Формирование урожайности зеленой и сухой массы топинамбура в зависимости от сроков уборки

Автор: Елисеев Сергей Леонидович, Ренв Евгений Александрович, Катаев Алексей Сергеевич

Журнал: Молочнохозяйственный вестник @vestnik-molochnoe

Рубрика: Сельскохозяйственные и ветеринарные науки

Статья в выпуске: 3 (39), 2020 года.

Бесплатный доступ

В статье приведены результаты научных исследований по влиянию срока уборки топинамбура на урожайность зеленой массы и абсолютного сухого вещества. Однофакторный опыт был заложен по методике Б.А. Доспехова на учебно-научном опытном поле Пермского ГАТУ по схеме: 1 - уборка зеленой массы через 10 дней после фазы цветения, 2 - уборка зеленой массы через 20 дней после фазы цветения, 3 - уборка зеленой массы перед уборкой клубней. По результатам исследований установлено, что срок уборки зеленой массы не оказал влияния на ее урожайность, которая составила 13,1-15,5 т/га, а также на урожайность сухой массы - 3,01-3,44 т/га. Отмечается тенденция снижения урожайности зеленой массы от более раннего срока уборки к более позднему - на 1,7-2,4 т/га, сухой массы - на 0,16-0,43 т/га. Выживаемость растений - 88-92% и густота стояния растений перед уборкой - 3,2-3,4 шт./м2 не зависели от срока уборки. Существенное увеличение массы абсолютного сухого вещества культуры продолжается до фазы цветения и достигает максимума - 6,45 т/га. В связи с оттоком питательных веществ из надземной части растения в поземные органы после фазы цветения наблюдается резкое снижение урожайности сухой массы к первому сроку уборки - на 3,28 т/га. Максимальная высота растений также отмечена в фазе цветения - 153 см, после чего рост растений прекращается. Наибольшее содержание витамина С в зеленой массе топинамбура отмечено при ее скашивании перед уборкой клубней - 65,6 мг/кг, наибольшее содержание каротина - при уборке зеленой массы через 10-20 дней после фазы цветения -17,2-18,0 мг/кг, наибольшее содержание сырой золы - при уборке через 20 дней после фазы цветения - 3,4%.

Еще

Топинамбур, зеленая масса, сухая масса, срок уборки, урожайность

Короткий адрес: https://sciup.org/149126881

IDR: 149126881

Текст научной статьи Формирование урожайности зеленой и сухой массы топинамбура в зависимости от сроков уборки

3,28 т/га. Максимальная высота растений также отмечена в фазе цветения – 153 см, после чего рост растений прекращается. Наибольшее содержание витамина С в зеленой массе топинамбура отмечено при ее скашивании перед уборкой клубней – 65,6 мг/кг, наибольшее содержание каротина – при уборке зеленой массы через 10‒20 дней после фазы цветения –17,2‒18,0 мг/кг, наибольшее содержание сырой золы – при уборке через 20 дней после фазы цветения – 3,4%.

На сегодняшний день учеными активно изучается возможность применения культуры топинамбура в различных отраслях промышленности [1, 2]. Продукцию топинамбура возможно использовать в пищевом производстве, в фармацевтической промышленности, для производства энергетических ресурсов [3‒6]. Особое значение в виду высоких кормовых качеств топинамбур приобретает в кормовом производстве [7]. Специалисты аграрного сектора одним из путей решения проблемы получения высокоэнергетических кормов видят внедрение в сельскохозяйственное производство новых нетрадиционных культур, одной из которых является культура топинамбура [8]. Топинамбур по праву относится к перспективным кормовым растениям с высоким биологическим и кормовым потенциалом [9]. Надземная масса содержит в своем составе большое количество сухого вещества, белка, аминокислот, пищевых волокон, по своей питательной ценности превосходит многие кормовые растения [10, 11]. Основными причинами, препятствующими широкому внедрению топинамбура в промышленное производство, являются недостаточная биологическая изученность культуры, отсутствие селекционной работы, отсутствие зональных технологий возделывания и технологий хранения [12].

