Внедрение нетрадиционной культуры колумбовой травы в традиционный севооборот

В основу перехода сельскохозяйственного производства к адаптивному ( симбиотическому ) развитию при условии биологизации и экологизации интенсификационных процессов должен быть положен принцип , в соответствии с которым стратегии развития природы и человеческой цивилизации должны , взаимодействуя , обогащать друг друга , обеспечивая биосферосовместимость и высокое качество жизни человека . Решение проблемы увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранение биосферы связано с практическим применением новых агротехнологий . В представленной работе продемонстрирована возможность внедрения нетрадиционной культуры колумбовой травы в полевой севооборот . Sorghum almum Parodi - многолетняя кормовая культура , относится к роду сорговых (Sorghum), который входит в обширную трибу андропогоновых (Andropogoneae) семейства злаковых (Gramineae).

Колумбова трава является ценной кормовой культурой , превосходящей по питательности кукурузу . Культура может использоваться на корм скоту как в свежем виде ( травяная резка ), так и в виде силоса и сена , может быть включена в состав зеленого конвейера с третьей декады июля по октябрь . Для крупного рогатого скота может включаться в полноценный рацион , для свиней и птиц в качестве витаминной подкормки , в связи с особенностями строения их желудка . В настоящее время решено провести эксперимент о влиянии различного агрофона на развитие и продуктивность колумбовой травы . Обоснование норм удобрений исходит из следующих соображений :1- рекомендаций по удобрению многолетних трав , 2- учёт особенности вегетации колумбовой травы , 3- фактический вынос культурой минеральных веществ [1]. Эксперимент и результаты рассмотрены в таблице 1.

Замечено, что вариант № 2 проходит фазу вымётывания на 5 дней раньше всех вариантов, а № 4 ᴎ № 5 на 5 дней позднее. И если прохождение вторым вариантом вегетации по нормам удобрений это случайность, четвертый и пятый могут быть обусловлены более высоким агрофоном. Средний линейный размер растений составлял около двух метров к моменту первого укоса (фаза взметывания), и около полутора метров к моменту второго укоса (фаза трубкования). Максимальная урожайность (у, ц/га) оказалась на вариантах с максимальным агрофоном сформированным с учётом потребности культуры, в то время как подкормка (х, кг/га) не оказала эффекта на вариантах с шириной междурядий 45 см.у=0,25х+587,5, по причине трудной доступности удобрения из за низкой обеспеченности влагой в середине вегетации, данная ситуация лучше на вариантах с шириной междурядий 70 см. у=2,25х+482,5, так как почва менее иссушена растениями. Рекомендовать высокий агрофон возможно после расчёта стоимости дополнительной продукции с учётом стоимости дополнительного внесения удобрения. Следует учесть, что без удобрений урожайность за 2 укоса составила 370 ц/га, у=3,83х+370 и 300 ц/га, у=2,33х+300,где х, кг/га NРК, соответственно, на вариантах с шириной междурядий 45 и 70см. [2]

Таблица 1 – Влияние различных норм удобрений на урожайность зеленой массы колумбовой травы (2010-2012 гг .)

* Подкормка после первого укоса

Показателями обеспеченности колумбовой травы элементами минерального питания являются относительное и абсолютное содержание их в сухом веществе растений и почве . В результате исследования химического состава зеленой массы травы Колумба были получены следующие данные : в растительных образцах в среднем содержание азота составляет 2,1%, калия 2,3%, фосфора 0,33%. Таким образом , в 1 ц сухого вещества растения содержится 2,1 кг азота , 2,3 кг калия , 0,33 кг фосфора ( полученные результаты подтверждают исследование ботанического сада АН Украины ).

В создании условий бездефицитного почвенного питания большое значение имеет соответствие используемых при расчетах показателей выноса единицей урожая конкретным условием возделывания и назначению посева . Исследования показали , что вынос единицей урожая так же , как и содержание их в абсолютно сухом веществе растений , не зависел от способа сева и нормы высева , благодаря способности колумбовой травы улучшать использование питательных веществ почвы и удобрений в сбалансированных посевах .

Увеличение нормы высева или получение фактических урожаев выше ожидаемого уровня в благоприятные годы усиливает потребность колумбовой травы в элементах питания , повышает напряженность баланса и использования растениями питательных веществ из почвы и удобрений .

