Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние изученности вопроса 9
1.1 Биологические особенности кормовых бобов 14
1.2 Роль сорта в повышении продуктивности зерновых и зернобобовых культур 20
1.3 Регуляторы роста и микроудобрения в технологии возделывания сельскохозяйственных культур 24
2 Материал и методика проведения исследований 39
2.1 Метеорологические условия вегетационного периода 39
2.2 Условия и схема проведения опытов 45
2.3 Методика проведения исследований 52
3 Сортоизучение кормовых бобов 54
3.1 Рост и развитие кормовых бобов в зависимости от сорта 54
3.2 Фотосинтетическая деятельность сортов кормовых бобов 57
3.3 Симбиотическая деятельность кормовых бобов 60
3.4 Продуктивность кормовых бобов 62
4 Влияние регуляторов роста и микроудобрений на продуктивность кормовых бобов 70
4.1 Формирование густоты посевов кормовых бобов 70
4.2 Фенологические наблюдения за агроценозом кормовых бобов 72
4.3 Фотосинтетическая деятельность посевов кормовых бобов 74
4.4 Урожайность кормовых бобов 77
4.5 Химический состав и питательность зерна и зелёной массы 81
4.6 Биохимические свойства зерна кормовых бобов 85
4.7 Поукосно-корневые остатки и симбиотическая деятельность кормовых бобов 92
5 Влияние обработки посевов микроудобрениями и регуляторами роста на продуктивность кормовых бобов 98
5.1 Фотосинтетическая деятельность посевов кормовых бобов 98
5.2 Урожайность кормовых бобов 102
5.3 Химический состав и питательность кормовой массы 103
6 Оценка биоэнергетической и экономической эффективности приемов возделывания кормовых бобов на зелёную массу и зерно 108
Выводы 118
Предложения производству 122
- Роль сорта в повышении продуктивности зерновых и зернобобовых культур
- Метеорологические условия вегетационного периода
- Фотосинтетическая деятельность сортов кормовых бобов
- Фотосинтетическая деятельность посевов кормовых бобов
Введение к работе
Одной из ключевых проблем интенсификации сельского хозяйства была и остаётся проблема увеличения производства растительного белка. Важнейшим источником биологически полноценного белка являются зернобобовые культуры. Они незаменимы для рационального питания населения и сбалансирования кормовых рационов в животноводстве. Однако объёмы их производства недостаточны. В настоящее время в Пензенской области зернобобовые занимают 28-30 тыс. га или 2,4% от площади пашни, находящейся в обработке, вместо необходимых 10%. К 2010 году планируется увеличить площадь под зернобобовыми до 50 тыс. га (Концепция развития АПК Пензенской области на период 2005-2015 гг.).
Резко сократились в последние годы посевы основной зернобобовой культуры - гороха, требующего тщательного соблюдения всей технологии возделывания, дорогостоящих мероприятий по защите растений от вредителей и болезней, существенно снизилась его урожайность. Активная работа по освоению в производстве новой нетрадиционной зернобобовой культуры - люпина пока не дала ещё значимых результатов. Возделывание сои в условиях Пензенской области по целому ряду объективных причин тоже малоэффективно.
Тем не менее, есть реальные резервы и перспективы производства зернобобовых. В последние годы всё более широкое распространение получает такая незаслуженно забытая культура, как кормовые бобы.
Кормовые бобы — ценная зернобобовая культура. В их семенах содержится 30-35% белка, а на 1 корм. ед. приходится более 200 г переваримого протеина. Белок бобов отличается высоким качеством. В его состав входят аминокислоты, большая часть которых приходится на воднорастворимую фракцию, хорошо усваиваемую организмом животных. В состав белка бобов входят такие ценные аминокислоты, как тирозин, триптофан, лизин, аргинин, гистидин, цис- тин и метионин. Важное значение имеет высокое содержание и благоприятное сочетание в семенах бобов крахмала, сахара, жира и других веществ. В семенах и вегетативных органах бобов обнаружены витамины: А, Вь Вб, С, Д, Е, РР и др. Богата переваримым протеином и зеленая масса бобов, которая хорошо силосуется с углеводистыми растениями и подсолнечником (Чеканова Н.И., 1962; Холм И.А., 1967; Смирнова - Иконникова М.И., 1971; Томмэ М.Ф., Мартынен- ко Р.В., 1970; Berkenkamp В.; Meeres J., 1986; Keydel F., Wunsch А, 1986).
