Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 10
1.1. Анализ данных по посевным площадям, урожайности и производству в последние годы 10
1.2. Роль люпина в биологизации земледелия 14
1.3. Клубеньковые бактерии у культуры люпина 18'
1.4. Борьба с сорной растительностью и применение гербицидов в посевах люпина 21
1.5. Агроэкономическое значение культуры люпина в сельскохозяйственном производстве 33
ГЛАВА II. Условия, объекты и методика исследований ... 37
2.1. Агроклиматические условия района исследований - 37
2.2. Объекты исследований 45
2.3. Методика проведения исследований 55
ГЛАВА III. Видовой состав сорных растений в посевах узколистного люпина 58
ГЛАВА IV. Влияние гербицидов на физиологические параметры развития растений узколистного люпина . 62
4.1. Влияние гербицидов на засоренность посевов узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14 62
4.2. Влияние гербицидов на выживаемость растений узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14 70
4.3. Влияние гербицидов на формирование фотосинтетической площади листовой поверхности растений узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14 73
4.4. Влияние гербицидов на показатели фотосинтетической деятельности растений узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14 78
4.5. Влияние гербицидов на накопление сухого вещества растениями узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14 84
4.6. Влияние гербицидов на количество и массу клубеньков у растений узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14 88
4.7. Влияние гербицидов на элементы структуры урожайности узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14 94
ГЛАВА V. Биоэнергетическая и экономическая эффективность применения гербицидов в посевах узколи стного люпина сортов ладный и дикаф 14 100
Выводы 106
Предложения производству по
Список литературы
- Роль люпина в биологизации земледелия
- Агроэкономическое значение культуры люпина в сельскохозяйственном производстве
- Влияние гербицидов на выживаемость растений узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14
- Влияние гербицидов на накопление сухого вещества растениями узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14
Введение к работе
Люпин. Это легендарное растение известно человечеству уже более 3 тысяч лет. Его семена найдены в усыпальницах египетских фараонов древнейших династий, упоминания о нём есть в трудах первых агрономов древности (Курло-вич Б. С, 1989). Ещё задолго до нашей эры была замечена способность люпина не только расти самому, но и создавать условия для выращивания других видов растений там, где получить урожай каких-либо культур было очень трудно, если это вообще было возможно. Естествоиспытатели давно пытались понять истоки таких возможностей этого растения. Ему даже название было' дано особое - «сидерат», что в переводе с латинского «sideris» означает «солнечный», «звёздный» (Савенков А. В., 1997). Древнейшие земледельцы, не будучи в состоянии при существовавшем в те времена уровне знаний объяснить способность люпина расти на бесплодных почвах, приписывали ему чудодейственные свойства - связь с небесными светилами, посылающими ему в своих лучах необходимые для этого силы. Этому способствовало также и замеченное ими явление ярко выраженного гелиотропизма листьев люпина, которые начиная- от восхода солнца в течение всего светового дня, поворачиваются за его движением и держат верхнюю часть листовой пластинки перпендикулярно падающим солнечным лучам, делая, таким образом, поворот по ходу солнца до 280 и которые всегда поникают, как только заходит солнце (Бузманов В. В., Гарбузов Е. В., 1989).
Семена люпина содержат больше, чем у других растений белка - важнейшего элемента всего живого. Природа наделила люпин и мощным средством защиты от возможных врагов в природных условиях - в его семенах и зелёной, массе содержатся алкалоиды, обладающие токсичными свойствами. Именно* это свойство долгое время было причиной, сдерживающей широкое использование люпина в культуре, хотя ещё в древности было изобретено много способов удаления этих веществ из люпина и создания условий для использования его зерна и зелёной массы в корм животным и в пищу человеку (Анохина В. С, 1975). Новые возможности открылись перед люпином после выведения се-
лекционным путём его безалкалоидных форм, что дало возможность во всё большем масштабе использовать эту культуру во многих регионах нашей планеты. Этому способствуют и высокие адаптивные свойства люпина по отношению к различным почвенным условиям (Гатаулина Г. Г., 1991).
Первое в России упоминание о люпине встречается в работах А. Т. Болотова. В 1784 году он в статье «О люпинах или волчьих бобах» писал, что люпин происходит из Италии, а в России рекомендовал высевать его как цветочную культуру в горшках и для удобрения деревьев в садах (Дюбин В.Н., 1978).
