Содержание к диссертации
С.
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
Народнохозяйственное значение козлятника восточного 11
История введения в культуру козлятника восточного 17
Ботанические особенности 21
Биологические особенности 22
Влияние почвенных гербицидов и удобрений на продуктивность козлятника восточного 28
Влияние сроков и способов посева на продуктивность
козлятника восточного 35
Влияние способов использования на продуктивность козлятника 39
Сравнительная продуктивность козлятника и люцерны 41
2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 44
Схемы опытов и методика исследований 44
Почвенные условия 52
Агрометеорологические условия 55
3. ВЛИЯНИЕ ПОЧВЕННОГО ГЕРБИЦИДА, РАСЧЕТНЫХ НОРМ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, СРОКОВ, СПОСОБОВ ПОСЕВА
НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КОЗЛЯТНИКА 62
3.1. Полевая всхожесть семян, выживаемость растений и
густота побегов 62
Водный и пищевой режимы почвы 76
Рост и развитие 106
Азотфиксирующая активность 128
Продуктивность фотосинтеза 140
Засоренность посевов 170
Продуктивность 191
*>
Качество зеленой массы и вынос питательных веществ 207
Влияние минеральных удобрений на накопление тяжелых металлов в почве и растениях 235
4. ВЛИЯНИЕ ТРЕФ ЛАНА, МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ,
СРОКОВ, СПОСОБОВ ПОСЕВА НА РОСТ, РАЗВИТИЕ,
УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЯН КОЗЛЯТНИКА 247
4.1. Рост и развитие семенных посевов 247
Продуктивность фотосинтеза 256
Урожай семян 268
Качество семян 287
5. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА РОСТ,
РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КОЗЛЯТНИКА 294
*
Изменение продуктивности от способов использования 294
Влияние способов использования на формирование
урожая и качество семян 299
6. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КОЗЛЯТНИКА
ВОСТОЧНОГО И ЛЮЦЕРНЫ СИНЕГИБРИДНОЙ ВЕГА 87 306
Полевая всхожесть семян, выживаемость, рост, развитие и продуктивность козлятника и люцерны первого года жизни 306
Сравнительные биометрические показатели, химический состав, питательность, продуктивность козлятника и люцерны в годы
пользования 308
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОЗЛЯТНИКА
ВОСТОЧНОГО 316
ВЫВОДЫ 340
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 347
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 349
ПРИЛОЖЕНИЯ 393
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из основных проблем развития животноводства в Нечерноземной зоне является недостаточное производство высококачественных белковых кормов, что сказывается на снижении продуктивности животных. Недостаток белков в кормовых рационах восполняется большим количеством кормов, содержащих углеводы и клетчатку, что влечет увеличение себестоимости животноводческой продукции. Несовершенная структура посевных площадей кормовых культур, особенно низкий удельный вес бобовых многолетних трав, при ограниченных материально-технических ресурсах существенно снижает валовые сборы кормов, протеина, плодородие почвы.
В связи с этим важное значение приобретают организация адаптивного
\Tj кормопроизводства на основе интродукции новых кормовых культур, которые
наиболее полно используют биоклиматические ресурсы зоны; разработка ресурсосберегающих технологий; организация конвейерного производства кормов с включением нетрадиционных культур (Кшникаткина А. Н., 20006).
Решить проблему обеспечения животноводства кормовым белком, де
фицит которого составляет более 30 %, может широкое внедрение в сельско
хозяйственное производство новой многолетней бобовой культуры — козлят
ника восточного (Galega orientalis L.), который может дополнить люцерну и
клевер. Он характеризуется экологической пластичностью и адаптивностью,
сочетанием высокой продуктивности с отличными кормовыми достоинства-
^ ми, рационально использует агроклиматические условия зоны, характеризу-
ется устойчивым семеноводством, технологичностью при использовании на сено, повышает плодородие почвы, является хорошим предшественником и медоносом. Поэтому особую актуальность приобретают исследования биолого-экологических основ создания эффективных приемов агротехники козлятника восточного. Важная роль при этом отводится активизации симбио-тической и фотосинтетической деятельности посевов.
Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в разработке и научном обосновании формирования высокой продуктивно-
сти козлятника восточного на основе программирования урожайности и использования экологически чистых технологий, разработке агротехники его выращивания и определении экономической и биоэнергетической эффективности возделывания.
Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить влияние трефлана и расчетных норм минеральных удобрений под запланированный урожай сухого вещества на водный и пищевой режим почвы, рост, развитие, симбиотическую, фотосинтетическую деятельность, на изменение агроценоза, продуктивность козлятника.
Выявить влияние разных сроков и способов посева на водный, пищевой режим почвы, рост и развитие, симбиотическую, фотосинтетическую деятельность, продуктивность козлятника восточного.
Определить действие изучаемых элементов технологии на химический состав, питательность зеленой массы, вынос основных элементов питания, коэффициенты использования их из почвы и удобрений, на экологическое состояние агроценоза и почвы.
