Введение к работе
Актуальность проблемы. Сельское хозяйство базируется на использовании невозобновляемых материально-энергетических ресурсов Учитывая их ограниченность, существующие в мире преимущественно химико-техногенные системы земледелия не способны вывести сельскохозяйственное производство на принципиально иной уровень и обеспечить его развитие в гармонии с окружающей природной средой Это вызывает необходимость поиска альтернативных решений интенсификации сельскохозяйственного производства, основывающихся на биологизации и экологизации технологических процессов в растениеводстве, более полном вовлечении в продукционные и средообразующие процессы агроэкосистем широкодоступных и возобновляемых ресурсов
Кроме того, одной из важнейших задач сельского хозяйства по-прежнему остается белковая проблема, имеющая конкретный исторически-территориальный характер в условиях каждой страны и отдельно взятого региона Без ее решения немыслимо эффективное ведение кормопроизводства и развитие животноводства
Ведущее место в решении данных проблем принадлежит зернобобовым культурам, отличающихся высоким содержанием белка полноценного аминокислотного состава, незаменимого для сбалансированного зернофуража в животноводстве (Вавилов П П , Посьшанов Г С , 1983; Жученко А А, 1998, 2002, Дебелый ГА и др, 2005, 2006, Задорин АД, 1994, 1999) Для природно-климатических условий лесостепи Среднего Поволжья основной и наиболее адаптивной культурой является горох, однако посевные площади под ним в последние годы существенно сократились Исследования последних лет свидетельствуют о необходимости расширения видового состава зернобобовых культур, при этом наибольший интерес представляет люпин узколистный (Гареев Р Г , Фадеева А Н , Шакиров Ш К , 2001)
Среди зернобобовых культур люпин занимает особое место Почти полное отсутствие ингибиторов трипсина делает ее незаменимой добавкой для получения сбалансированных по белку кормов Являясь азотфиксатором он играет важную средообразующую роль, пополняя запас органического вещества и азота в почве (Такунов ИП, 1996) Однако расширению площадей препятствует недостаток информации о его биологических особенностях и отсутствие научно-обоснованной технологии возделывания для условий зоны В связи с тем, что имеются факты положительного влияния кормов, произведенных на основе люпина на продуктивность и качество животноводческой продукции, а также для биологизации растениеводства, необходимо разработать приемы его возделывания с целью более широкого распространения
Растительные жиры используются в питании человека и во многих отраслях пищевой промышленности, применяются на технические цели - для производства моющих средств, олифы, технических кислот и других товаров Их применяют для приготовления косметических и лекарственных препаратов Ценным концентрированным кормом для животных служат жмых и шроты, получаемые при переработке семян В то же время объемы выработки растительного масла в регионе недостаточны, что обуславливает задачи по увеличению производства масличного сырья Основные масличные культуры в Среднем Поволжье - яровой рапс и подсолнечник Подсолнечник возделывается на небольших площадях, в связи с продолжительной вегетацией в отдельные годы не вызревает, часто поражается болезнями и плохо переносит кислые почвы Для рапса, вследствие большого количества вредителей необходима интенсивная
химическая защита, существенно повышающая себестоимость производства маслосемян Поэтому, в дополнение к традиционным масличным культурам актуальным является интродукция и других масличных растений, в частности льна масличного
Цель исследований. Научно обосновать и разработать эффективные приемы возделывания люпина и льна, обеспечивающие наибольшую реализацию потенциалов их продуктивности, изучить использование люпина на кормовые цели и как сидеральное удобрение в воспроизводстве плодородия почв в лесостепи Среднего Поволжья
Для достижения цели ставились следующие задачи:
Провести экологическое сортоиспытание люпина узколистного,
Изучить приемы повышения продуктивности люпина применение расчетной дозы минеральных удобрений (NgjPssKsa), бактериального удобрения (ризоторфина), минеральных удобрений и ризоторфина, доз азотных удобрений (N30, N45, N60) отдельно и с ризоторфином, микроудобрительных препаратов и штаммов Rhizobmm lupini,
Установить оптимальную норму высева, глубину заделки семян, сроки посева, сроки и способы уборки люпина на семена,
Провести сравнительную оценку агротехнических и химических средств борьбы с сорняками на люпине, а также эффективность повсходовых гербицидов и их оптимальные дозы,