В нашей стране люпин известен давно. Однако, это не самая распространенная культура. Он настойчиво рекомендовался для широкого использования; особенно на бедных песчаных и супесчаных почвах ещё Д. Н. Прянишниковым, Е. К. Алексеевым, Н. И. Шараповым и другими выдающимися отечественными учёными^ (Прянишников Д. Н., 1923). Сейчас, когда в стране всё труднее становится с обеспеченностью энергоресурсами, минеральными удобрениями, средствами защиты растений, люпин может сыграть важную роль в системе поддержания и дальнейшего повышения почвенного плодородия без дополнительных энергозатрат на органические и минеральные удобрения. Люпин приобретает всё большее значение как источник дешёвых высокобелковых кормов и открывается заново для производства высококачественного пищевого белка.
Потенциальная семенная продуктивность узколистного люпина достигает 60 ц/га. Однако, в производственных условиях она остается низкой. Одной из причин снижения урожайности зерна люпина является засоренность посевов (А.А. Дудук, О.Ч. Коженевский, 1999; Г.И. Пехота, 1999). Сорняки снижают урожай от 5 до 40 %. Суммарные потенциальные потери в пересчете на зерно (по ценовым эквивалентам продукции растениеводства) показывают, что от сорных растений в среднем ежегодно сельское хозяйство теряет около 40 млн. тонн продукции (В.А. Захаренко, 2000, 2005).
Главной тенденцией нарастающего процесса засорения является неуклонный рост количественных показателей, характеризующих присутствие на полях различных видов сорных растений. Одним из наиболее эффективных и
6 оперативных средств борьбы с вредоносностью сорных растений являются гербициды (Захаренко В.А., 2000). Агротехническими способами уничтожить сорняки в посевах люпина не удается, и в то же время, люпин довольно чувствительная культура к гербицидам.
В целом, применение гербицидов не заменяет, а дополняет традиционные методы уничтожения сорно-полевой растительности и является неотъемлемым звеном прогрессивных технологий возделывания люпина (Мироненко А.В., За-болотный А. И., 1974; Каменева Е.А., 1986). Научные исследованияи практика показывают, что наилучший результат в системе борьбы с сорняками достигается при разумном сочетании агротехнических и химических приемов сдерживания и уничтожения сорной растительности (Такунов И.П., 1996; Кононові А.С.,2001).
Актуальность работы. В.последнее время внимание ученых и практиков; приковано к кормовому люпину - культуре, способной оказать положительное влияние на решение проблемы кормового белка. Люпин в отдельных случаях превосходит сою по урожайности, может возделываться в более северных районах. Семена его содержат 35-45% белка, по качеству не уступающего белку сои (Гатаулина Г. Г., 1984). Во многих странах мира (Австралия, Франция, Англия, Перу и др.) успешно осуществляются национальные программы по люпину. В 1984г. страны Общего рынка выделили специальные фонды на исследования и селекцию люпина, на расширение люпиносеяния, на экономическую поддержку фермеров, возделывающих эту культуру, создана Международная ассоциация по люпину (ILA). Уже на первой международной конференции по люпину, состоявшейся в 1980г. в Перу, были отмечены существенные успехи в, реализации многих национальных и международных программ по люпину, обусловленные ; прежде всего их хорошим научным обеспечением и широкой-правительственной поддержкой (Жизневская Г. Я., 1985). Эти программы характеризуются системным подходом, многогранным углублением исследований, расширением производственного возделывания, созданием методов эффективного пищевого и кормового использования люпина. Определились главные на-
правления в современном люпиносеянии - производство зерна для кормовых и пищевых целей, разработка промышленных технологий приготовления высокобелковых концентратов.
В настоящей работе наряду с изложением результатов исследований по важнейшим аспектам проблемы узколистного люпина, проводившихся в НИИСХ ЦРНЗ РФ, а также практических результатов внедрения люпина в производство, приводится обоснование целесообразности возделывания и получения, высоких, потенциально возможных, в данном регионе, урожаев зерна узколистного люпина.
