Введение к работе
Актуальность темы. Перед растениеводством остро стоит проблема кормового белка, в решении которой большая доля отводится многолетним бобовым травам. Их азотфиксирующая способность позволяет накопить в биомассе урожая до 350 кг/га азота, при этом обеспечивается снижение энергозатрат, экономия материальных ресурсов, получение дешевого сбалансированного по аминокислотному составу белка. Изучению механизма азотфиксации и продуктивности бобовых культур посвящено множество фундаментальных работ П.П. Вавилова, Г.С. Посыпанова, Е.Н. Мишустина, В.К. Шильниковой, Е.П. Трепачева и многих других ученых. При благоприятных условиях и соблюдении агротехники урожайность сухой массы многолетних бобовых трав составляет 7-9 т/га, в том числе 1,5-2,5 т/га белка. В фазу укосной спелости бобовые травы содержат сырого протеина в 1,5 раза больше, а переваримого протеина в 1,7 раза больше, чем злаковые травы. Уровень агротехники многолетних бобовых трав в настоящее время не способствует реализации получения высокобелковых кормов, за счет их биологического потенциала. Оптимизация режима питания, обеспечивая максимальную азотфиксацию и получение продукции высокого качества с минимальными затратами, является актуальным направлением исследований.
Цель исследований. Оценить влияние минеральных удобрений на азотфиксирующую способность клевера лугового и люцерны синегибридной, а также симбиотического азота на формирование урожая и качество корма.
Задачи исследований:
– изучить влияние фосфорных, калийных и азотных минеральных удобрений на рост, развитие и формирование продуктивности клевера лугового и люцерны синегибридной;
– установить состав минеральных удобрений, обеспечивающий максимальную активность бобово-ризобиального симбиоза и фиксацию атмосферного азота в посевах клевера и люцерны;
– оценить влияние симбиотического азота на фотосинтетическую активность, урожайность и питательную ценность корма клевера и люцерны;
– дать экономическую и энергетическую оценку роли симбиотической жизнедеятельности клубеньковых бактерий в процессе роста и развития клевера и люцерны.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепной зоны Зауралья изучена роль симбиотического азота клубеньковых бактерий клевера лугового и люцерны синегибридной в формировании урожая и качества корма. Установлен оптимальный состав минеральных фосфорно-калийных удобрений, обеспечивающий максимальную азотфиксирующую способность клевера и люцерны. Изучено формирование бобово-ризобиального и листового аппаратов при разных уровнях минерального питания, дана экономическая и энергетическая оценка азотфиксирующей способности многолетних бобовых трав в условиях лесостепной зоны Зауралья.
Практическая значимость работы. В условиях лесостепной зоны Зауралья на черноземе выщелоченном среднемощном тяжелосуглинистого гранулометрического состава установлено, что при оптимальном режиме фосфорно-калийного питания симбиотическим азотом клевер обеспечен на 40 %, люцерна на 60 %. Практическое использование азотфиксирующей способности этих бобовых культур обеспечивает высокую экономическую и энергетическую эффективность. Рекомендации по рациональному использованию минеральных удобрений при возделывании многолетних бобовых трав реализованы в период 2007-2008 гг. на полях сельскохозяйственной артели «Колос» Челябинской области на площади 198,5 га.
Положения, выносимые на защиту:
– в условиях лесостепной зоны Зауралья за счет симбиотической деятельности клубеньковых бактерий бобовых многолетних трав потребность в азоте клевера лугового обеспечивается на 40 %, люцерны синегибридной на 60 %;
– максимальная симбиотическая фиксация атмосферного азота за три года пользования трав достигается на фоне применения Р120-240К150 под клевер луговой и Р90-180К105 под люцерну синегибридную. Азотные удобрения снижают азотфиксирующую способность трав;
– оптимизация азотфиксирующей способности клевера лугового и люцерны синегибридной способствует улучшению химического состава, повышению качества корма, увеличению экономической и энергетической эффективности.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-методической конференции Института агроэкологии «Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения»; на международной научно-технической конференции «Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири» (г. Троицк, 2004); на LXV Всероссийской научной конференции аспирантов и студентов (г. Пермь, 2006); на международной научно-практической конференции «Достижения науки в реализацию национального проекта «Развитие АПК» (г. Курган, 2008), «Оценка земельных ресурсов и создание адаптивных биоценозов в целях рационального природопользования: история и современность» (г. Оренбург, 2006, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 – в определенном ВАК издании.
Структура и объем работы. Работа изложена на 129 страницах печатного текста, содержит 28 таблиц, 13 рисунков и 6 приложений. Список использованной литературы включает 252 источника, в том числе 18 на иностранном языке.