В фазе налива семян кормовые бобы содержат большое количество каротина. В 1 кг семян содержится 1,16-1,29 корм.ед., на 1 корм.ед. приходится 200 г и более переваримого протеина, что на 50 г больше, чем в горохе (Рубцов М.И., 1988; Летуновский В.И., 1991, 1999).
Кормовые бобы - культура высоких потенциальных возможностей. Это не только высокобелковая, но и одна из самых урожайных зернобобовых культур. Кормовые бобы при соблюдении агротехнических требований способны давать высокие урожаи, как зерна, так и зеленой массы. Урожайность зерна в зависимости от почвенно-климатических условий колеблется от 1,9 до 5,3 т/га и выше, зеленой массы - от 18 до 65 т/га (Медведев П.Ф., Сметанникова А.И., 1981). В условиях производства кормовые бобы способны давать до 10-11 т/га зерна (Вороничев Б.А., Коломейченко В.В., 2003).
Несмотря на все достоинства кормовых бобов как культуры, посевные площади, занимаемые ими в России (в противовес мировой тенденции), остаются незначительными. Это связано, прежде всего, с недостатком или отсутствием адаптированных к регионам сортов кормовых бобов. Сейчас посевные площади под кормовыми бобами в России составляют примерно 20 тыс.га, но спрос на высокобелковое зерно остается неудовлетворенным. Поэтому, Концепцией развития кормопроизводства в Российской Федерации предусматривается к 2010 г. площадь посевов бобов увеличить до 96 тыс. га (Вороничев Б.А., Коломейченко В.П., 2003).
Значительное увеличение производства высокобелкового зерна бобовых культур возможно за счёт более полного использования их продукционного потенциала, расширения площадей посевов и значительного роста урожайности.
Повышение урожайности, в условиях общего снижения уровня техноген- ности отечественного земледелия и постоянно возрастающей стоимости средств химизации и энергоносителей, становится весьма проблематичным. Одним из эффективных способов преодоления сложившейся ситуации является расширение спектра возделываемых сортов кормовых бобов, наиболее полно реализующих почвенно-климатические условия региона и отвечающих требованиям сельскохозяйственного производства, а также применение низкозатратных приёмов обработки семян и посевов регуляторами роста и микроэлементами. Важную роль в сбалансированном питании растений имеют микроэлементы, особенно их хелатные формы.
Поиск наиболее эффективных регуляторов роста, новых форм микроудобрений и оптимальных способов их использования является актуальной проблемой современного растениеводства.
Диссертационная работа является частью исследований плана научно- исследовательских работ ГНУ Пензенский НИИСХ РАСХН (№ государственной регистрации 01.9.80 005696) по теме: «Изучить влияние обработки семян и посевов микроэлементами и стимуляторами роста на продуктивность и качество продукции кормовых бобов для разработки ресурсосберегающей, экологически безопасной зональной технологии возделывания».
Цель исследований - теоретически обосновать и разработать технологические приёмы возделывания кормовых бобов, базирующиеся на подборе наиболее адаптированных сортов, применении регуляторов роста и микроудобрений для обработки семян и посевов в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
Для выполнения поставленной цели в программу наших исследований входило решение следующих задач:
- изучить особенности формирования продуктивности сортов кормовых бобов в условиях лесостепи Поволжья;
- изучить особенности роста и развития кормовых бобов сорта Пензенские 16 в зависимости от применяемых регуляторов роста и микроудобрений;
- установить влияние изучаемых приёмов на фотосинтетическую деятельность агроценоза кормовых бобов;
- установить характер влияния обработки семян и посевов кормовых бобов регуляторами роста и микроудобрениями на урожай и качество зелёной массы, зерна;
- выявить влияние изучаемых агроприёмов на показатели симбиотиче- ской активности и средообразующую функцию растений кормовых бобов.
- дать экономическую и энергетическую оценку технологическим приемам возделывания кормовых бобов.
Научная новизна. В результате проведенных исследований применительно к почвенно-юшматическим условиям лесостепи Среднего Поволжья определены наиболее адаптированные сорта кормовых бобов зернового и сенаж- ного направления, способных формировать 7,1-7,2 т/га сухого вещества, 2,242,28 т/га зерна.