Диссертационная работа выполнялась в 2002 - 2006 годах на кафедре почвоведения, агрохимии и агроэкологии Российского университета дружбы народов и. Научно-исследовательского института сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны. Автор выражает благодарность научным руководителям - кандидату сельскохозяйственных наук Скорикову В.Т., доктору сельскохозяйственных наук Политыко П.М., а также заведующему отдела земледелия НИИСХ ЦРНЗ РФ доктору сельскохозяйственных наук, профессору Йудишдеву |Ш] и сотрудникам кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии РУДН, отдела земледелия НИИСХ ЦРНЗ за помощь, поддержку при постановке полевых опытов, проведении полевых исследований и подготовке диссертационной работы.
Цель и задачи исследований. Исходя из вышеизложенного, основная цель наших исследований состояла в научном обосновании повышения продуктивности люпина путем комплексного изучения- биологических особенностей возделывания; в разработке приемов борьбы с сорными растениями, позволяющих получать высокие урожаи семян на дерново-подзолистых почвах в условиях Центральных районов Нечерноземной зоны РФ.
Для осуществления поставленной цели решались следующие задачи:
- сбор, гербаризация и классификация видового состава сорных растений в звене зернотравяного севооборота: яровые с подсевом многолетних трав - многолетние травы первого года - многолетние травы второго года - озимая пше-
ница - люпин;
исследовать биологические особенности роста, развития и физиологические параметры продуктивности сортов люпина;
изучить причины фитотоксичности до- и послевсходовых гербицидов к видам сорных растений и толерантность люпина;
выявить влияние гербицидов на урожайность люпина;
проанализировать влияние гербицидов на количество и массу клубеньковых бактерий у люпина;
определить энергетическую и экономическую эффективность применения до- и послевсходовых гербицидов в посевах люпина.
Научная новизна. Впервые в условиях Центральных районов Нечерноземной зоны в посевах детерминантных сортов узколистного люпина испытаны гербициды (разрешенные к применению-на территории РФ) системного действия (симазин, прометрин, их смесь и послевсходовый гербицид имазетапир) для борьбы с сорняками. Показано, что довсходовые гербициды прометрин, симазин, а также их смесь проявили высокую фитотоксичность к сорным растениям семенного происхождения, сохраняя посевы люпина чистыми от сорняков от посева до фазы цветения, снижая численность и массу сорняков в 2-3 раза. В'межфазный период - 3-4 настоящих листа - начало цветениия люпина появляются поздние яровые виды сорняков, в этот период повышается эффективность послевсходовых гербицидов. Детерминантные сорта узколистного люпина - Ладный и Дикаф 14 устойчивы к испытываемым гербицидам. Выявлены закономерности в изменении биолого-физиологических показателей и урожайности люпина в зависимости от применяемых гербицидов.
Практическая ценность. Исследования показали, что внесение довсходовых гербицидов в день посева или 1-2 дня после посева люпина, позволили уменьшить засоренность и повысить урожайность семян' в среднем за 2003-2005 гг. до 2,65 - 3,15 т/га в вариантах с применением гербицидов, что выше контрольных вариантов на 8,2 - 28,7%. В вариантах без применения гербицидов урожайность люпина составила 2,44 - 2,46 т/га.
Результаты исследований включены в учебные пособия для обучения студентов и аспирантов сельскохозяйственного профиля.
Диссертационная работа является частью исследований, предусмотренных планом научно-исследовательских работ ГНУ НИИСХ ЦРНЗ по теме: «Разработать модели экологически безопасных, ресурсосберегающих высокоадаптивных технологий возделывания зерновых культур селекции НИИСХ ЦРНЗ с учетом особенностей агроландшафта и уровней интенсификации производства, обеспечивающих высокую урожайность и качество продукции».
Результаты исследований успешно использовались при разработке энергосберегающей системы земледелия в хозяйствах Щелковского района Московской области.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научных конференциях ученых аграрного факультета Российского университета дружбы народов (2003-2006 гг.), ежегодно на кафедре почвоведения, агрохимии и агроэкологии, и на научно-техническом совете технологического центра НИИСХ ЦРНЗ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 122 страницах машинописного текста, включает 15 таблиц, 3 рисунка, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству и 50 приложений. Список использованной литературы включает 130 источников, в том числе 7 работ на иностранных языках.