Цель исследования – определить оптимальный срок уборки, обеспечивающий получение наибольшей урожайности сухой и зеленой массы топинамбура.

Задачи исследования:

  • 1)    определить урожайность зеленой и сухой массы;

  • 2)    выявить особенности формирования густоты стояния растений, накопления сухой массы и роста растений;

  • 4)    определить биохимический состав зеленой массы.

Материалы и методы исследований. Однофакторный опыт закладывали в 2018‒2019 гг. на базе учебно-научного опытного поля Пермского ГАТУ по следующей схеме: 1 – уборка зеленой массы через 10 дней после фазы цветения, 2 – уборка зеленой массы через 20 дней после фазы цветения, 3 – уборка зеленой массы перед уборкой клубней. Повторность – четырехкратная. Общая площадь делянки – 30 м2, учетная площадь – 20 м2. Объект исследования – сорт Скороспелка. Агротехнические мероприятия включали: дискование почвы бороной БДМ-2,4 на глубину 10‒12 см после уборки предшественника, зяблевую вспашку плугом ПЛН-4‒35, ранневесеннее боронование зубовой бороной БЗТС-1,0, культивацию с боронованием на глубину 10‒12 см культиватором КПС-4, нарезку гребней культиватором КОН-2,8. Минеральные удобрения вносили разбрасывателем D-Pol в дозе N221 Р74 К374, определенной с учетом выноса с урожайностью клубней 25 т/га. Подготовка клубней к посадке сводилась к просушиванию и калибровке. Посадку клубней проводили вручную в гребень на глубину 5-6 см в 2018 году – 11 июня, в 2019 году – 13 мая. Проводили трехкратную междурядную обработку культиватором КОН-2,8 до всходов, при появлении всходов и при высоте растений 20 см. Скашивание зеленой массы проводили перед уборкой клубней поделяночно триммером Husgvarna 128R в 2018 году – 6 октября, в 2019 году – 5 октября. Опыт закладывали на дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой почве с содержанием гумуса – 2,4%, pHсол – 6,0‒6,1. Метеорологические условия вегетационного периода 2018 года: T°C – 15,3°С, RRR – 228,6 мм. Метеорологические условия вегетационного периода 2019 года: T0C – 11,3°С, RRR – 522,8 мм. Опыт заложен по методике Б.А. Доспехова [13], сопутствующие наблюдения и исследования проведены по общепринятым методикам и ГОСТам.

Результаты исследований и их обсуждение. Урожайность сухой и зеленой массы топинамбура не зависела от срока уборки (Fф≤F05). Урожайность зеленой массы при уборке через 10 дней после фазы цветения составила 15,5 т/га. При более поздних сроках уборки отмечается снижение урожайности на 1,7‒2,4 т/га. Это может быть связано с началом оттока питательных веществ из стебля в клубни. Более высокая урожайность абсолютного сухого вещества также наблюдается при более ранних сроках уборки зеленой массы – 3,17‒3,44 т/га, что на 0,16‒0,43 т/га больше, чем при скашивании зеленой массы перед уборкой клубней (рис. 1) .

Уборга о м через 10 Уборка ом через 20 Уборка зм перед срок дней поел с две гения дней после цветения уоорьпй клубней     уооркн

Рис. 1. Урожайность зеленой и сухой массы топинамбура, т/га, среднее за 2018‒2019 гг.

Густота всходов топинамбура в среднем составила 3,4‒3,5 шт./м2, полевая всхожесть – 95% (табл. 1) . Срок уборки не оказал существенного влияния на густоту стояния растений, которая перед уборкой составила 3,2‒3,4 шт./м2. Выживаемость растений варьировала на уровне 88‒92%, что подтверждает равную урожайность зеленой и сухой массы топинамбура.

Таблица 1 – Структура урожайности растений топинамбура, среднее за 2018‒2019 гг.