Установлены закономерности формирования высокопродуктивных аг- роценозов кормовых бобов при обработке семян и некорневой подкормке растений регуляторами роста и микроудобрениями с целью получения высококачественной продукции при наименьших затратах материальных и энергетических ресурсов.
Показано влияние обработки семян регуляторами роста и микроудобрениями на аминокислотный состав, содержание свитаминов, микро- и макроэлементов в зерне.
Практическая ценность работы. По результатам выполненных исследований предложены сорта кормовых бобов для возделывания на зелёную массу - Пензенские 16 и Узуновские, на зерно - Пензенские 16, Мария и Узунов- ские.
Внедрение разработанных приемов возделывания кормовых бобов на чернозёмах выщелоченных лесостепи Среднего Поволжья обеспечит получение урожая высококачественного зерна - 2,94-3,16 т/га (до 4,1 т/га), сухого вещества - 9,6-9,8 т/га. Применение пектина, эпина и гумата калия/натрия с микроэлементами для обработки семян, гумата калия/натрия с микроэлементами для подкормки растений в фазы бутонизации и цветения обеспечивает повышение урожайности кормовых бобов на 1,87-2,25 т/га сухого вещества, 0,60-0,82 т/га зерна, содержание протеина 1,47-2,32% при рентабельности 192-202%.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на ежегодных отчётах Пензенского НИИСХ (2007-2009 гг.), международных научно-практических конференциях «Агроэкологическое производство с.-х. продукции» (Пенза, 2007, 2009), региональной научно-практической конференции, посвящённой 100-летию Пензенского НИИСХ (Пенза, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано пять печатных работ, одна из которых в издании по перечню, рекомендованному ВАК РФ.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 168 страницах компьютерного текста, содержит 42 таблицы и 27 приложений. Список использованной литературы включает 235 наименований, в том числе 37 иностранных авторов.
Основные положения, выносимые на защиту:
- сравнительная характеристика сортов кормовых бобов по хозяйственно- биологическим признакам;
- закономерности роста и развития кормовых бобов сорта Пензенские 16 в зависимости от способов применения регуляторов роста и микроудобрений;
- роль регуляторов роста и микроудобрений в повышении продуктивности, качества зелёной массы и зерна;
- экономическая и энергетическая оценка приемов технологии возделывания кормовых бобов.
Роль сорта в повышении продуктивности зерновых и зернобобовых культур
Бобы в пищевых целях используются человеком с древнейших времен. Об этом свидетельствуют ископаемые остатки каменного, бронзового и железного веков в Испании, Италии, Франции, Швейцарии и Германии. Существует предположение, что среди зерновых бобовых культур бобы стали возделывать первыми. Их семена были обнаружены в гробницах египетских фараонов, живших за 2400 лет до нашей эры. В народных сказках Китая (100 лет до н.э.) и Японии (700 лет н.э.) существует описание мелкосеменных форм бобов. В Египте, Греции и Риме бобы употребляли в пищу. Само их греческое название «фаба» означает слово «еда». При недостатке пшеничной муки бобовую использовали при выпечке хлеба. Из бобов делали много блюд: похлебки, пюре и т. д., а также косметические средства - пудру и присыпки. В античные времена бобы широко применяли в лечебных целях при дизентерии и других кишечных заболеваниях. В народной медицине бобовая мука применялась как средство при различных воспалительных процессах и от тошноты.
Древнеримский писатель Плиний (I век до н.э.) указывает, что бобы пользовались особым почетом среди других бобовых. «Многообразна польза бобов, - пишет Плиний, - для четвероногих всякого рода, а также в особенности для человека».
В России бобы стали возделывать в 5-6 вв. Остатки обугленных семян бобов были найдены при раскопках Банцеровского городища под Минском (У1-У1И вв.). В летописях времен князя Владимира (978-1015 гг.) встречается упоминание о бобах. В них говорится, что Владимир строил в Киеве склады для запасов овощей и бобов. В 1686 году Преображенский сад получил для разведения среди прочих и семена бобов.
Возделывание гороха и кормовых бобов имеет давнюю историю в нашей стране. Важное хозяйственное значение этим культурам придавали выдающиеся русские агрономы Стебут И.А., Прянишников Д.Н. и др. В работе «Севооборот и его значение в деле поднятия наших урожаев» (Избранные сочинения, т. IV. Изд. Академии наук СССР, М., 1955) Прянишников Д.Н. писал: «Желательно, чтобы в паропропашные севообороты вводились зерновые бобовые, которые являются хорошими предшественниками хлебов, в особенности, если зерновое бобовое может культивироваться как пропашное; таковы конские бобы, дающие зерно, вдвое богатое белками, чем овес».