Роль люпина в биологизации земледелия
Важнейшим источником растительного белка во многих странах являются зернобобовые культуры, продукция которых используется как в питании населения, так и в кормлении сельскохозяйственных животных. В состав зерна этих культур входят все незаменимые аминокислоты, кроме того, зернобобовые культуры имеют немаловажное агротехническое значение, обогащая почву азотом и являясь хорошими предшественниками для многих культур в севообороте.
Интерес к люпину за последние годы вновь усилился во многих странах, в том числе и в России. Высокие темпы интенсификации сельскохозяйственного производства, все возрастающие дозы применения минеральных удобрений, пестицидов обострили экологическую обстановку. Растущие цены на энергоносители заставляют сельскохозяйственных товаропроизводителей переходить на энергосберегающие технологии при производстве сельскохозяйственной продукции. В связи с тем, что продуктивность люпина в минимальной степени зависит от удобрений, его значение резко возрастает в период энергетического кризиса.
Являясь высокобелковой культурой и будучи в основном индифферентным к почвенному плодородию, люпин выступает в роли основной культуры биологической, энергосберегающей системы земледелия и одновременно способной давать дешевый высококачественный белок для-корма животных.
Люпин участвует в любых типах севооборотов. Эффективность предшественника под люпин оценивается по тому, как он сохраняет влагу в почве и способствует уничтожению сорной растительности (Бузмаков В. В., 1985). Посевы люпина на зерно размещают после зерновых, лучше озимых культур, или овса, а на более тяжелых почвах - после пропашных: картофеля, кукурузы (Лосев С. И., 1971). Люпин нельзя сеять после зерновых бобовых культур, многолетних бобовых трав во избежание болезней, особенно фузариоза. В севооборотах с клевером и другими бобовыми, люпины растут лучше, если их предваряют хлебные злаки (Ларионова Л. И., Курлович Б. С, 1990).
Дискуссионным до сих пор остается вопрос о степени насыщения севооборотов люпином. Большинство исследователей относит люпин к культурам, непригодным к повторным посевам на одном участке из-за накопления в почве патогенной микрофлоры (Жмурко Л. И., Базарова Н. С, 1989). Установили, что бессменное возделывание приводит к накоплению в почве фитотоксич-ных микроорганизмов, что снижает резистентность люпина к фузариозу. Имеющиеся рекомендации предлагают возвращать люпин на то же поле не ранее, чем через 4-5 лет. Такая оценка пригодности к бессменной культуре сохраняется даже при возделывании сортов, поражающихся фузариозом (Корнейчук Н. С, 1985). Хорошие результаты против так называемого "почвоутомления" при частом пересеве люпина дает чередование в севообороте его видов, напри 16 мер: желтый люпин на зеленую массу - озимые зерновые - узколистный люпин на семена - яровые зерновые (Мерзлая Г. Е. и др., 1998). Единственным недос-, татком люпина как предшественника является сильная засоренность посевов культур, высеваемых вслед за люпином.
Оценка люпина как одного из лучших предшественников для большинства сельскохозяйственных культур приводится в целом ряде отечественных и зарубежных работ. По влиянию на урожай последующих культур и накоплению азота в нем люпин не уступает клеверу и его травосмесям, пропашным, крестоцветным и другим зернобобовым, а часто и превосходит их (Кауров И: А., Минько И. Ф., 1985). Люпин, являясь хорошим предшественником для зерновых и пропашных культур, сам не предъявляет особых требований к местоположению в нём. Чередование в севообороте желтого и узколистного люпинов способствует меньшему накоплению инфекции в почве в силу того, что попу-ляционный состав почвенных патогенов у них разный. Люпин в силу своей нетребовательности к почве и предшественнику рассматривается как культура, повышающая плодородие почвы (Рыбакова Е. Д., Шапошников И. Е., 1977).
Посевы люпина на песчаных почвах могут служить,хорошим показателем почвенного.увлажнения полей, особенно при длительной засухе. Там, где корни люпина не достигают уровня грунтовых вод, посевы его, страдая от недостатка влаги, развиваются низкорослыми, угнетёнными. Зато во всех понижениях микрорельефа, где подпочвенная вода находится ближе к поверхности, люпин отличается мощным развитием травостоя (Дюбин В. Н., 1974).
