|
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
ІНСТИТУТ ЕФІРООЛІЙНИХ І ЛІКАРСЬКИХ РОСЛИН
Саплєва Лідія Олександрівна
УДК 633. 39:631. 5+[633. 21+633. 2/3]+631. 584.5
ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ПРОДУКТИВНОСТІ АМАРАНТУ
І РОЗРОБКА ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ЙОГО
ВИРОЩУВАННЯ ПРИ ЗРОШеННІ В КРИМУ
Спеціальність 06.01.09 - рослинництво
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Сімферополь 2000
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Кримському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України.
Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор
Ніколаєв Євген Володимирович, проректор
з науково-дослідної роботи Кримського
державного аграрного університету.
Офіційні опоненти:
доктор сільськогосподарських наук, професор, академік Адамень Федір Федорович, академік-секретар відділення рослинництва і переробки УААН;
кандидат сільськогосподарських наук Гулько Неллі Борисівна, завідуюча сектором гербології Інституту ефіроолійних і лікарських рослин УААН.
Провідна установа:
Херсонський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, кафедра рослинництва.
Захист відбудеться 27 квітня 2000 р. о 11 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради К 52.353.01 при Інституті ефіроолійних
і лікарських рослин за адресою: 95034, Крим, м. Сімферополь, вул. Київська, 150.
З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці Інституту ефіроолійних і лікарських рослин: м. Сімферополь, вул. Київська, 150.
Автореферат розісланий 23 березня 2000 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат сільськогосподарських наук Тімашова Л.О.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. За останні дев'ять років виробництво молока в суспільному секторі Криму скоротилося в 5,8 разів. Ще в більшому ступені знизилося виробництво м'яса. Одна з основних причин - недосконалість сучасного кормовиробництва. Воно низькопродуктивне, високозатратне, не задовольняє потреби тваринництва в об'ємах, структурі та якості кормів.
А.О.Бабич (1991), В.І.Остапов та ін. (1989) вважають, що для удосконалення кормовиробництва необхідно, насамперед, оптимізувати структуру кормових угідь за рахунок збільшення площ вирощування високобілкових, багатоукісних, економічно ефективних кормових культур. На думку П.П.Вавілова, А.А.Кондратьєва (1975), І.Д.Артьомова та ін. (1988), П.Л.Сарнацького та ін. (1991), поряд із традиційними доцільно вирощувати раніше невикористовувані в кормовиробництві рослини. Вивченню нових високобілкових, багатоукісних культур, потреба в яких для кормовиробництва особливо відчутна як джерела білка в зеленій масі при сумісному вирощуванні з кукурудзою і сорговими, були присвячені наші дослідження. Для найбільш перспективної з них розроблялися елементи технології вирощування.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводили з 1987 року відповідно до підрозділу плану 6.4.3.2 “Вивчити агробіологічні особливості, врожайність і якість нових для Криму кормових культур”, що входить у тему “Розробка енергозберігаючої екологобережливої системи забезпечення тварин зеленими кормами”, яка є складовою частиною довгострокового плану науково-дослідних робіт Кримського ДАУ (номер державної реєстрації 01.87.0036348) і зв'язана з державним проектом України “Корми”.
Мета і задачі дослідження. Виявити з нових пізніх ярих високобілкових кормових культур найбільш перспективну і розробити оптимальні параметри основних агротехнічних заходів технології її вирощування; вивчити можливість і доцільність вирощування цієї культури в суміші зі злаками при зрошенні в Криму. Відповідно до цього були поставлені наступні задачі:
- виявити потенційну врожайність, якість зеленої маси нових високобілковых кормових рослин та їх насіннєву продуктивність, порівняти з традиційними кормовими культурами;
- оптимізувати строки, способи сівби, норми висіву і глибину загортання насіння найбільш перспективної з нових кормових культур, розробити систему удобрення, установити висоту і строк скошування;
- визначити спосіб сівби і співвідношення компонентів, що дозволяють ефективно вирощувати амарант у суміші з пізніми ярими злаками;
- визначити економічну ефективність результатів досліджень.
