Продуктивность однолетних бобовых культур в условиях Новгородской области

В статье приводятся данные за многолетний период (13 лет) по изучению влияния инокуляции семян ризоторфином различных штаммов и способа посева на урожайность сортов кормовых бобов, сои, гороха посевного и полевого, вики посевной и видов люпина из мировой коллекции ВИР им. Н.И.Вавилова.

Продуктивность однолетних бобовых культур в условиях Новгородской области

Е.А.Тошкина

Институт сельского хозяйства и природных ресурсов НовГУ

Введение

Одной из важнейших проблем сельского хозяйства России пока остается дефицит и невысокое качество растительного белка, лимитирующего дальнейший рост экономического развития животноводства. Несбалансированность кормов по белку увеличивает их перерасход в 1,5-2 раза. Особенно негативно на показателях качества и себестоимости продукции сказывается низкий уровень производства зернобобовых культур, определяющих протеиновую полноценность концентрированных кормов. Доля зернобобовых в производстве комбикормов составляет 6% при норме 13%.

Зернобобовые культуры также служат важным источником биологического азота в земледелии, актуальность которого особенно возросла в сложной экологической обстановке при недостаточной обеспеченности минеральными азотными удобрениями. Доля биологического азота в азотном балансе еще очень мала и составляет около 5%, а при создании благоприятных условий для симбиоза она может возрасти до 30% и более или 12-15 млн. т в год, что эквивалентно экономии 80-90 млн. т энергоемких азотных удобрений [1].

До недавнего времени доминирующей зернобобовой культурой в посевах был горох, который вследствие накопления специфических вредителей и болезней, сложностей в уборке стали возделывать мало. В Новгородской области однолетние бобовые культуры составляют 0,002% или 283 га. Однолетники бобовых культур представлены викой посевной. Для устойчивого производства полноценного растительного белка, увеличения поступления биологического азота в почву и уменьшения напряженности уборочных работ необходимо расширить набор разных по биологическим особенностям зернобобовых культур — люпина, сои, кормовых бобов современных сортов — и разработать адаптивные условиям региона агроприемы их возделывания.

В настоящее время многими научными учреждениями ведутся исследования по созданию новых сортов и совершенствованию технологии возделывания однолетних бобовых культур на зеленую массу и семена. В связи с этим открываются новые перспективы для «осеверения» сои, расширения биологического и агрономического потенциала люпина за счет окультуривания новых видов, изучения сортовой отзывчивости на инокуляцию активными штаммами ри- зобактерий, возделывания перспективных сортов зернобобовых культур различных типов использования, приемы возделывания которых в условиях Новгородской области не изучены.

Целью наших исследований является сравнительная агробиологическая оценка видов, сортов однолетних бобовых культур для выделения наиболее продуктивных, скороспелых и ценных по ряду хозяйственных признаков и изучение влияния отдельных агротехнических приемов на продуктивность зеленой массы и семян.

Материалы и методы исследования

На кафедре растениеводства НовГУ им. Ярослава Мудрого с 1994 г. проводятся исследования однолетних бобовых культур. Объектами изучения являются коллекции 33 сортов и сортообразцов гороха (Pisum sativum, Pisum arvense), 38 сортов и сортообразцов кормовых бобов (Vicia faba), 108 сортообраз- цов вики посевной (Vicia sativa), 30 сортов сои (Glicine max), 8 сортов люпина желтого (Lupinus lu- teus), 2 сортов люпина белого (Lupinus albus), 8 сортов люпина узколистного (Lupinus angustifolius), 2 экообразцов Lupinus mutabilis и по одному экообразцу Lupinus hjbridus, Lupinus albococcineus, Lupinus elegans, Lupinus ornatus американского происхождения из мировой коллекции ГНЦ ВНИИР им. А.И.Ва- вилова.

Экспериментальная часть выполнена на опытном поле кафедры растениеводства ИСХПР на типичных для Новгородской области дерновоподзолистых почвах среднего механического состава и среднего уровня плодородия.