Прием запахивания зеленой массы люпина на удобрение и увеличение урожая последующих культур был известен древним римлянам (Майсуряю НА., Атабекова А.И., 1974). Азотистые вещества, содержащиеся1 в зеленой массе люпина при запашке в почву разлагаются легче, чем азотистые вещества навоза, поэтому и действует люпин при использовании его на зеленое удобрение быстро, что согласуется с мнением Д.Н. Прянишникова о том, что люпин следует, прежде всего, использовать на сидеральные цели, так как зеленуя масса отдельных сортов люпина по содержанию азота близка к навозу.
Агроэкономическое значение культуры люпина в сельскохозяйственном производстве
После 90-годов в России сложился целый ряд негативных моментов в зерновом хозяйстве: проходило снижение посевных площадей, сохранялась большая неустойчивость урожайности и валовых сборов зерна, ухудшилось качество и экономические показатели его производства. Это положение в большей мере можно отнести к производству зерна люпина, который как показано выше в обзоре литературы является важнейшим компонентом производства кормовой продукции для животноводства.
Обладая наивысшей азотфиксирующей способностью среди однолетних бобовых культур, люпин способен фиксировать при нормальном развитии в среднем 160 - 180 кг атмосферного азота, а при инокуляции семян эффективными штаммами клубеньковых бактерий и благоприятных почвенно-климатических условиях - до 400 кг/га, что соответствует в среднем 0,5 т, а в лучших вариантах - до одной и даже больше тонн аммиачной селитры (Пенчуков В. М . и др., 1993).
Совместные посевы люпина с ячменём для получения зернофуража и с овсом, кукурузой и другими культурами на зелёный корм и силос позволяют увеличить продуктивность пашни, повысить белковость получаемого корма и сбор белка с единицы площади и сбалансировать концентрированные и сочные корма по протеину непосредственно в поле без дополнительных затрат по их смешению и приготовлению кормов (Уирлоза Т. П., Купцов Е. С, 1989).
Многие авторы сообщают о проводимых исследованиях в разных странах по использованию белка люпина.в пищу человека. На производство растительного белка требуется в 13 раз меньше энергии и в 4 раза пахотной земли, чем животного (Парахин Н. В. и др., 2006). Поэтому в Чили, Перу и других странах разрабатываются технологии с использованием белка люпина в различных продуктах питания с целью улучшения их качества и снижения стоимости и доступности широким слоям населения. Так, в США разработана технология производства макаронных изделий из мягкой пшеницы и муки люпина. Получаемые макароны и спагетти содержат в 2,3 раза больше белка, в 15 раз больше кальция, в 4 раза больше клетчатки по сравнению с обычными макаронами из твёрдой пшеницы. Макароны с добавлением люпиновой муки не развариваются, в них нет необходимости добавлять соль и масло, значит нет холестерина. Питательные и диетические качества продукта подтверждены Американской кардиологической ассоциацией, Национальным институтом раковых заболеваний, Национальным диабетическим центром (Санько С. В., 2002, Курлович Б. С, 1985).
Люпин не вызывает аллергических реакций в организме, как это бывает при употреблении соевых продуктов. В тоже время из люпина можно готовить те же пищевые продукты, которые готовят из люпина. Кроме кондитерских, макаронных, булочных изделий белковая паста из люпина может использоваться в колбасной и мясоконсервной промышленности, она пригодна для приготовления различных полуфабрикатов (Дебелый Г.А., 1985).
До недавнего времени не признавались никакие растения, которые заменили бы сою. Это было очень важно для тех стран, в которых из-за экологических условий выращивание люпина невозможно. С введением люпина в сельскохозяйственное производство у сои появился достойный конкурент (Дюбин В. Н., 1981).
На VI международной конференции по люпину, состоявшейся 25 ноября - 2 декабря 1990г. в Темуко (Чили) (Жизневская Л. И., Гатулина Г. Г., 1992) было отмечено, что люпины имеют преимущества по сравнению с другими бобовыми культурами: большая устойчивость к заморозкам (от минус 5 С L. mutabilis до минус 15 С L. albus), существование крупно-семенных и мелкосеменных видов, произрастающих от чилийской Патагонии (L. polyphyllus) до Аляски и Исландии (L. nootkatensis); эффективная азотфиксация, достигающая 50-200 кг/га азота на кислых, нейтральных и щелочных почвах; способность мобилизовать фосфор и другие элементы, фиксированные в почве, положительное влияние на структуру плодородия почв, особенно в картофельных и злаковых севооборотах; неполегаемость до полной спелости растений, выращиваемых на зерно, в результате чего облегчается механизированная уборка; широкое использование люпина для целей питания человека и животных, предотвращение эрозии почв, ликвидация почвенного загрязнения, получение декоративных цветов.