Наибольшего распространения в нашей стране бобы получили в 30-60-х годах XX века. В середине 60-х годов, в период повсеместного увлечения кукурузой, интерес к бобам в начале возрос, а затем ослабел. В настоящее время отмечается повышение интереса к ним, что выражается увеличением посевных площадей, интересом к бобам фермеров и огородников, что, видимо, объясняется универсальностью использования этой культуры.
Кормовые бобы широко возделывают в Китае, Индии, Австралии. Много их в странах Европы: Германии, Польше, Чехословакии, Великобритании, а также в Прибалтике и Белоруссии. Площадь под кормовыми бобами в мире составляет около 5 млн.га. (Hochman М., 1990; Koche А., 1990; Pilleat G.Z., Due G., HebbLefhweite P.Д., 1990; Klein W., 1990; Tarkuni A.M., 1990; Sarikova D., 1991; Muller S., Heinnieh Z., Weigent Z., 1993).
В последнее время интерес к кормовым бобам, как к ценному источнику растительного белка с высоким потенциалом семенной продуктивности, заметно возрос не только в России, но и в Западной Европе, Китае, Индии, Австралии (Рубцов М.Н., 1988; Козлова A.C., 1995).
Ценность бобов определяется высоким содержанием и биологической полноценностью белка в зерне, хорошим питательным составом зеленой массы, высокой переваримостью и хорошей поедаемостью. Содержание белка в семенах составляет от 24 до 33 %, а зеленой массе - от 13,8 до 21,5 % (Муратова B.C., 1931; Гонашвили Ш.Г., Масурашвили И.Ф., 1966; Холм И.А., 1967; Смирнова - Иконникова М.И., 1971; Мироненко A.B., 1987; Васютин A.C., 1996; Гришин И.А., Котлякова JI.JI., 1997; Berkenkamp В.; Meeres J., 1986; Keydel F., 1986). Белок кормовых бобов содержит все незаменимые аминокислоты, такие как тирозин - 3,15%; триптофан - 1,30; лизин - 2,2; аргинин - 8,05; гистидин - 2,56; цистин - 0,86; метионин - 1,58 % (Смирнова - Иконникова М.И., 1971).
Питательная ценность кормовых бобов обусловлена также наличием значительного количества свободных аминокислот, не входящих в состав белка, они достаточно легко усваиваются организмом. Все аминокислоты, включая незаменимые, составляют до 5% массы зерна (Томмэ М.Ф., Мартыненко Р.В., 1970). Существенное значение имеет высокое содержание и благоприятное сочетание в семенах бобов крахмала, сахара, жира, и других веществ. Семена и вегетативная масса бобов также содержит витамины А, Вь В2, С, Д, Е, РР и минеральные вещества.
По сравнению со злаковыми зерновыми культурами бобовые содержат в семенах в 1,5-2 раза, а некоторые в 3 раза больше белковых веществ и обеспечивают самый высокий выход переваримого протеина и незаменимых аминокислот с гектара посева. Благодаря этому зернобобовые культуры, в том числе и кормовые бобы, играют важную роль в удовлетворении возрастающих потребностей в пищевом и, особенно, в кормовом белке, так как по белковой продуктивности они стоят на первом месте (Berkenkamp В., Meeres J., 1986).
Кормовые бобы при урожае зерна 3 т/га накапливают столько же белка, сколько приходится на 10 т/га ячменя (Бондар Г.В., Лавриненко Г.Т., 1977; Вавилов П.П., Посыпанов Г.С., 1983; Задорин А.Д., 2002). По данным Литовского НИИ земледелия, по урожаю зерна и общему сбору кормовых единиц с 1 га бобы не имеют себе равных. По общему сбору сырого протеина бобы в 2 раза превосходят горох и яровую вику и в 3 раза - овес (Холм И. А., 1967).
Бобы - ценная овощная, кормовая и сидеральная культура. Среди овощных культур они лидируют по содержанию белка и аминокислот. Белок бобов по ценности не уступает белку мяса. В фазе технической спелости в бобах содержится 4,2% углеводов, 2,6% из них сахара, а также большое количество минеральных солей, в основном калия, кальция, фосфора, магния, серы и железа, до 36% крахмала, 4% пектиновых веществ и до 2% жира.