Наукова новизна одержаних результатів. В зрошуваних умовах Криму були вперше вивчені нові однолітні високобілкові, багатоукісні кормові культури: три види амарантів, мальва кільчаста, никандра фізалісовидна. Визначені: врожайність, якість зеленої маси цих культур і економічна ефективність вирощування. Оптимізовані параметри основних елементів технології вирощування найбільш перспективної з них – амаранту волотистого. Виявлена доцільність вирощування амаранту в суміші зі злаковими культурами; встановлені оптимальні способи їх сівби, співвідношення і сортовий склад компонентів.
Практичне значення одержаних результатів. Виявлена доцільність використання в кормовиробництві Криму амаранту волотистого. Обгрунтовано оптимальні параметри основних елементів технології вирощування цієї культури при зрошенні. Надані рекомендації по використанню азотних добрив, запропоновано раціональний склад кормових сумішей амаранту, способи їх сівби. Розроблені та впроваджені рекомендації по вирощуванню амаранту в Криму.
Особистий внесок здобувача полягає у вивченні наукових публікацій по темі досліджень, виконанні експериментальної роботи, аналізі й узагальненні отриманих результатів, написанні звітів, статей і дисертації.
Апробація результатів досліджень. Результати досліджень докладалися на науково-практичних конференціях у Криму (1988, 1990, 1996, 1999 рр.), у Казанському державному університеті (1991 р.).
Публікації. Основні положення дисертації і результати проведених експериментів опубліковані у 7 друкарських роботах.
Структура й об'єм дисертації. Дисертація (110 сторінок основного машинописного тексту) складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел (235 найменувань, у тому числі 12 іноземних авторів). Робота включає 40 таблиць, 2 малюнки і 35 таблиць додатка.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Стан вивченості питання й основні напрямки досліджень. З пізніх нових ярих кормових культур, на думку П.Ф.Медведєва (1970), П.П.Вавілова і А.О.Кондратьєва (1975), К.А.Варламової (1989), Ю.Г.Тітарева і І.С.Сахарчука (1989), А.Г.Яртієва і І.М.Магомедова (1990), П.Л.Сарнацького та ін. (1991), І.А.Чернова і Б.Я.Земляного (1991), найбільш перспективними є амаранти, мальви, нікандра, що формують у різних регіонах колишнього СРСР від 700 до 1400 ц/га зеленої маси, на 1 к. од. якої припадає від 130 до 200 г перетравного протеїну. Однак у Криму ці культури не вивчалися. В другій половині 80-х років нами вперше проводилися лише попередні дослідження, результати яких були позитивні.
Виявленню найбільш врожайної, що формує високобілкову зелену масу, економічно доцільної нової кормової рослини присвячена наша робота. Для культури, що проявила себе краще інших, оптимізувались основні елементи технології вирощування.
Розділ 1 Програма, умови проведення, агротехніка й методика
досліджень
Дослідження проводили по наступній програмі:
- Порівняльне вивчення продуктивності, якості зеленої маси й ефективності вирощування традиційних і нових для Криму кормових культур.
- Оптимізація найважливіших елементів технології вирощування амаранту волотистого при зрошенні в Криму: строків і способів сівби, норм висіву і глибини загортання насіння, доз добрив, строків і висоти скошування.
- Вплив способів сівби на врожайність, якість зеленої маси й ефективність вирощування амаранту волотистого в суміші з кукурудзою, суданською травою, сорго-суданковим гібридом (ССГ) і гібридами сорго цукрового.