Параметры развития люпиносеяния определяются необходимостью обеспечения животноводства сбалансированными по питательным веществам кормами, использованием люпина на сидеральные цели, формированием ежегодно обновляемых страховых запасов фуражного зерна, а также возможностями производства дополнительной продукции для реализации на межрегиональном и международном уровнях (Румянцев А.В., 2003). Однолетние виды люпина в Нечерноземье могут способствовать решению двух очень важных проблем: обеспечение полей органическими удобрениями для получения высоких урожаев всех сельскохозяйственных культур и производство дешевого кормового белка для животноводства высококачественными кормами (Артюхов А.И., 1999). Для успешного внедрения люпина в сельскохозяйственное производство в условиях Нечерноземной зоны России необходимо определить перспективность однолетних видов люпина и выделить сорта нового поколения, отвечающие вышеуказанным целям.
Влияние гербицидов на выживаемость растений узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14
Определение выживаемости сортов Ладный и Дикаф 14 для конкретной местности (Одинцовский район Московской области) — это один из самых необходимых практических вопросов агротехники, что связано с изменением условий возделывания (почвенные, погодные) культур и биологическими особенностями сортов люпина. Установлено, что под действием пониженных температур, которые могут наблюдаться и в полевых условиях при раннем сроке сева, изменяется внешний облик растения: уменьшается рост, изменяется характер ветвления, растения приобретают шаровидную форму (Майсурян Н.-А. и др., 1974, Дорофеев В: Ф. и др., 1990).
В первой половине вегетации люпин малотребователен к теплу. Минимальная температура прорастания семян 3-5С. Оптимальной температурой прорастания семян узколистного люпина является 9 - 12С (Жуков А. И., 1999);
Выживаемость, или сохранность люпина к началу уборки является одним из важных критериев возделываемой культуры.. Данные таблицы 7 и приложений 20-22 показывают, что на выживаемость люпина в условиях Одинцовского района Московской области существенные коррективы вносили не только количество атмосферных осадков, но и неравномерное их выпадение по годам исследований 2003-2005 гг.
Так, в 2003 году за вегетационный период с мая по август выпало 217,8 мм осадков на 118,2 мм ниже, чем среднее многолетнее за этот же период 336,0 мм, но основная их масса выпала в августе месяце - 103,8 мм, когда они уже были не нужны. Температура воздуха за этот период была выше среднемноголетней на 1,4 С, в мае было на 3,4 С холоднее, чем обычно и всходы появились поздно, а в июне и июле температура.составила 21,4 - 21,9С, что выше среднемноголетней. Это замедлило развитие растений люпина. Выживаемость, независимо от препаративных форм внесенных гербицидов и сроков их внесения составила по вариантам опыта (прил. 20): по сорту Ладный 72,8 - 82,8 % т.е. 72,0 -81,3 шт/м , а по сорту Дикаф 14 76,0 - 83,8 % или 70,6-82,4 шт/м растений люпина.
В 2004 году с мая поавгуст выпало 313,8 мм осадков, что было на 96,0 мм больше, чем в 2003 году. Основное количество осадков пришлось на июль месяц (126,3 мм), когда уже прошло формирование генеративных органов в связи с этим выживаемость растений была несколько выше по сорту Ладный 80,1-91,8 % или 82,9-96,8 шт/м2, а по сорту Дикаф 14 - 80,6 - 91,2 % или 81,7 - 93,6 шт/м2 растений люпина (прил.21). 2005 год был благоприятным в начальный период вегетации, когда с мая по июль выпало-211,2 мм осадков, а в августе, когда уже сформировались генеративные органы, 116,3 мм. В связи с теплой погодой (14,6-16,3 С) в начальные периоды вегетации выживаемость в этот год составила 80,1 - 91,8 % или 73,9-88,8 % или 81,1-93,1 по сорту Ладный;.и по сорту Дикаф 14 82,2 - 90,8 % или 83,2 - 95,2 шт/м растений, что в значительной мере оказало положительное влияние и на урожайность люпина в этот год. Данные приложения.22 показывают, что внесение гербицидов не оказывало существенного фитотоксичного действия на всходы-люпина. Наибольшая гибель люпина наблюдалась в период посев - полные всходы по сорту Ладный: 12,6 - 18,8 %, по сорту Дикаф 14: 12,1 - 15,7 %, а в послевсходовый период и до созревания до 13%.