Исследовать влияние расчетных норм минеральных удобрений, сроков и способов посева, термической обработки и облучения семян газоразрядными и зеркальными галогенными лампами с корригированными спектрами излучения на качество семян козлятника .
Изучить разные способы использования козлятника восточного при возделывании на зеленый корм и семена, и их влияние на качество семян; установить оптимальные варианты.
6. Определить сравнительную продуктивность сортов козлятника
восточного Ялгинский местный и люцерны синегибридной В era 87 при воз
делывании на корм и семена.
7. Дать экономическую и биоэнергетическую оценку технологий
возделывания козлятника восточного.
Научная новизна. Вперьые на основе учета агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей козлятника восточного в комплексных исследованиях на выщелоченном черноземе наиболее полно изучены: влияние трефлана и расчетных норм минеральных удобрений под за-
планированный урожай сухого вещества, сроков, способов посева, использования на кормовую и семенную продуктивность; сравнительная продуктив-ность сортов козлятника восточного Ялгинский местный и люцерны сине-гибридной Вега 87. Дано теоретическое обоснование возможности формирования запланированных урожаев сухого вещества и семян козлятника восточного. Выявлены зависимости между режимом влажности почвы, динамикой содержания в ней основных элементов питания и кислотности, коэффициентов водопотребления, и использования основных элементов питания из почвы и удобрений от фона минерального питания. Установлена фотосинтетическая, симбиотическая деятельность козлятника восточного, а также изменение агроценоза от расчетных норм удобрений и агротехнических факторов.
Показаны изменения химического состава зеленой массы, выноса ос-
^TJ новных элементов питания на тонну сухого вещества и питательности от
изучаемых факторов; доказана экологическая безопасность основными элементами питания, коэффициентами их использования из почвы, симбиотиче-ской, фотосинтетической деятельностью козлятника восточного, изменение агроценоза под воздействием изучаемых факторов. Определены химический состав, вынос основных элементов питания, коэффициент их использования из удобрений, питательность зеленой массы и качество семян.
Определена зависимость всхожести семян от термической обработки и облучения светотехническими установками.
Экспериментально подтверждена большая целесообразность возделы-
ttf вания сорта козлятника восточного Ялгинский местный на корм и семена по
сравнению с люцерной синегибридной Вега 87.
Установлены корреляционные связи между гидротермическими условия
ми, полевой всхожестью семян и периодом вегетации; густотой и высотой побе
гов, азотфиксирующей способностью, фотосинтетическим потенциалом и про
дуктивностью; гидротермическими условиями, биометрическими показателями и
химическим составом; накоплением тяжелых металлов в почве и в растениях;
густотой стеблестоя, площадью листовой поверхности, фотосинтетическим по-
,. тенциалом, высотой растений и соцветий, числом соцветий, бобов, семян в бобе и
урожаем семян; всхожестью, твердокаменностью, массой 1 000 семян и урожайностью; массой 1 000 семян и всхожестью, твердокаменностью.
Работа выполнялась В НПО «НИВА» по теме: (03. Р. 09. - 02. 02. 06) «Разработка ресурсосберегающей, экологически чистой безотходной технологии возделывания козлятника восточного, определение рациональных приемов его использования в животноводстве» номер ГР 01. 9. 10020983 и как самостоятельный раздел межвузовской научно-технической программы «Повышение продуктивности сельского хозяйства Нечерноземной зоны Российской Федерации» (НИИ «Агрокомплекс», шифр 4.22.2.8.) и разрабатываемая кафедрой технологии производства и переработки растениеводческой продукции Мордовского государственного университета темы «Научное обоснование получения высоких урожаев новых кормовых культур с повышенным содержанием белка» (номер государственной регистрации 01900034396).
Основные положения выносимые на защиту.
1. Научно обоснованная адаптированная к выщелоченным черноземам лесостепи технология возделывания козлятника восточного на корм и семена, основанная на регулировании роста и развития, фотосинтетической, сим-биотической деятельности растений в посевах и биоценоза, оптимизации уровня минерального питания, сроков, способов посева и использования, подготовки семян к посеву.
Влияние удобрений, сроков и способов посева на режим увлажнения и содержание основных элементов питания в почве, коэффициенты водопо-требления, химический состав, питательность зеленой массы, вынос основных элементов питания и коэффициенты их использования из почвы и удобрений.
Экологическая безопасность применения расчетных норм минеральных удобрений на накопление тяжелых металлов в почве и в растениях.
4. Взаимосвязь и положительный эффект взаимодействий в формирова
нии урожая козлятником трефлана и удобрений, сроков и способов посева.
5. Рост, развитие, фотосинтетическая и симбиотическая деятельность, продуктивность, кормовая цеьность, экологическая, экономическая и био-
энергетическая оценка сортов козлятника восточного Ялгинский местный и люцерны синегибридной Вега 87.
6. Экономическая и биоэнергегтическая оценка технологий возделывания козлятника восточного.