Характеристика умов проведення дослідів, агротехніка і методика досліджень. Польові досліди проводили в 1987…1997 роки на зрошуваній ділянці дослідного поля Кримського ДАУ. Попередник - післяжнивний посів вівса з горохом на зелений корм. Агротехніка в дослідах загальноприйнята для культур у зоні вирощування або передбачена програмою досліджень. Грунт ділянки - південний міцелярно-карбонатний чорнозем. Вміст гумусу у шарі 0…30 см коливається від 2,7 до 2,9%, гидролізованого азоту - біля 11 мг, рухомого фосфору - 1,15, калію - 42 мг/100 г. Водомісткість грунту гарна, вологість в'янення для метрового шару - 15,2%. У середньому кількість опадів і температура повітря в роки досліджень були близькі до середньобагаторічних. Окремі роки були посушливими (1994 і 1995) або зволоженими (1996 і 1997), тепліші (1989, 1991, 1993) або близькі до средньобагаторічного рівня (1987 і 1994). Така розмаїтість погоди дозволила вивчити амарант у типових для Криму умовах.
Досліди закладали в чотириразовій повторності методом рендомізованих повторень із площею облікових ділянок 50…52 м2. Визначення врожайності проводили на кожній ділянці шляхом зважування зібраної з облікової площі зеленої маси, показники якості корму- за загальноприйнятими методиками.Фази розвитку, забур'яненість посівів амаранту, густоту стояння рослин, отавність, структуру врожаю визначали за методиками Всесоюзного НДІ кормів, площу листової поверхні - методом висічок. При закладанні польових дослідів із добривами користувалися методиками, розробленими НДІ добрив і агрогрунтознавства ім. Д.М.Прянішнікова. Для розрахунку економічної ефективності використовували спеціальні методики (Г.М. Лоза, 1980; М.І. Толкач, 1987, В.М. Губенко, 1991;). Статистичне опрацювання результатів досліджень проводили методом дисперсійного і регресійного аналізів (Б.О.Доспєхов,1985) із використанням електронно-обчислювальної техніки.
Розділ 2 Порівняльне вивчення продуктивності і якості зеленої маси традиційних і нових для Криму кормових культур
Максимальну в досліді врожайність зеленої маси сформували амарант волотистий і гібрид сорго цукрового Кормовий 5 (табл. 1).
Таблиця 1
Продуктивність, якість і економічна ефективність традиційних і нових для Криму кормових культур (середнє за 1987…1991 рр.)
Примітка: * – середне за 1988…1991 рр.
У зеленій масі злаків, у порівнянні з новими культурами, було більше кормових одиниць, цукру, але менше перетравного протеїну. Комплексним показником, що характеризує врожайність зеленої маси, вміст в ній кормових одиниць і перетравного протеїну - є вихід кормопротеїнових одиниць (КПО) з 1 га. Найбільшим він був при вирощуванні амаранту волотистого, собівартість КПО була найменшою. Білок амаранту, як показали наші дослідження, містив максимальну, у порівнянні з досліджуваними культурами, кількість незамінних амінокислот, співвідношення яких було оптимальним.
Найбільша врожайність насіння була отримана при вирощуванні кукурудзи, сорго й амаранту волотистого. Коефіцієнт розмноження амаранту був найбільшим – біля 4 тисяч.
Викладене вище дало нам підставу вважати амарант волотистий найбільш перспективною кормовою рослиною і подальші дослідження присвятити розробці технології його вирощування.
Розділ 3 Розробка найважливіших елементів технології вирощування
амаранту волотистого при зрошенні в Криму
Один із найважливіших елементів технології вирощування амаранту – строк сівби. При ранніх строках період від сівби до сходів збільшувався і до моменту їхньої появи ділянки заростали бур'янами (табл. 2).
Таблиця 2
Вплив строків сівби на врожайність, якість зеленої маси й ефективність вирощування амаранту Стерх (середнє за 1989…1993 рр.)