Исследователи указывают на два критических периода чувствительности люпина к недостатку воды: период прорастания семян и период формирования на растениях генеративных органов, особенно с фазы бутонизации — весь период цветения до образования сизых бобов (Проскура И.Н., Бардаков А.Г. 1984). Прил. 23-24 - фаза сизый боб, гербицидные варианты.
В- среднем, за годы исследований, полевая всхожесть растений на вариантах с применением гербицидов была несколько выше по сорту Ладный и составила 82,4-86,2%, или 98,9-103,4 шт/м2, а по сорту Дикаф 14 - 82,3-83,6%, или 98,7-103,2 шт/м . Наибольшая гибель люпина наблюдалась в период посев - всходы по сорту Ладный: 13,8-17,6%, по сорту Дикаф 14 - 16,4-17,3%, а в послевсходовый период и до созревания гибель составляла 12-13%, т.е. соответствовала естественной убыли.
Продуктивность растений является результатом интеграции многих фундаментальных процессов: фотосинтеза, дыхания, транспорта метаболитов, роста и развития, а также гормонально-ингибиторного статуса. Среди факторов, оказывающих влияние на продуктивность, фотосинтезу принадлежит ведущая роль.
Фотосинтез - основной процесс, определяющий продуктивность растений, его уровень, достигаемый в поле, зависит от многих факторов, поэтому необходимо научиться предсказывать потенциальную продуктивность сельскохозяйственных посевов, оценивать ее через фотосинтетическую способность возделываемых культурных растений. Но количественное соотношение между фотосинтезом и продуктивностью любой культуры в агрофитоценозе определяют четыре фактора: количество падающего света, доля падающего света поглощенная- листовой поверхностью растения, эффективностью фотосинтетического превращения поглощенной энергии света в биомассу и потери биомассы на дыхание.
По мнению Гатаулиной Г. Г. и Тришкина М. С. (1993) оптимум площади листьев для создания высокого продуктивного посева составляет 40-50 тыс. м2/га. Но кроме этих физиологических параметров на продуктивность ценоза в целом оказывает влияние, в первую очередь, почвенно-климатические условия, водный, питательный и температурный режимы, агротехнические приемы возделывания (предшественники, система борьбы с сорняками) и др.
Влияние гербицидов на накопление сухого вещества растениями узколистного люпина сортов Ладный и Дикаф 14
Среди; важнейших аспектов,, выдвигаемых современным земледелием, первостепенное место занимает биологический азот. Азот является необходимой: составной частью всех белковых веществ, он входит в молекулу хлорофилла, в состав нуклеиновых кислот, без. азота не; может функционировать ферментативная, система самая, активная ;часть, белкового комплекса организма; Большая часть потребности растений в азоте покрывается за счет его био-логически; связанных форм, которые накапливаются в; почве бобовыми: растениями, и почвенными микроорганизмами.
Как и другие зернобобовые.культуры, люпин обогащает почву биологическим азотом благодаря уникальной биологической» способности фиксировать атмосферный азот с: помощью клубеньковых бактерий рода Rizobium, оставляя? после себя» значительное количество биомассы, и являясь, отличным предшественником для других культур, накапливая» за; вегетационный период (100-120 дней) до 300- и более кг/га азота на. гектаре посева ; (Такунов И: Н. 1998). Отличие люпина; состоит в. повышенной азотфиксирующей способности, благодаря: которой? его посевы вполне могут обходиться без азотных удобрений.
Изучение и прогнозирование продуктивности люпина предполагает анализ сложной взаимосвязанной системы, состоящей из целого ряда случайных величин. Эффективность симбиоза клубеньковых бактерии и люпина узколистного в значительной степени определяет азотфиксирующая активность штаммов; в конкретных почвенно-климатических условиях и комплементар-ность.к определенному сорту растения-хозяина. В условиях.опытного участка, выявлена сортовая специфичность на инокуляцию семян люпина узколистного производственным штаммом ризоторфина, что требует незначительных затрат и экономически эффективна.