В зеленых бобах значительное количество микроэлементов и ферментных систем. Они содержат 20 мг витамина С, 1,8 мг витамина Р, 0,5 мг каротина (провитамина А) на 100 г бобов (Холм И.А., 1967). Зелёная масса богата такими микроэлементами как цинк - 21,8 мг в 1 кг; медь - 1,75 мг; кобальт - 0,05; йод - 0,03 г, каротина - 45 мг/кг. В 1 кг сухого вещества зеленой массы кормовых бобов содержится 9,6-10 МДж обменной энергии и 160-165 г переваримого протеина в 1 корм.ед., что в 1,5-2 раза больше, чем в зеленой массе кукурузы (Че- канова Н.И., 1962; ХолмИ.А., 1967).
Метеорологические условия вегетационного периода
Применение регуляторов роста растений становится важнейшим элементом ресурсо- и энергосберегающих технологий выращивания сельскохозяйственных культур (Калинин Ф.Л., Мережский Ю.Г., 1965; Меркис А.И., 1982; Никкел Л.Д., 1984; Гнатенко З.П., 1984; Шевелуха B.C., Ковалев В.М., Груздев Л.Г., 1985; Ковалев В.М., Шипова Е.В., 1987; Муромцев Г.С, Чкани- ков Д.И., Кулаева О. Н. и др., 1987; Касаева К.А., Ковалев В.М., 1989; Кинтя П.К., 1991; Герасенков A.A., Антонов Э.Р., Билибин Е.Б., 1993; Ковалев В.М., Янина М.М., 1999; Дулин А.Ф., Степанова Т.А., Матющенко Н.В., 2002; Hampton I.C., Hebbiethwaite P.P., 1985; Hruskova H., Ranscherova L., 1986).
Природные и синтетические регуляторы роста и развития растений являются мощным средством управления онтогенезом растений. Поэтому они находят широкое применение в технологии возделывания сельскохозяйственных растений и в практическом растениеводстве (Кефеле В.И., 1978).
К числу перспективных приемов, обеспечивающих дальнейшее повышение урожайности и качества продукции растениеводства к различным неблагоприятным факторам среды следует отнести метод предпосевной обработки семян фиторегуляторами и микроэлементами (Школьник М.Я, 1950, 1974; Пейве Я.В., 1960, 1980; Ягодин Б.А., 1985; Костин В.И., 1999, 2004 а, б, в; Исайчев В.А., 2000 а, б, в; Офицеров E.H. и др., 2000; Сафиоллин Ф.Н., Гайсин И.А., 2001, Костин О.В., 2002 и др.).
Физиологический эффект действия регуляторов роста зависит от химической природы препарата, его концентрации, фазы развития растений, экологических факторов (Мацков Ф.Ф., 1957; Кефеле В.И., 1978).
Кинтя П.К. (1991) сообщает, что природные регуляторы обладают широким спектром биологической активности, являясь вторичными метаболитами высших растений, не обладают цито- и фитотоксичностью, что имеет важное значение в связи с опасностью загрязнения окружающей среды.
Результаты проведенных исследований показали перспективность использования регуляторов роста растений разной природы для снижения аккумуляции пестицидов в сельскохозяйственных растениях (Мельников H.H., Бе- лан С.Р., Новожилов К.В., 1995; Ремпе Е.Х., Воронина Л.П., Батурина Л.К., 1999).
Высокой физиологической активностью обладают препараты, полученные из почвы, торфа, сапропели и бурых углей - гуминовые вещества. Состав гуминовых веществ колеблется в зависимости от происхождения и источника и составляет 40-60% углерода, 3-5% азота, 3-6% водорода, 33-37% кислорода, серы и фосфора (Горовая А.И., Орлов Д.С., Щербенко О.В., 1995).
Гумат натрия активизирует, а при неблагоприятных условиях нормализует биологические процессы, синтез белка, нуклеиновых кислот, образование ферментов и деление клеток, то есть гумат натрия повышает общую неспецифическую сопротивляемость организма и обладает адаптогенными свойствами. На организменном уровне гуматы натрия усиливают рост корневой системы и надземной массы растений. Влияет на образование хлорофилла и фотосинтез, поступление минеральных солей из внешней среды. Особая значимость свойств гумата натрия приобретает сейчас, когда нарушилась структура грунтов, повысилась рН и концентрация почвенного раствора (Христева JI.A., 1973; Страш- нова Т.Т., Воронцов Г.В., 1986; Немченко В.В., Рыбина Л.Д. и др., 1991; Левин- ский Б.В., Калабин Г.А., Бутырин М.Б., 1997).