В основе исследований методики ГНЦ ВНИИР им. Н.И.Вавилова [2], ВИК им. В.Р.Вильямса [3] и Г.С.Посыпанова [4] . Способ посева — широкорядный (45 см) и рядовой для кормовых бобов и люпина, рядовой — для вики посевной, гороха посевного и полевого, черезрядный — для сои. Размещение вариантов — рендомизированное, повторность — 3-кратная. В день посева семена обрабатывались ризоторфином, предоставленным ВНИИСХ микробиологии. Использовались следующие штаммы ризоторфина: 205а и 262б на горохе, 96 и 97 на кормовых бобах, 634б на сое. В первый год исследований посев проводили семенами из мировой коллекции ГНЦ ВНИИР им. Н.И. Вавилова, в последующем использовали посевной материал собственной репродукции.

Метеорологические условия за годы исследований различались по количеству и распределению выпавших осадков и температурному режиму, что позволило всесторонне изучить сорта в диапазоне меняющихся по годам условий.

Математическая обработка данных опытов проведена на компьютере в соответствии с методами вариационной статистики [5].

Результаты и их обсуждение

Важное значение в структуре зернобобовых имеет вика посевная, отличающаяся высокой урожайностью, отличными кормовыми качествами зеленой массы и сена, возможностью разностороннего и разновременного использования, применением в качестве бобового компонента в смешанных посевах, положительным последействием в севообороте. Распространение вики посевной в Новгородской области сдерживается необходимостью закупки семян в других регионах и их высокой стоимостью.

В наших исследованиях урожайность семян вики посевной варьировала у сортообразцов от 1,9 до 2,6 т/га. Урожайность зеленой массы вики посевной, высеянной в чистом виде, составила 6,1-8,9 т/га. По данным показателям выделились сорта Вера, Немчи- новская-72, Белорозовая-109, урожайность зеленой массы которых составила 7,4-9,6 т/га, урожайность семян — 2,2-2,6 т/га.

Говоря о горохе, занимающем первое место среди зерновых бобовых по производству кормов в России и характеризующемся высокой урожайностью зеленой массы, нужно отметить, что на северо-западе Нечерноземной зоны он может возделываться на корм в качестве сена, силоса, зернофуража, в том числе в смеси с низкобелковыми культурами. По данным Института кормов, сухая масса гороха в фазе цветения содержит 17,56% протеина и 36,94% клетчатки [6].

При инокуляции семян сортов и сортообразцов гороха штаммами ризоторфина 205а и 262б урожайность зеленой массы в среднем по коллекции была на 4% выше, чем на контроле (см.табл.).

Наибольшие показатели урожайности зеленой массы отмечены у сорта Аксайский кормовой гороха посевного на варианте с инокуляцией семян штаммом ризоторфина 205а (22,4 т/га) и сорта Ахалкаланский гороха полевого на варианте с инокуляцией семян штаммом 262б (20,4 т/га).

Урожайность зеленой массы и семян различных видов однолетних бобовых культур в зависимости от приемов возделывания, т/га (ср. за 5 лет)

Зеленая масса

Семена

Вид

Обработка семян ризоторфином

Контроль

Иноку

ляция

Контроль

Иноку

ляция

Горох

14,9

15,5

3,00

3,40

НСР05

0,30

1,00

0,20

0,30

Соя

19,50

23,50

2,32

2,94

НСР05

0,20

0,23

0,15

0,17

Кормовые

бобы

28,50

28,60

2,70

3,90

НСР05

0,31

0,32

0,15

0,16

Способ посева

широко

рядный

рядовой

широко

рядный

рядовой

Кормовые

бобы

28,50

34,50

2,70

3,30

НСР05

0,31

0,32

0,15

0,16

Люпин

Узколист

ный

31,70

46,30

4,00

6,80

Желтый

32,70

48,60

3,90

5,10

Белый

45,70

62,90

4,50

7,60

Американские виды

62,30

92,80

3,30

5,20

НСР05

5,47

7,68

0,71

0,95

Урожайность семян гороха в среднем за годы исследований без инокуляции варьировала в зависимости от сорта и сортообразца от 1,6 до 3,7 т/га. У сортов Maria, Аксайский кормовой, сортообразца PSH-10 гороха посевного наблюдалось значительное увеличение урожайности семян на вариантах с инокуляцией штаммами ризоторфина по сравнению с контролем. Так, например, у сорта Maria на контроле урожайность семян составляет 3 т/га, а при обработке семян штаммами ризоторфина — 3,6 т/га (штамм 205а) и 4 т/га (штамм 262б), что на 20 и 33% выше по сравнению с контролем. В среднем по коллекции урожайность семян гороха полевого и посевного при инокуляции увеличилась на 13%.