Нами изучена интенсивность клубенькообразования у детерминантных сортов узколистного люпина за период с 2003 г по 2005 г на фоне применения до и послевсходовых гербицидов. Оба сорта проявили высокую интенсивность симбиотрофного питания азотом в широком диапазоне средовых условий (различные температурные режимы, избыточное и недостаточное увлажнение почвы, недостаток кислорода в почве).
Образование клубеньков на корнях люпина начинается с фазы 3-4 пар настоящих листьев. Их число и размер постепенно возрастают и достигают максимума в фазу цветения. Более 70% клубеньков располагается на главном стержневом корне, около 30% - на боковых корнях первого порядка. Эффективность симбиоза клубеньковых бактерий и бобовых растений в значительной степени определяет азотфиксирующая активность штаммов-в конкретных почвенно-климатических условиях и комплементарность к определенному сорту растения-хозяина. В условиях опыта выявлена сортовая специфичность на инокуляцию семян люпина узколистного ризоторфином. Сравнительное изучение узколистного люпина Дикаф 14 в условиях опыта, показало, что за счет большего количества и массы клубеньков сім формируется более высокий урожай. Прирост урожая семян люпина был связан в основном с увеличением количества бобов, числа семян в расчете на один боб и одно растение при мало изменяющейся массе 1000 семян.
Количество и масса клубеньков находиться в прямой зависимости от влажности почвы в период вегетации. Так, за вегетационный период 2003 года выпало наименьшее количество осадков 217,8 мм, причем, в мае и июле их уровень составил 38 и 72% от среднемноголетнего. В связи с этим, образование клубеньков шло медленно, и на некоторых растениях их совсем не было, количество их было незначительно и масса минимальна. Максимальное количество клубеньков образовывалось в фазе созревания и составило на кон-трольном варианте, без применения гербицидов 792,0 шт/м по сорту Ладный и 884,9 шт/м по сорту Дикаф 14 (прил.40). Применяемые гербициды не препятствовали развитию клубеньковых бактерий и в гербицидных вариантах их количество составляло от 722,1 до 862,2 шт/м2 при массе от 19,4 до 23,3 г/м2 по сорту Ладный и по сорту Дикаф 14 от 912,1 до 1030,7 шт/м при массе от 22,7 до 25,9 г/м соответственно по гербицидным вариантам. К моменту созревания семян в связи с отмиранием клубеньковых бактерий их количество со-кращалось и составило на контрольном варианте 499,1 шт/м при массе 12,2 г/м по сорту Ладный и 539,8 шт/м при массе 14,1 г/м по сорту Дикаф 14. Заметное снижение количества клубеньков, и их масса наблюдалась в герби-цидных вариантах и составила по сорту Ладный: 496,3 - 569,7 шт/м при мае-се от 12,8 до 14,1 г/м , по сорту Дикафі 14 эти показатели составили 556,7 9 9 634,3 шт/м при массе 14,8 - 16,9 г/м . В оптимальном, по влаго- и теплообеспеченности 2004 году, количество 9 9 клубеньков на контроле было 1276,6 шт/м при массе 29,6 г/м в фазу налива по сорту Ладный (прил. 41), и по сорту также максимальное количество их 9 9 было 1431,5 шт/м при массе 30,0 г/м на гербицидных вариантах в фазе налива максимальное количество клубеньков достигало при применении смеси 9 9 прометрина и симазина - 1490,9 г/м при массе 34,9 г/м по сорту Ладный и 9 9 1940,3 г/м при массе 39,7 г/м по сорту Дикаф 14. Во влажном, 2005 году, с осадками в летний период, превышающими среднемноголетние показатели, количество клубеньков было максимальным при наибольшей их массе. Так, в фазу блестящего боба на контрольном вари 9 9 анте их количество составило 1477,5 шт/м при массе 30,9 г/м по сорту Лад 9 9 ный и 1587,7 шт/м при массе 32,2 г/м . Гербицидные варианты превышали контроль на 10-12% по количеству и на 15-18% по массе (прил. 42).