Использование гуматов для предпосевной обработки семян зерновых, зернобобовых культур способствует улучшению их посевных качеств. В ВНИИЗБК (г. Орёл) при комплексном применении пленкообразователей, гуматов и протравителей у семян гороха, гречихи, проса и ячменя повышалась полевая всхожесть на 7-12% и урожай - на 8,3-10,0%.
По данным ряда научных учреждений предпосевная обработка семян пшеницы, ячменя, овса и кукурузы 2-2,5%-ным раствором гумата натрия (200250 г/т) обеспечивает дополнительно получение 0,1-0,2 т/га зерна (Шевелуха B.C., Ковалев В.М., Груздев Л.Г., 1985).
В университетете Танты (Египет) после обработки кормовых бобов регуляторами роста: TIBA (2,3,5-трийодбензойная кислота) и морфактином (2-хлор- 9-гидроксилфлуорен-9-карбоновая кислота) в фазу заложения бутонов и спустя 15 дней уменьшалась высота растений, возрастало число побегов, листьев и накопление сухого вещества, снизилось содержание индолилуксусной кислоты, осталось без изменения содержание гибберелловой кислоты (EL-Zawily A.L., Zayed Е., Hassan М., Eissa Е., 1985).
В полевых и вегетационных опытах (Австрия) испытывали эффективность 7 регуляторов роста. В результате выделены наиболее эффективные - РРЗЗЗ (д.в. паклобутразол), церон (этефон), применяемые в дозах 5x10"4 и 1,0 л/га, а также смесь NAA + ВА.
Фотосинтетическая деятельность сортов кормовых бобов
Аквамикс - высококонцентрированный водорастворимый комплекс микроэлементов в хелатной форме (кроме Мо и В) производства ОАО «Буйский химический завод», содержащий Ре (ДТПА) - 1,74%; Бе (ЭДТА) - 2,1%; Мп (ЭДТА) - 2,57%; Ъъ (ЭДТА) - 0,53%; Си (ЭДТА) - 0,53%; Са (ЭДТА) -2,57%; В - 0,52%; Мо - 0,13%. Применяется при протравливании семян зерновых культур, для некорневых подкормок в открытом и защищенном грунте. Применение аквамикса способствует более полному усвоению элементов питания, увеличению устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды, ускорению цветения и завязывания плодов, предупреждению заболеваний хлорозами, снижению содержания нитратов в плодах и овощах. Важно, что при применении аквамикс можно смешивать с водорастворимыми удобрениями, а также применять в баковых смесях с пестицидами. В последнем случае проводится тест на совместимость аквамикса с конкретным пестицидом.
Для предпосевной обработки семян применяется 100 г/т семян. Для некорневых подкормок - 1-1,2 кг/га. Мелафен представляет собой меламиновую соль бис (оксиметил) фосфи- новой кислоты (мелафен) и является регулятором роста и развития растений. Данный препарат не имеет аналогов. Предпосевная обработка семян с/х культур мелафеном в чрезвычайно низких концентрациях (10"8...10"7%) приводит к значительному повышению энергии прорастания (на 5—25%) и всхожести семян. Гумат калия/натрия с микроэлементами («Сила жизни») — получен в процессе переработки природного гуминосодержащего сырья - торфа, бурого угля. Препарат дополнительно обогащен микроэлементами в хелатной форме. Препарат увеличивает энергию прорастания и всхожесть семян, мобилизует иммунную систему растения, стимулирует развитие мощной корневой системы, способствует усиленному поступлению питательных веществ, интесифи- цирует обменные процессы в клетке. Уменьшает содержание вредных веществ в растениях и плодах (нитраты). Совместим практически со всеми видами пестицидов, агрохимикатов, чир позволяет делать баковую смесь и таким образом экономить на обработке семян и посевов. Для предпосевной обработки семян разводят 0,2 л препарата в 10 л воды или протравителя. Расход — 10 л на 1 т семян. Для внекорневой подкормки развести 0,5 л препарата в 50-300 л воды. Расход рабочего раствора 50-300 л/га (в зависимости от типа опрыскивателя). Гумат натрия - физиологически активная натриевая соль гуминовых кислот микробного разложения растительных остатков. Положительно влияет на процессы фотосинтеза, усиливает проницаемость мембран растительной клетки для поглощения воды и питательных элементов, стимулирует рост корневой системы, значительно снижает вредное