Улучшение влагообеспеченности посевов увеличило использование питательных веществ из почвы и способствовало получению урожаев выше запланированных уровней . При этом повышается использование элементов питания из подпахотных слоев , в теплые влажные годы .

Таким образом , при получении максимальных урожаев колумбовой травы внесение норм удобрений (NPK)₆₀ обеспечивает оптимальный режим почвенного питания растения в высокопродуктивных посевах и не ограничивает их фотосинтетическую деятельность , но почва после данной культуры нуждается в пополнении азотом , так как имеет место значительная убыль элемента в большей степени из подпахотного слоя .

Целью нашего эксперимента предполагалось выявление различий между значениями определенных параметров , характеризующих серые лесные почвы на глубине пахотного и подпахотного слоя в разных объектах исследования . Анализируя урожайность семян колумбовой травы раннего срока посева с нормой высева семян 30 кг / га в зависимости от содержания элементов питания в почве в период уборки , в слоях 0-20 см , 20-40 см . в период 2000-2012 гг получили зависимость :

• У =-0,09· N+12,15; У =-0,37· Р +7,54; У =-0,19· К +4,50 и

• У =0,002· N+1,507; У =0,035· Р +1,229; У =0,048· К +1,142, соответственно .

Видно , что для формирования урожайности 1 т . семян требуется 0,09 мг / кг азота , 0,37 мг /100 г фосфора , 0,19 мг /100 г калия , что касается слоя 0-40 см ., то картина обратная , а именно ослабление активности корневой системы к концу вегетации приводит к уменьшению потребления фосфора и калия растениями , усиленное выпадение осадков в этот период вместе с формированием семян уменьшают содержание азота в почве на 0,002 мг / кг в целом по линейной модели слоя 20-40 см .:

• У =-0,002· N+0,101· Р +0,039· К

В целом можно сделать вывод , что выращивание колумбовой травы не нарушает экологического равновесия . Незначительное уменьшение в конце вегетации количественных значений N,P,K, по результатам почвенных анализов , объясняется высокой буферностью почвы , как сложного природного тела , способностью травы усваивать элементы питания из более глубоких слоев почвы , недоступных корням традиционных культур [3].

Исследование влияния удобрений на семенную продуктивность выявило следующие закономерности ( табл . 2).

Таблица 2 – Влияние различных норм удобрений на урожайность семян колумбовой травы . (2010-2012 гг )

* Подкормка после фазы цветения

Анализируя данные по семенной продуктивности в зависимости от норм удобрения , можно сделать вывод , что ширина междурядий влияет на динамику процесса воспроизводства семян , а именно при ширине междурядий 45 см ., при внесении удобрений ( варранты № 1,4,5) и подкормок ( № 1,2,3) динамика отрицательная , r ху =-0,86 и r ху =-0,16 соответственно , это означает , что с увеличением внесения удобрения на 1 кг / га урожайность зерна убывает на 0,16 ц / га , что описывается уравнением у =-0,16 х +27,93 данный факт можно объяснить увеличением прироста зелёной массы в ущерб формированию зерна .

Подкормки в середине вегетации представлены нелинейной зависимостью у =0,04166 х ²-1,61666 х +29,6 , таким образом , минимальная урожайность зерна составляет 13,9 ц / га при подкормке азотом 19,4 кг / га . При ширине междурядий 70 см . варианты ( № 6,9,10) имеют положительную динамику r ху =0,88, у =0,03 х +18,03 с увеличением внесения удобрений на 1 кг / га урожайность семян увеличивается на 0,03 ц / га , что объясняется эффективным использованием притока солнечной радиации и минеральных веществ , в вариантах с подкормкой ( № 6,7,8) r ху =0,4, а у =0,022 х ²-0,62 х +18,4 зависимость нелинейная , при минимальной подкормке 14 кг / га будет минимальная урожайность семян 14 ц / га . Следовательно , из проведенных расчётов можно сделать вывод о неэффективности подкормок при ширине междурядий 45 см в середине вегетации при выращивании колумбовой травы на семена , так как они сдерживают формирование и развитие репродуктивных органов в угоду зелёной массе , и эффективности данного мероприятия при ширине междурядий 70 см .