В 2008 году количество осадков в мае практически соответствовало среднемноголетнему уровню – 48,7 мм, однако в первую декаду оно составляло лишь 15,3% от нормы. В июне и июле выпало большое количество осадков, превысившее среднемноголетнее значение в 1,2 и 2,8 раза соответственно. Август оказался засушливым, количество осадков выпало на 46,7% меньше обычного. По температурному режиму вегетационный период был благоприятным: среднемесячная температура воздуха превышала среднемноголетнюю на 1–2 °С, за исключением второй декады июня, когда отмечалось похолодание и температура снизилась до 14,3 °С, что ниже нормы на 26,5%.
Почва опытного участка – чернозем выщелоченный, среднемощный, среднегумусный, тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 6,35%, подвижного фосфора – 10,2 и обменного калия – 12,3 мг/100 г. почвы (по Чирикову), pHKci– 5,6, степень насыщенности основаниями – 80,8–82,3%.
3.2 Методика проведения исследований
Для решения поставленных задач закладывались два полевых многофакторных опыта. Повторность опыта – четырехкратная на территории и трехкратная во времени (2006–2008 гг.). Размещение делянок – систематическое, учетная площадь делянки 10 м2.
Опыт 1. Сравнительная оценка однолетних зернобобовых и зернофуражных культур.
Фактор А. Набор культур.
1. Горох посевной (сорт Труженик)
2. Горох полевой (пелюшка) (сорт Малиновка)
3. Вика посевная (сорт Орловская 4)
4. Люпин узколистный (сорт Кристалл)
5. Ячмень (сорт Волгарь)
6. Овес (сорт Горизонт)
Фактор В. Фаза уборки бобового компонента
1. Бутонизация
2. Цветение
3. Образование бобов
Ячмень и овес убирались по фазам развития вики посевной.
Опыт 2. Влияние набора, соотношения компонентов и сроков уборки на продуктивность однолетних бобово-злаковых агроценозов.
Фактор А. Травосмесь
1. Люпин + ячмень
2. Люпин + овес
3. Вика + ячмень
4. Вика + овес
5. Горох + ячмень
6. Горох + овес
7. Пелюшка + ячмень
8. Пелюшка + овес
Фактор В. Соотношение бобового и злакового компонента
1.75+25%
2.50+50%
3.25+75%
Фактор С. Фаза уборки бобового компонента 1. Бутонизация; 2. Цветение; 3. Образование бобов
Нормы высева культур в травосмесях рассчитывались по заданным соотношениям от количественной нормы чистого посева с учетом посевной годности(млн. шт./га):
| Культура | Соотношение компонентов, % | |||
| 100 | 75 | 50 | 25 | |
| Люпин | 1,300 | 0,975 | 0,650 | 0,325 |
| Вика | 2,500 | 1,875 | 1,250 | 0,625 |
| Горох | 1,400 | 1,050 | 0,700 | 0,350 |
| Пелюшка | 1,400 | 1,050 | 0,700 | 0,350 |
| Ячмень | 6,000 | 4,500 | 3,000 | 1,500 |
| Овес | 6,000 | 4,500 | 3,000 | 1,500 |
Агротехнические приемы технологии возделывания были общепринятыми для региона. В 2006 году посев проводили 1 мая, в 2007 году – 9 мая, в 2008 году – 7 мая.
Опыты и исследования выполнялись в соответствии с методическими указаниями.
Наблюдения, учеты и анализы проводились по соответствующим методикам:
1. Фенологические наблюдения за ростом и развитием, подсчет густоты стояния растений, учет урожайности и определение структуры урожая и другие сопутствующие анализы и исследования выполнены в соответствии с методическими рекомендациями ВНИИ кормов (1987) и Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971).
2. Показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах определяли по А.А. Ничипоровичу (1961), чистую продуктивность фотосинтеза – по формуле, предложенной L. Bridds, F. Kidd, С. West (1920).
3. Химический анализ растений проводился в ФГУ ГЦАС «Пензенский» и лаборатории кафедры кормления с.‑х. животных и кормопроизводства.
4. Выход кормовых единиц, переваримого протеина и обменной энергии с урожаем определялся расчетным методом на основании данных химических анализов растений;
5. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного, корреляционного анализов.
6. Экономическая и энергетическая эффективность рассчитана по технологическим картам с учетом применяемой технологии, фактической урожайности и зональных нормативных показателей в соответствии с «Методическими рекомендациями ВАСХНИЛ» и Г.А. Булаткина.
Примечание. Сокращения, используемые в работе: Л+Я – люпин + ячмень; Л+О – люпин + овес; В+Я – вика + ячмень; В+О – вика + овес; Г+Я – горох + ячмень; Г+О – горох + овес; П+Я – пелюшка + ячмень; П+О – пе-люшка + овес; СП – сырой протеин; СК – сырая клетчатка.
4. Сравнительная продуктивность однолетних трав
4.1 Особенности биологии развития однолетних трав
Получить наибольший эффект от каждого агротехнического приема в земледелии можно лишь на основе систематического учета состояния посевов, на основе непрерывного контроля за ростом и развитием растений в полевых условиях.
Проведенные фенологические исследования показали, что период от посева до всходов зависит от погодных условий в данный период. Наибольшая продолжительность данной фазы отмечена в 2006 г. – 20–25 дней, наименьшая -10 дней в 2007 г. (табл. 1).