воздействие пестицидов, предупреждает нарушение обмена веществ растений, наступающее при ухудшении условий внешней среды. Вместе с тем, гумат натрия не является источником минерального питания и не заменяет его, но повышает коэффициент его использования, поэтому препарат нужно применять совместно с минеральными удобрениями или на их фоне. Препарат эффективен с экономической точки зрения, так как он используется в очень низких концентрациях, быстро включается в процесс метаболизма. Концентрация при предпосевной обработки семян — 2,0-2,5%. Байкал-ЭМ-1 - микробиологическое удобрение, выпускается в виде концентрата - стойкая культура ЭМ, удобная для длительного хранения и транспортировки. Содержит комплекс специально отобранных природных микроорганизмов: молочнокислые, фотосинтезирующие, азотофиксирующие бактерии, дрожжи и продукты их жизнедеятельности. Эти микроорганизмы обеспечивают питание растениям, подавляют гнилостные бактерии, оздоравливают почву. Взаимодействуя в почве, они вырабатывают ферменты и физиологически активные вещества, аминокислоты, нуклеиновые кислоты и пр., оказывающие как прямое, так и косвенное положительное влияние на рост и развитие растений. Свойства Байкала ЭМ-1: ускоряет рост растений; ускоряет созревание плодов; преобразует органические отходы в эффективное удобрение в виде компоста; восстанавливает естественное плодородие почвы; резко снижает содержание токсичных элементов; улучшает вкусовые качества выращиваемой продукции, повышает ее оздоровительные свойства; увеличивает сроки хранения плодов в естественном виде. Предпосевную обработку семян проводят путём замачивания в рабочем растворе, полученном путём разведения препарата в воде в соотношении 1:2000 на 1-2 часа. Расход рабочего раствора - 1 л на 0,5 кг семян. Пектин. В исследованиях мы использовали водный раствор пектина, выделенного из АтагапЙшз сгиепШБ. Пектиновые вещества, содержащиеся в растении, оказывают влияние на газообмен, водоудерживающую способность и тургесцентность тканей. Экзогенные пектиновые вещества оказывают влияние на рост и дифференциацию тканей и иммунитет растений (Муромцев Г.С., 1987). Оптимальная стимулирующая концентрация - 0,05%. Пектин используется как в чистом виде, так и в сочетании с микроэлементами. Закладку полевых опытов, сопутствующие наблюдения, учёты, проводили в соответствии с существующими методическими указаниями: «Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур» (ВИР, 1975); «Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (1985), «Методика проведения исследований с кормовыми культурами» (ВИК, 1987). При проведении фенологических наблюдений за ростом и развитием кормовых бобов отмечали фазы всходов, бутонизации, начала цветения, плодо- образования и созревания семян. Наблюдения за формированием симбиотического аппарата, образование клубеньков и леггемоглобина (JI6) в них - по методике Посыпанова Г.С. (1991). Учет густоты стояния растений на единице площади определяли на постоянных площадках 0,25 м в фазе полных всходов и перед уборкой, в пятикратной повторности.
Фотосинтетическая деятельность посевов кормовых бобов
Для нормального развития живого организма необходимы микроэлементы, так как без них растения и животные не могут нормально развиваться. Это связано с тем, что они входят в состав важнейших ферментов, витаминов, гормонов и других физиологически активных соединений играющих в жизни растений, животных и человека важнейшую роль.
Медициной установлено, что многие заболевания сельскохозяйственных животных и птицы связаны с недостаточным содержанием в пище железа, меди, цинка, кобальта, йода, селена и других элементов. По содержанию в зерне кормовых бобов их можно расположить в следующем убывающем ряду: железо, марганец - цинк, медь, кобальт, йод, селен.
Зерновые культуры в целом бедны микроэлементами. Цинка (26,7 мг/кг), меди, кобальта, свинца, никеля, хрома содержится в количествах ниже средних показателей (5,03...0,107...0,50...1,34...0,55 мг/кг, соответственно).
