеся годы по водообеспеченности. Ранее было отмечено, что основной показатель, характеризующий состояние посевов с точки зрения их фотосинтетической деятельности и тесно коррелирующий с величиной урожая - площадь листьев. Оптимальная площадь листьев сильно варьирует и по утверждению А.А.Ничипоровича (1961, 1963), И.С.Шатилова, А.И.Бабикова (1970) и Т.Н.Кулаковской (1990) находится в пределах 40-50 тыс. м2/га, а по мнению Г.Н.Устенко (1963), Г.Е.Листопада, А.Ф. Иванова, А.А.Климова и В.И.Филина (1987), максимальную продуктивность могут обеспечивать посевы, площадь листьев которых достигает 60-80 тыс.м2/га. В наших опытах ассимилирующая листовая поверхность гороха Зарянки в фазу бутонизации при норме высева 1,2 млн всхожих семян на 1 га в среднем за годы испытаний (2001-2003 гг.) составляла 47,3 тыс.м2/га, а биологический урожай зеленой массы 25,6 т с 1 га. Для оценки состояния посевов чаще используют фотосинтетический по тенциал, т.е. суммарную фотосинтетическую мощность посева - это суммы ежедневных показателей площади листьев на гектаре посева, измеряемых в тыс.м2/га (А.А.Ничипорович, 1961). По данным Г.Н.Устенко (1963), И.С.Шатилова (1967) и В.В.Коломейченко (1983), величина ФП у различных сельскохозяйственных культур чаще составляет 2-3, иногда доходит до 5-6 млн м2-дней/га. Для кормовых культур, используемых на зеленый корм и сено, увеличение площади листьев и ФП весьма желательно, так как это ведет к улучшению качества корма. В опытах фотосинтетический потенциал посевов кормового гороха Зарянка достигал в начале цветения 2,17 млн м2-дней/га. В литературе обобщенных сведений о влиянии факторов и агротехнических приемов на фотосинтетическую деятельность гороха в одновидовых и смешанных агрофитоценозах при пожнивных, поукосных и уплотненных посевах пока недостаточно. Есть данные А.А.Корнилова (1970) по гороху сорта Уладовский 303, у которого площадь листьев доходила до 89 тыс.м2/га. В опытах В.С.Костиной (1963) на опытном поле Ставропольского СХИ при листовой поверхности 89,3-95,6 тыс.м2/га урожай гороха составил 4,0-4,4 т/га зерна. При изучении фотосинтетической деятельности посевов гороха и его смесей в основных и промежуточных агроценозах использовали метод контуров, предложенный Н.Е.Шевелевым (1963), С.С.Баславской, О.М.Трубецковой (1964). Данный метод сравнительно точный и не требует особых затрат труда и времени. В отдельных опытах использовали метод высечки по А.А.Ничипоровичу (1961).
Оптимизация норм высева и соотношения компонентов в смешанных агрофитоценозах
Современные рекомендации агротехнического характера в отношении выращивания гороха в одновидовых, смешанных и промежуточных посевах весьма противоречивы, недостаточно аргументированы и конкретизированы, слабо отражают биологический потенциал современного сортового разнообразия. Причин тому много, они объективного и подчас субъективного характера.
Нами была поставлена задача уточнения агротехнических параметров отдельных технологических приемов, обеспечивающих максимальную продуктивность современного сортового разнообразия гороха в конкретных поч-венно-климатических условиях - степного Черноземья Саратовского Правобережья.
По биологической природе горох относится к группе ранних яровых культур, в его сортовом разнообразии есть зимующие формы, достаточно устойчивые к заморозкам порядка - 8-11С (П.П.Вавилов, 1979; Г.В.Боднар, Г.Т.Лавриненко, 1977; Г.С.Посыпанов, 1997 и др.).
Для набухания и прорастания семена гороха требуют большого количества воды (более 100-115% от массы самих семян), что и определяет ранние сроки высева культуры, особенно в условиях степного континентального климата. Нашей задачей было выявление закономерностей в развитии растений гороха и в формировании их продуктивности в одновидовых, смешанных и уплотненных посевах. В зависимости от компонентов, используемых в сложных агрофитоценозах, приходилось варьировать и такой агротехнический прием, как срок сева. В опытах 2001-2003 гг. наивысший урожай зерна сортов гороха формировали ранневесенние посевы (табл.31 и приложение 13). Наилучшие результаты по урожаю зерна в разные годы по водообеспе-ченности при разных сроках высева были у Орловчанина: разница по зерновой продуктивности между ранневесенними и летними сроками посева данного сорта в среднем за три года испытаний составила 2,42 т на 1 га, или 58,8%; по Зерноградскому неосыпающемуся эта разница составляла 1,51 т/га, или 51%. Нельзя не отметить, что вторая половина летнего периода во все годы исследований изобиловала осадками, что сыграло немаловажную роль в активном росте, развитии растений гороха при нетрадиционных сроках посева. Из кормовых сортов гороха наибольшей зерновой продуктивностью отличался сорт пелюшки Зарянка. В среднем за 2001-2003 гг. урожай зерна Зарянки при ранневесеннем посеве составлял 3,0 т/га, превышая по урожайности сорт Орпелу на 0,52 т/га, или на 17,3%. При высеве Зарянки и Орпелы в поздневесенние сроки урожай зерна заметно снижается на 1,82 т/га (60,7%) и на 1,41 т/га (56,9%) соответственно. Заметно больший урожай зерна гороха на летних посевах (высев в первой декаде июля) по сравнению с поздневесенними (посев во второй декаде мая) объясняется наиболее благоприятно сложившимися условиями вегетационного периода по водообеспеченности и температурному режиму. Кормовые сорта гороха по зерновой продуктивности значительно уступали зерновому гороху Орловчанину и в меньшей степени Зерноградскому неосыпающемуся. Так, разница в зерновой продукции между Орловчанином и Зарянкой при ранневесеннем посеве в среднем за 2001-2003 гг. составляла 1,24 т/га или 29,2%, при поздневесеннем высеве - 0,33 т/га или 21,9% и при летнем посеве - 0,54 т/га, или 29,7%. По кормовому гороху Орпела такая разница была в пределах 1,76 т/га (41,5%); 0,44 т/га (29,1%) и 0,60 т/га или 32,9%. По зерновому гороху Орловчанину и кормовому Зарянке снижение урожая зерна при поздневесенних и летних посевах по сравнению с ранневесен-ним высевом было почти одинаковым в процентном выражении - 64,4 и 61,0% и 57,1 и 57,3% соответственно; между Орловчанином и Орпелой эта разница оказывалась наибольшей по зерновому гороху - 64,4 и 57,0%; 57,0 и 50,8%. Таким образом, изучаемые нами сорта гороха зернового и кормового использования в значительной степени реагировали на изменения сроков их посева, снижая зерновую продуктивность. Нельзя не отметить, что у кормовых Горохов на всех вариантах опыта со сроками высева вегетативная масса преобладала над зерновой продукцией и показатели соотношения массы семян к соломе по срокам сева составляли: при ранневесеннем севе у Зарянка 1:1,44; при поздневесеннем - 1:1,38; при летнем 1:1,32; у зернового гороха Орловчанин - 1:1,28; 1:1,22 и 1:1,18 соответственно. Во влажные годы изучаемые сорта гороха отличались наибольшей вегетативной массой, но во все годы исследований при более поздних сроках высева наблюдается снижение соотношения массы зерна к соломе (приложения 14 и 15). Анализ полноценности зерна (по массе 1000 зерен) в зависимости от сроков сева показал, что данный элемент продуктивности культуры, менее резко, но все же изменяется (приложение 16).