Кормовые бобы — высокоурожайная, холодостойкая и влаголюбивая культура с прямостоячим, устойчивым к полеганию и сильно облиственным стеблем высотой от 0,7 до 2 м. Отличается высокой кормовой ценностью: в 1 кг семян содержится 1,2-1,3 корм. ед. и 30-35% белка, в 1 кг соломы соответственно 0,35 и 10%. Содержание протеина в сухом веществе зеленой массы 22-24% [7]. У бобов наиболее благоприятное соотношение между соломой и семенами по сравнению с другими зернобобовыми (1:1), что является показателем высокоурожайной культуры интенсивного типа. Культура возделывается для получения силоса, концентрированного корма и зеленой массы.

Урожайность семян кормовых бобов варьировала в зависимости от способа посева, инокуляции семян, погодных условий вегетационных периодов от 2,5 до 4,1 т/га, урожайность зеленой массы составила 25,9-37,0 т/га. По урожайности семян и зеленой массы выделились сорта Mohenloher Hochzucht (Чехия), Gryf (Польша), Skyna (Литва), Суйдинские (Россия), Фрибо (Финляндия).

За годы исследований урожайность зеленой массы кормовых бобов при рядовом способе посева в среднем по коллекции составила 34,5 т/га, что на 21% больше, чем при широкорядном. Эта же зависимость выявилась при анализе урожайности семян (см. табл.).

Инокуляция семян не повлияла на урожайность зеленой массы кормовых бобов, увеличивая только урожайность семян в среднем на 12 % (до 3,9 т/га). Необходимо отметить, что на варианте с обработкой штаммом 97 урожайность семян была выше, чем на варианте со штаммом 96.

Следующая культура, изученная нами, — однолетний люпин. Он относится к ценным кормовым бобовым культурам. В Российской Федерации культивируются три вида однолетнего люпина: желтый, белый и узколистный. Наиболее распространен люпин желтый, обладающий высокими кормовыми достоинствами зерна и зеленой массы. Узколистный люпин из-за высокого содержания алкалоидов до недавнего времени традиционно возделывался как сиде- ральная культура. Созданные малоалкалоидные сорта люпина позволяют принципиально изменить направление его использования [8]. Узколистный люпин — высокотехнологичная культура, способная накапливать до 40% белка в семенах и до 20 % в сухом веществе зеленой массы, дающая сбор с гектара до 1,5-2 т [9].

Урожайность зеленой массы разных видов люпина в наших исследованиях варьировала по годам в зависимости от способов посева и различалась как по видам, так и по сортам.

Необходимо отметить, что урожайность зеленой массы всех сортов люпина узколистного была выше стандарта (сорт Ладный) на 28-270% при широкорядном способе посева и на 36% — при рядовом. Выделились сорта белорусской селекции: Великан-4 и Великан-6, которые имели урожайность в среднем за 5 лет исследований 45 т/га (Великан-4), 51,5 т/га (Великан-6) при широкорядном способе посева и 63,2 т/га и 70,4 т/га при рядовом способе посева соответственно. Причем урожайность сорта Великан-6 при рядовом способе посева незначительно колебалась по годам, что характеризует его как экологически пластичный сорт.

Наибольший показатель урожайности зеленой массы в группе люпина желтого отмечен у сорта Уть и составил 57,9 т/га при широкорядном способе посева и 81 т/га при рядовом. За годы исследований средняя урожайность сортов люпина желтого при рядовом посеве была на 48% выше, чем при широкорядном, и составила 48,6 т/га (см. табл.). Урожайность сортов люпина белого варьировала по годам исследований и способу посева и составила в среднем от до 62,9 т/га.