Практическая ценность работы. На основании проведенных исследований разработана и апробирована в производстве технология возделывания козлятника восточного ан корм и семена, которая дает возможность получения с одного гектара 5-7 т/га сухого вещества, 100 - 114 ГДж валовой энергии, 5 - 6,5 т энергетических кормовых единиц, 1 - 1,5 т протеина и 0,4 — 0,7 т семян. Предложенная технология позволяет повышать посевные качества, полевую всхожесть семян. Широкое освоение разработанной технологии обеспечивает биологизацию и экологизацию полевого кормопроизводства, воспроизводство плодородия почвы.
Реализация результатов исследований. Автор является инициатором внедрения козлятника восточного в республике Мордовия, им оказывалась методическая помощь специалистам сельского хозяйства при возделывании культуры, площадь которой составляет 80 тыс. га, а экономический эффект- 17 млн рублей. Разработанная технология возделывания козлятника восточного внедрена по грантам правительства РМ в период с 1997 по 2000 годы по теме: «Разработка и внедрение современных технологий производства сельскохозяйственных культур» (99. 01. Б. 15) в СХПК «Атяшевский» Атяшевского района (на площади 5 га), в учебно-опытном хозяйстве Мордовского университета имени Н. П. Огарева (6 га), в СХПК «8-е Марта» Большеигнатовского района (на площади 100 га), в СХПК «Низовское» (на площади 50 га), в АО «Норов» Кочкуровского района (на площади 215 га). Результаты внедрения подтверждают возможность получения устойчивых урожаев зеленой массы и семян козлятника восточного. Рекомендуемые приемы технологии позволили получить 7,5 т/га сена и 0,35 т/га семян.
Разработка и результаты внедрения продемонстрированы на выставках достижения народного хозяйства РМ, на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» 12-16 октября 2002 г. и отмечены дипломом Мини-
стерства сельского хозяйства РФ, Правительством Москвы, Российской академии сельскохозяйственных наук. За внедрение научных разработок в производство автору была вручена премия главы РМ (04. 11. 2002 г.) и почетная грамота министерства сельского хозяйства Российской Федерации (4.02.2003 г.) (Приложение 1).
Результаты исследований используются в научных и учебных целях на кафедре технологии производства и переработки растениеводческой продукции Мордовского государственного университета, колледжах, ФПК, школах руководящих кадров, включены в рекомендации.
Материалы научных разработок вошли составной частью в учебное пособие «Перспективные кормовые культуры Мордовии», методические рекомендации «Технология возделывания козлятника на семена», «Технологии производства кормов из зеленых растений» (Саранск, 1998, 1999, 2001).
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации были доложены на втором и четвертом международных симпозиумах «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования» (Москва, 1997, 2001); на международной научной конференции, посвященной 70-летию профессора С.А. Лапшина, «Фундаментальные и прикладные проблемы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных» (Саранск, 1998); на третьей Международной конференции «Интродукция новых и редких сельскохозяйственных растений» (Пенза, 2000); на межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы исследований в области зоотехнии и ветеринарной медицины в современных условиях» (Чебоксары, 2000); на третьем межрегиональном научно-производственном семинаре «Козлятник восточный — проблемы возделывания и использования» (Пенза, 1993); на региональной научно-практической конференции «Критические технологии в регионах с недостатком природных ресурсов» (Саранск, 2000); на третьей научной конференции «Миграция тяжелых металлов и радионуклидов в звене почва — растение (корм, рацион) - животное - продукт животноводства - человек» (Великий Новгород, 2001); на научной конференции профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства «Современные проблемы в
АПК». (Пенза, 1999); на 39-й конференции молодых ученых, аспирантов и
студентов агрономического факультета, посвященной 100-летию со дня ро-
* ждения основателя кафедры почвоведения и агрохимии Пензенской ГСХА
К.А. Кузнецова (Пенза, 2000); на 3-й и 4-й конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева (Саранск, 1998, 1999); на ежегодных научных конференциях Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева (Огаревских чтениях); на научной конференции, посвященной 40-летию Аграрного института Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева (Саранск, 1998); на заседаниях кафедры технологии производства и переработки растениеводческой продукции, в НИИ «Агрокомплекс», на заседаниях НТС Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Мордовия (с 1992 г.).
Публикация в печати. По теме диссертации опубликована 50 статей, а
(уу также монография, учебное пособие, рекомендации для производства.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и рекомендаций производству.
Работа изложена на 348 страницах машинописного текста, содержит 129 таблиц, 19 рисунков и 27 приложений. Список "литературы включает 399 источников, из них 70 зарубежных авторов.
При разработке программы и методик исследований мы воспользова
лись ценными советами и предложениями заслуженного работника сельско
го хозяйства Республики Мордовия, доктора сельскохозяйственных наук,
профессора [В. И. Липатова]. Большую помощь оказали заслуженный работ-
,,^ ник высшей школы Республики Мордовия, доктор сельскохозяйственных
наук, профессор Ш. И. Ахметов, старший преподаватель кафедры земледелия и защиты растений, канд. с.-х. наук Лапина В. В., сотрудники Мордовского НИИСХ, Мордовской проектно-изыскательной станции химизации. Выражаем им искреннюю благодарность.