Показатели структуры урожайности

Уборка зеленой массы, дней после фазы цветения

НСР 05

10

20

перед уборкой клубней

Густота всходов, шт./м2

3,4

3,4

3,5

Fф≤F 05

Полевая всхожесть, %

95

95

95

Fф≤F 05

Густота стояния растений перед уборкой, шт./м2

3,3

3,2

3,4

Fф≤F 05

Показатели структуры урожайности

Уборка зеленой массы, дней после фазы цветения

НСР 05

10

20

перед уборкой клубней

Выживаемость растений, %

90               1

88             1

92                       1

Fф≤F 05

Наблюдение за накоплением сухой массы по фазам развития растения показывает существенное ее увеличение до фазы цветения. В фазе бутонизации она составила 3,72 т/га, что на 3,64 т/га больше, чем в фазе всходов (НСР05 = 0,46). Максимальная урожайность сухого вещества достигается в фазе цветения – 6,45 т/га, что на 2,73 т/га больше, чем в фазе бутонизации (НСР05 = 1,11). После фазы цветения фотосинтетическая деятельность растений снижается, начинается активный отток питательных веществ из стебля растения в подземные органы, направленный на формирование клубней, что приводит к резкому снижению урожайности абсолютного сухого вещества уже к первому сроку уборки – через 10 дней после фазы цветения – на 3,28 т/га (НСР05 = 1,23) (рис. 2) .

т.га

Фаза есюдсе Физа Фа за икетениЕ Уборка з-м Уборка з'ы Уборка з;ы бутошвзщш             через 10 дна через 20 дней перед уборкой Фаза после       после клубней щетеяия    цветения

Рис. 2. Урожайность абсолютного сухого вещества в зеленой массе топинамбура по фазам развития и срокам уборки, т/г, среднее за 2018‒2019 гг.

Полную фазу всходов отмечали при высоте растений топинамбура – 20 см. В последующие фазы развития отмечается существенный рост растений: от всходов до бутонизации – на 117 см (НСР05 = 2), от бутонизации до цветения – на 16 см (НСР05 = 4). Максимальная высота растений топинамбура достигается в фазе цветения – 153 см. После фазы цветения рост растений прекращается (рис. 3) .

Наибольшее содержание витамина С в зеленой массе отмечено при ее уборке перед уборкой клубней – 65,6 мг/кг, что на 9,3‒10,7 мг/кг больше, чем при более ранних сроках уборки. Наибольшее содержание сырой золы отмечено при уборке зеленой массы через 20 дней после цветения – 3,4%, что на 0,5‒0,6% больше, чем при уборке через 10 дней после фазы цветения и перед уборкой клубней. Наи- большее содержание каротина наблюдается при уборке зеленой массы через 10 и 20 дней после фазы цветения – 17,2‒18,0 мг/кг, что на 6,0‒6,8 мг/кг больше, чем при ее скашивании перед уборкой клубней (табл. 2).

Рис. 3. Высота растений топинамбура по фазам развития, см, среднее за 2018‒2019 гг.

Таблица 2 ‒ Биохимический состав зеленой массы топинамбура, среднее за 2018‒2019 гг.

Содержание биохимических компонентов

Уборка зеленой массы, дней после фазы цветения

НСР 05

10

20

перед уборкой клубней

Витамин С, мг/кг

56,3

54,9

65,6

4,4

Сырая зола, %

2,8

3,4

2,9

0,3

Каротин, мг/кг

17,2

18,0

11,2

2,6

Выводы

  • 1.    Урожайность сухой и зеленой массы топинамбура не зависит от срока ее уборки, что обусловлено равной выживаемостью и густотой стояния растений перед уборкой.

  • 2.    Накопление абсолютного сухого вещества продолжается до фазы цветения и достигает уровня 6,45 т/га. После фазы цветения отмечается существенное снижение сухой массы в связи с оттоком питательных веществ в подземные органы.

  • 4.    До фазы цветения наблюдается существенный рост растений топинамбура: от всходов до бутонизации – на 117 см, от бутонизации до цветения – на 16 см. После фазы цветения рост растений прекращается.