В зерне кормовых бобов содержится 55 мг/кг железа, 7,5 мг меди, 22 мг цинка и марганца, 0,15 мг кобальта, 0,08 мг йода, 0,03 мг селена (табл. 26).
Исследованиями установлено, что под влиянием регуляторов роста и микроудобрений прослеживается тенденция более интенсивного накопления железа, меди, цинка, марганца, кобальта и йода. Концентрация железа в зерне достигает 57-75 мг/кг, меди - 7,4-8,5 мг, цинка - 23-31 мг, марганца - 24-30 мг, кобальта - 0,13-0,17 мг.
Загрязнение агроценозов тяжелыми металлами происходит во всех регионах, в том числе и лесостепи Поволжья. Избыток тяжелых металлов приводит к нарушению физиолого-биохимических процессов, что способствует повышению количества токсических элементов в продукции растениеводства, создающих угрозу здоровью животных и человека.
В настоящее время еще нет достаточных сведений о накоплении тяжелых металлов в растениеводческой продукции. По нашим данным наиболее легко поглощаются и накапливаются в семенах бобов такие элементы как цинк -2331 мг/кг, медь — 7,4-8,5 мг/кг, по некоторым вариантам отмечено снижение содержания кобальта - на 0,01-0,02 мг/кг. ПДК цинка в зерне составляет 50 мг/кг, меди- 10, кобальта - 1 мг/кг.
Из представленных микроэлементов особый интерес представляет йод, так как население большинства регионов России испытывают его явный недостаток. Простой способ восполнения дефицита йода - использование в кулинарии пищевой йодированной соли. Однако доступность йода из растительных продуктов для человека намного выше, чем из неорганических соединений. В семенах кормовых бобов обнаружено 0,06-0,09 мг/кг йода. Инокуляция семян кормовых бобов не оказала заметного влияния на накопление данного микроэлемента.
К числу не менее важных микроэлементов относится и селен, нарастающий дефицит которого в кормах животных и пище человека, имеет своим следствием возникновение многих тяжелых заболеваний. К числу последних относят инфаркт миокарда и диабет, тяжелые поражения печени и разнообразные иммунодефициты и др. (Ермаков В.В., Ковальский В.В., 1974). Селен выполняет в растительном мире защитную функцию и способен благоприятно влиять на рост и развитие растений в стрессовых условиях.
В семенах кормовых бобов обнаружено 0,02-0,04 мг/кг селена. Инокуляция семян кормовых бобов регуляторами роста и микроэлементами не оказала статистически достоверного влияния на накопление селена.
Установлено, что применение регуляторов роста и микроудобрений в технологии возделывания кормовых бобов способствует дополнительному накоплению в зерне питательных макроэлементов (табл. 26). Так, отмечено увеличение содержания азота на 0,07-0,42% (абсолютных), фосфора - на 0,01-0,13%, калия - на 0,01-0,09%, кальция - на 0,02-0,04%, магния - на 0,01-0,05% по сравнению с контролем.
Более высокие показатели концентрации макро- и микроэлементов получены при обработке семян кормовых бобов препаратами ЖУСС-2, эпин, аква- микс, гумат K/Na с микроэлементами, пектин.
Для нормального обмена веществ и жизнедеятельности живых организмов в очень небольших количествах необходимы витамины. Эти низкомолекулярные органические соединения обладают высокой биологической активностью, но человек и животные их не синтезируют, или синтезируют в недостаточном количестве. Жирорастворимые представлены витамином Е - 22,6-28,6 мг/кг (табл. 27).
Водорастворимые витамины группы В сходны между собой по физиологическому действию. Они принимают участие в обмене белков, жиров и углеводов. Обработка семян кормовых бобов регуляторами роста и микроэлементами значительного влияния на синтез витаминов не оказала. Отмечается лишь тенденция увеличения витамина В] с 5,2 до 5,8 мг/кг, В2 с 2,1 до 2,8 мг/кг, В3 с 12,8 до 13,4 мг/кг, В4 с 1870 до 1940 мг/кг, В5 с 30 до 42 мг/кг и В6 с 4,0 до 5,2 мкг/кг. Выделить из используемых препаратов один, оказывающий наибольшее влияние на накопление витаминов, не представляется возможным. Применение каждого конкретного препарата приводило к увеличению содержания того или иного витамина.
Похожие диссертации на Приемы технологии возделывания кормовых бобов в условиях лесостепи Среднего Поволжья