В настоящее время большое внимание уделяется культуре сои, нетрадиционной для условий северо-запада Нечерноземной зоны России. Важнейшие преимущества данной культуры в сравнении с другими бобовыми заключается в том, что в семенах она содержит много белка (до 37-44%) высокого качества. Соя также возделывается с целью получения зеленого корма, сена и силоса. В 100 кг соевого сена содержится 7 кг переваримого белка и 51 к.е., в то время как в вико-овсяном сене соответственно 4,3 и 47

. Оно охотно поедается животными, переваримость питательных веществ его достаточно высокая. То же самое можно сказать и о силосе из сои [11].

Урожайность зеленой массы в среднем по коллекции сои увеличивалась при инокуляции семян на 17% и составила 23,8 т/га (см. табл.). Максимальной урожайностью зеленой массы за годы исследований с инокуляцией семян выделились сорта Соер-4, Ugra, ПЭП-26 с показателями до 27,2 т/га.

Урожайность семян в среднем по коллекции сои при инокуляции увеличивается на 0,62 т/га или на 23% и составляет 2,94 т/га. Максимальная урожайность семян, как с инокуляцией, так и на контроле отмечена у сортов Соер-3, Соер-4 и Ugra (2,44-3,3 т/га). Стабильно высокой урожайностью семян при инокуляции выделился сорт Приморская-81, у которого в среднем за годы исследований она составила 5,54 т/га (на 32% выше, чем на контроле).

Выводы

По показателю урожайности зеленой массы и семян выделились сорта вики посевной Вера, Нем- чиновская-72, Белорозовая-109, урожайность зеленой массы которых составила 7,4-9,6 т/га, урожайность семян — 2,2-2,6 т/га.

Наибольшая урожайность зеленой массы отмечена на варианте с инокуляцией семян у сортов Ахалкаланский гороха полевого и Аксайский кормовой гороха посевного (20,4 и 22,4 т /га соответственно).

По урожайности семян и зеленой массы кормовых бобов как при инокуляции, так и пр рядовом способе посева выделились сорта Mohenloher Hochzucht (Чехия), Gryf (Польша), Skyna (Литва), Суйдинские (Россия), Фрибо (Финляндия), урожайность которых составила 3,5-4,1 и 30,9-37,0 т/га соответственно.

Урожайность всех видов люпина в среднем по коллекции при рядовом способе посева выше, чем при широкорядном на 45% зеленой массы и на 56% семян.

Максимальной урожайностью зеленой массы при инокуляции семян выделились сорта сои Соер-4, Ugra, ПЭП-26, с показателем урожайности от 26 до 27,2 т/га; урожайностью семян сорта Соер-3, Соер- 4 и Ugra с показателем 2,44-3,3 т/га.

Список литературы

Шпаар Д., Эллер Ф., Постников А. и др. Зернобобовые культуры. Минск: ФУА информ, 2000. 264 с.

Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур / Сост. Н.И.Корсанов, О.А.Адамо- ва, В.И.Букова и др. Л., 1975. 59 с.

Методика опытов с полевыми кормовыми культурами // ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса. М., 1983. 239 с.

Посыпанов Г.С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха. М.: Агропромиздат, 1991. 300 с.

Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропром- издат, 1990. 351 с.

Михайловский А.Н., Васильченко В.В., Абрамов В.Н. и др. Высокие урожаи гороха — норма // Земледелие. 2002. № 1. С.24-25.

Ившин Г.И. Факторы стабилизации урожаев кормовых бобов // Кормопроизводство. 2002. №6. С.22-23.

Таранухо Г.И. Люпин. Селекция, биология и технология возделывания. Горки, 2002. 110 с.

Кононов А.С. Люпин: технология возделывания в России. Брянск, 2003. 11 с.

Тихончук П.В., Оборская Ю.В. Соя: морфология, биология, технология возделывания: Учеб. пособие. Благовещенск: ДальГАУ, 2010. 131 с.

Матвеева Н.М. Однолетние культуры для производства высококачественного силоса // Кормопроизводство. 2000. №4. С.28-31.