  • 5.    Наибольшее содержание витамина С в зеленой массе топинамбура отмечается перед уборкой клубней – 65,6 мг/кг, что на 9,3‒10,7 мг/кг больше, чем при более ранних сроках уборки. Наибольшее содержание сырой золы отмечено при уборке через 20 дней после цветения – 3,4%. Большее содержание каротина накапливается в зеленой массе в более ранние сроки уборки – 17,2‒18,0 мг/кг, что

  • на 6,0‒6,8 мг/кг больше, чем при ее скашивании перед уборкой клубней.

Список литературы Формирование урожайности зеленой и сухой массы топинамбура в зависимости от сроков уборки

  • Мокина, С.А. Влияние органо-минерального удобрения «Биоплант флора» на урожайность топинамбура сорта Скороспелка / С.А. Мокина, Ю.В. Панкратов // Труды Костромской государственной сельскохозяйственной академии: сб. науч. трудов по итогам 66-й Международной научно-практической конференции. - Кострома, 2015. - С. 26-30.
  • Королева, Ю.С. Формирование урожайности топинамбура в условиях Верхневолжья при внесении расчетных доз удобрений / Ю.С. Королева // Плодородие. - 2016. - № 2(89). - С. 20-23.
  • Голдыбан, В.В. Особенности культуры и перспективы возделывания топинамбура в Республике Беларусь / В.В. Голдыбан, Д.И. Комлач // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Международной научно-технической конференции. - Минск, 2014. - С. 62-67.
  • Кузьминова, Г.С. Новая культура для аграрного сектора России требует разработки новых технологий / Г.С. Кузьминова, А.Г. Пономарев // Инновационное развитие АПК России на базе интеллектуальных машинных технологий: сб. науч. докладов Международной научно-технической конференции. - М., 2014. - С. 140145.
  • Михальченкова, Е.С. Топинамбур как перспективная кормовая культура в Нечерноземной зоне России / Е.С. Михальченкова // Вестник ОрелГАУ. - 2009. - № 2. - С. 42-43.
  • Старовойтов, В.И. Полевые исследования коллекции сортообразцов топинамбура на дерново-подзолистой супесчаной почве ЦФО / В.И. Старовойтов, О.А. Старовойтова, А.А. Манохина // АПК России. - 2017. - № 2. - С. 344-351.
  • Старовойтов, В.И. Топинамбур как кормовой ресурс / В.И. Старовойтов, О.А. Старовойтова, А.А. Манохина // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина». - 2014. - № 3 (63). - С. 24-26.
  • Аникиенко, Т.И. Влияние скармливания зеленой массы топинамбура на качество молока, сметаны и масла / Т.И. Аникиенко // Вестник Алтайского ГАУ. - 2016. - № 5 (139). - С. 105-109.
  • Цугкиева, В.Б. Оценка качества силоса из зеленой массы топинамбура сорта Интерес / В.Б. Цугкиева, Л.Б. Дзанитиева // Известия Горского ГАУ. - 2010. - № 1. - С. 74-75.
  • Старовойтов, В.И. Топинамбур - кормовая культура / В.И. Старовойтов, О.А. Старовойтова, А.А. Манохина // АгроСнабФорум. - 2018. - № 1 (157). - С. 56-57.
  • Котова, З.П. Оценка кормовой ценности топинамбура (Heliantus tuberosus l.) в условиях Карелии / З.П. Котова, Н.В. Парфенова // Кормопроизводство. - 2015. - № 6. - С. 41-45.
  • Цугленок, Н.В. Результаты исследования скармливания зеленой массы топинамбура дойным коровам / Н.В. Цугленок, Г.И. Цугленок, Т.И. Аникиенко // Вестник КрасГАУ. - 2007. - № 3. - С. 148-152.
  • Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - 6-е изд., стереотип. - М.: ИД Альянс, 2011. - 352 с.
Еще
Статья научная