При сівбі на початку травня (вар. - 1 травня), коли середньодобова температура повітря в роки досліджень досягала 12,5 °С, амарант сходив на 11-у добу, кількість з'явившихся до цього часу сходів бур'янів різко знижувалася, витрати на боротьбу з ними зменшувалися. Цим пояснюється той факт, що при однаковій врожайності зеленої маси і виході КПО при сівбі з 10 квітня по 10 травня собівартість корму була найменшою при проведенні цього агрозаходу на початку травня. При сівбі після 20 травня, у зв'язку зі скороченням періоду вегетації рослин після другого укосу і зниженням продуктивності третього, врожайність амаранту знижувалася, собівартість корму зростала.
До відхилення від оптимальних параметрів глибини загортання насіння особливо чутливі дрібнонасінні кормові рослини. При цьому на продуктивність культури сильно впливає якість насіння, його розмір. Нами встановлено, що найбільша схожість амаранту була при глибині загортання насіння 2 см. Зі збільшенням глибини загортання насіння (понад 2 см) схожість зменшилася, із ростом маси 1000 насінин - підвищилася (мал. 1).
Мал. 1 Схожість насіння амаранту Стерх у залежності від глибини загортання насіння і маси 1000 насінин (середнє за 1995…1997 рр.)
Максимальна схожість амаранту була при загортанні насіння на глибину 2 см з масою 1000 штук 0,7 г і більше. Сівба крупним насінням дозволяє збільшити глибину їх загортання до 3 і навіть 4 см. При цьому його схожість залишається досить високою - понад 50%. Для прогнозування схожості амаранту в залежності від глибини загортання і маси 1000 насінин нами була виведена наступна формула:
S=1,75+31,498h-16,31h2+1,92h3+70,622m2h-12,187m2h2, (1)
- де: S - схожість, %;
h - глибина загортання насіння, см;
m - маса 1000 насінин, г.
Вплив маси 1000 насінин і глибини їх загортання на врожайність зеленої маси амаранту був аналогічним впливу цих елементів технології на схожість (мал. 2).
Мал. 2 Врожайність амаранту Стерх у зв'язку з глибиною загортання насіння і масою 1000 насінин (середнє за 1995…1997 рр.)
Максимальна врожайність була при загортанні насіння на глибину 2…3 см. При збільшенні глибини загортання насіння до 4 см, що має сенс у суху, жарку весну, найбільш доцільне використання крупної фракції насіння (маса 1000 шт. до 0,8 г), що забезпечило одержання врожайності зеленої маси більше 70 т/га.
Прогнозувати врожайність амаранту в залежності від маси 1000 насінин і глибини їх загортання дозволяє виведена нами наступна формула:
Y=351m-268,9m2+0,92h3+55,7mh-35,9mh2+24,2m2h2-64, (2)
де: Y - врожайність, т/га;
m - маса 1000 насінин, г;
h - глибина загортання насіння, см.
Про доцільність сівби амаранту каліброваним насінням свідчить також аналіз економічної ефективності його вирощування. Так, мінімальна собівартість зеленого корму (11,0 - 11,6 грн за 1 т) була при сівбі крупною фракцією насіння (маса 1000 насінин - 0,79 г) на глибину від 2 до 4 см.
Встановлено, що вибір способу сівби і норми висіву залежить від того, як використовується амарант - на один, два або три укоси. Так, якщо культура вирощується в проміжних посівах, на один укіс, то найбільш доцільно висівати її рядовим способом (15 см) із нормою висіву 1 млн /га схожих насінин (табл. 3).
Таблиця 3
Вплив способів сівби і норм висіву на врожайність, якість
зеленої маси й ефективність вирощування амаранту Стерх
(середнє за 1992…1994 рр.)
При широкорядному способі сівби (міжряддя 70 см) з нормою висіву 1 млн /га схожих насінин рівень врожайності першого укосу амаранту був такий же, але додаткові витрати на міжрядний обробіток збільшили собівартість корму. При двох- і трьохукісному використанні, коли амарант може вирощуватись як основна культура, найбільш доцільним був широкорядний спосіб сівби нормою 200 тис /га схожих насінин. Сівба рядовим способом при більш високих нормах висіву різко знижувала врожайність другого, і в ще більшій мірі, третього укосу. Слід зазначити, що зі збільшенням норм висіву вміст кормових одиниць у зеленій масі зростав, перетравного протеїну - зменшувався.