Таблица 1. Фенологические наблюдения за растениями
| Годы | Культура | Даты наступления фаз | ||||
| всходы | ветвление, кущение | бутонизация, колошение | цветение | зернообразование,образования бобов | ||
| 2006 | Люпин | 25.05 | 5.06 | 29.06 | 5.07 | 23.07 |
| Вика | 25.05 | 5.06 | 29.06 | 7.07 | 23.07 | |
| Горох | 25.05 | 8.06 | 6.07 | 7.07 | 21.07 | |
| Пелюшка | 25.05 | 9.06 | 6.07 | 7.07 | 21.07 | |
| Ячмень | 20.05 | 29.05 | 7.07 | 10.07 | 25.07 | |
| Овес | 20.05 | 29.05 | 9.07 | 13.07 | 28.07 | |
| 2007 | Люпин | 18.05 | 28.05 | 23.06 | 30.06 | 7.07 |
| Вика | 18.05 | 28.05 | 23.06 | 2.07 | 8.07 | |
| Горох | 18.05 | 31.05 | 29.06 | 1.07 | 7.07 | |
| Пелюшка | 18.05 | 31.05 | 29.06 | 1.07 | 7.07 | |
| Ячмень | 18.05 | 26.05 | 29.06 | 4.07 | 12.07 | |
| Овес | 18.05 | 26.05 | 1.07 | 8.07 | 15.07 | |
| 2008 | Люпин | 20.05 | 31.05 | 25.06 | 30.06 | 9.07 |
| Вика | 20.05 | 31.05 | 26.06 | 3.07 | 10.07 | |
| Горох | 20.05 | 31.05 | 30.06 | 2.07 | 9.07 | |
| Пелюшка | 20.05 | 31.05 | 30.06 | 2.07 | 9.07 | |
| Ячмень | 13.05 | 24.05 | 2.07 | 6.07 | 13.07 | |
| Овес | 13.05 | 24.05 | 4.07 | 8.07 | 15.07 | |
При подборе компонентов травостоя по достижению укосной спелостиустановлено, что в среднем за 3 года ячмень развивался быстрее овса в среднемна 2–3 дня. На основании данных о продолжительности межфазных периодов наиболее оптимальным компонентом для бобовых трав следует считать ячмень.
Таблица 2. Совпадение межфазных периодов бобовых и злаковых культур (среднее за 2006–2008 гг.)
| Культуры, фазы | Ячмень, + дней | Овес, ± дней | ||||
| колошение | цветение | зернообразов ание | колошение | цветение | зерно-образование | |
| Люпин бутонизация цветение образование бобов | +7 | +9 | ||||
| +5 | +8 | |||||
| +4 | +6 | |||||
| Вика бутонизация цветение образование бобов | +7 | +9 | ||||
| +3 | +6 | |||||
| +3 | +6 | |||||
| Горох бутонизация цветение образование бобов | +1 | +3 | ||||
| +3 | +6 | |||||
| +4 | +7 | |||||
| Пелюшка бутонизация цветение образование бобов | +1 | +3 | ||||
| +3 | +6 | |||||
| +4 | +7 | |||||
Полнота всходов зависела от вида однолетних трав. Так, в среднем за 2006–2008 годы полнота всходов составила для вики – 98,4%, ячменя – 96,3%, люпина – 96,1%, овса – 95,4% и пелюшки – 86,6% (табл. 3).
При изучении сохранности растений однолетних культур установлено, что сроки уборки не оказали на нее существенного влияния. Данный показатель был довольно высоким и составлял в среднем за три года 97,9–98,7%. Наибольшая сохранность отмечена у пелюшки и ячменя – 98,7 и 98,6% соответственно, наименьшая – у вики и овса – 97,9 и 98,0% соответственно.
Таблица 3. Полевая всхожесть и сохранность однолетних бобовых и злаковых растений(среднее за 2006–2008 гг.)
| Культура | Полевая всхожесть | Сохранность | ||
| млн. штУга | % | млн. штУга | % | |
| Люпин | 1,250 | 96,1 | 1,228 | 98,3 |
| Вика | 2,460 | 98,4 | 2,408 | 97,9 |
| Горох | 1,250 | 89,3 | 1,227 | 98,2 |
| Пелюшка | 1,212 | 86,6 | 1,197 | 98,7 |
| Ячмень | 5,778 | 96,3 | 5,696 | 98,6 |
| Овес | 5,722 | 95,4 | 5,610 | 98,0 |
По годам исследований наибольшая полевая всхожесть и сохранность растений отмечена в 2007 г. Так, среди изучаемых культур наибольшая полевая всхожесть получена у вики – 98,5%, сохранность – у гороха – 100%.
4.2Фотосинтетическая деятельность
Фотосинтетическая деятельность растений в посевах является основным фактором, определяющим формирование урожая сельскохозяйственных культур. Размеры ассимилирующей поверхности, продолжительность ее функционирования и продуктивность фотосинтеза в значительной мере определяют величину урожая.
Основной показатель, характеризующий состояние посевов с точки зрения их фотосинтетической деятельности – площадь листьев. Анализ динамики формирования листовой поверхности показал, что наибольшая площадь листьев формируется при уборке однолетних культур в фазу образования бобов – 28,27–40,85 тыс. м2/га.
Так, при уборке в фазу цветения площадь листовой поверхности ниже, чем при уборке в фазу образования бобов в среднем на 2,9–9,4%, а в фазу бутонизации – в 1,67–1,99 раза. Среди изучаемых культур наибольшая площадь листовой поверхности получена у злаковых растений при всех изучаемых сроках уборки -22,77–40,85 тыс. м /га. Из бобовых культур наибольшей площадью листовой поверхности характеризуется люпин – 18,60–33,07 тыс. м2/га, что на 7,8–13,5% больше, чем у пелюшки, на 9,5–21,3% – чем у вики и на 8,5–30,6% – чем у гороха.