Изучить особенности формирования продукционного процесса и определить оптимальное соотношение люпина в смеси со злаковым компонентом (ячменем),
Провести экологическое сортоиспытание льна масличного,
Определить оптимальные сроки посева и нормы высева льна масличного,
Обосновать дозы внесения минеральных удобрений для льна масличного,
Выявить фотометрические и фотосинтетические параметры, особенности продукционного процесса, биохимического состава семян люпина и льна в зависимости от сорта и приемов возделывания,
Определить коэффициенты водопотребления, использования питательных элементов у люпина и льна из почвы и удобрений в зависимости от дозы удобрения,
Установить действие и последействие сидеральных и органических удобрений на показатели почвенного плодородия, накопление влаги и продуктивность культур в звене севооборота,
Изучить кормовую ценность люпина и влияние кормов на его основе на продуктивность животных
На защиту выносятся следующие положения:
Минеральные удобрения, ризоторфин, штаммы Rhizobium lupini и микроудобрения в повышении урожайности люпина,
Нормы высева, глубина заделки, сроки посева и уборки люпина, соотношение люпино-злакового компонента;
Агротехнические и химические средства борьбы с сорняками на люпине, оптимальная доза гербицида,
Средообразующая роль органических и сидеральных удобрений,
Дозы минеральных удобрений, сроки посева и нормы высева льна,
Применение кормов на основе люпина в рационах животных
Научная новизна и практическая значимость. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья изучены особенности роста, развития, фотосинтетического и симбиотического потенциалов, формирования урожая и
биохимического состава люпина и льна в зависимости от сроков посева, норм высева, видов и доз минеральных удобрений, микроудобрительных препаратов и штаммов Rhizobium lupmi, проведена комплексная агробиологическая оценка сортов люпина и льна На основе изучения биологических особенностей роста и развития растений, их требований к условиям окружающей среды, отзывчивости на изучаемые агротехнические приемы и результатов энергетической и экономической оценки разработаны адаптированные ресурсоэнергосберегающие технологии возделывания Определены оптимальные параметры технологии уборки люпина Особое внимание уделено совершенствованию приемов борьбы с сорняками, обоснованию сроков, норм высева семян, использованию бактериальных и минеральных удобрений, а также вопросам улучшения почвенного плодородия Установлена высокая хозяйственная и экономическая эффективность возделывания люпина и льна масличного, выявлена положительная роль использования люпина в кормлении животных и на сидеральные цели для повышения почвенного плодородия
Разработанная технология возделывания люпина в условиях лесостепи Среднего Поволжья обеспечивает получение 2,05. 2,25 т/га зерна с выходом протеина 523 574 кг/га, льна масличного - 1,54 1,82 т/га маслосемян с выходом масла 577 708 кг/га Разработанные приемы адаптированных ресурсосберегающих технологий возделывания будут способствовать решению проблемы растительного белка в кормопроизводстве, снижению себестоимости производства животноводческой продукции, биологизации земледелия, позволят расширить ассортимент возделываемых зернобобовых и масличных культур, в совокупности диверсифицировать и улучшить экономику сельскохозяйственных формирований, повысить рентабельность отрасли животноводства и стабилизировать валовые сборы маслосемян в регионе Разработанные приемы возделывания люпина и льна масличного используются агроформированиями Республик Татарстан, Мари Эл, Башкортостан В хозяйствах Республики Татарстан находит применение в практике кормления свиней зерно люпина и люпино-рапсовый энергопротеиновый концентрат Приобрел популярность и используется на сидеральные цели люпин в картофелеводческих хозяйствах Татарстана и Чувашии
Апробация работы. Результаты исследований ежегодно докладывались на заседаниях Ученого Совета ТатНИИСХ, международных, всероссийских и республиканских научно-практических конференциях и симпозиумах (Казань-2000-2008, Ижевск-2001, Уфа-2001, Пенза-2001, Калуга-2001, Москва-2002, Киров-2006, Краснодар-2007), а также демонстрировались в рамках «Дня поля», проводимого в ТатНИИСХ
Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 46 печатных работах
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 13 глав, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 617 наименований (из них 121 иностранных), приложений Работа иллюстрирована 196 таблицами, 9 графиками, 22 рисунками Общий объем работы 431 страница