Максимальний вихід кормопротеїнових одиниць із найменшою в досліді собівартістю при трьохукісному використанні був отриманий при широкорядному способі сівби амаранту нормою 200 тис. схожих насінин на гектар.
Аналогічні результати були отримані при вирощуванні ранньостиглого сорту Атлант, із тією лише різницею, що продуктивність цього сорту була в середньому в досліді на 11% нижча, і максимальної врожайності вдалося досягти при широкорядному способі сівби нормою 250 тис /га схожих насінин.
Найбільш продуктивним амарант був уже при внесенні 120 кг/га азоту під передпосівну культивацію, на фоні осіннього внесення 90 кг/га фосфору, і підживленні із розрахунку 30 кг/га азоту після першого і другого укосів (табл. 4).
Таблиця 4
Вплив доз добрив на врожайність, якість зеленої маси й ефективність вирощування амаранту Стерх (середнє за 1989…1993 рр.)
При цьому собівартість отриманого корму була найменшою. Подальше збільшення доз азоту, внесених під передпосівну культивацію, в підживлення, супроводжувалося зростанням вмісту нітратів у зеленій масі, було неефективним.
Зниження дози азоту під передпосівну культивацію до 60 кг/га, із наступним внесенням N30 після першого і другого укосів, вело до зменшення продуктивності амаранту на 11%. Однак вміст перетравного протеїну в кормі при цьому не зменшувався, віддача кормопротеїнових одиниць на кожний внесений кілограм азоту зростала, собівартість одержуваного корму практично не збільшувалася (ріст склав усього 2,3%), що свідчить про доцільність внесення зниженої дози азотних добрив (N60) навесні під передпосівну культивацію при недостатній кількості цих добрив у господарстві.
Висота скошування - важливий елемент технології вирощування кормових культур. Попередніми дослідженнями (1989…1992 рр.) нами встановлено, що при одноукісному використанні оптимальна висота скошування 3…7 см, при багатоукісному - 15…19 см. Як показали наступні дослідження (1992…1995 рр.), збирання варто проводити на початку фази цвітіння амаранту (табл. 5).
Таблиця 5
Вплив строків збирання і висоти скошування на врожайність, якість зеленої маси й ефективність вирощування амаранту Стерх (середнє за 1992…1995 рр.)
Чим пізніше скошували амарант, тим більше в зеленій масі містилося кормових одиниць і менше перетравного протеїну. Максимального рівня вихід КПО досяг при скошуванні на початку цвітіння при висоті зрізу 15 см, собівартість корму була мінімальна. Слід зазначити, що вихід КПО при висоті зрізу 11 і 19 см істотно не відрізнявся від варіанта з висотою зрізу 15 см, собівартість корму зростала незначно, що дає підставу допускати при скошуванні амаранту відхилення від оптимальної висоти зрізу до ±4 см.
Розділ 4 Вирощування амаранту волотистого в сумішах із пізніми
ярими культурами
В результаті досліджень встановлено, що амарант Стерх більш доцільно використовувати як білковий компонент при вирощуванні в суміші з кукурудзою, ніж традиційні кормові культури: високорослий сорт сої Південь 40 або ранньостиглий сорт соняшнику Салют (табл. 6).
Таблиця 6
Вплив способів сівби сумішей білкових культур з кукурудзою на врожайність, якість зеленої маси й ефективність їх вирощування (середнє за 1991…1993 рр.)
Примітка: * – широкорядний спосіб сівби культур ряд у ряд
Ми вважаємо, що давати оцінку суміші зеленої маси кормових культур доцільно не всієї, а лише збалансованої за елементами поживності продуктивної її частини. Тому тут і далі ми користуємося показником продуктивні КПО.
Собівартість збалансованого за елементами поживності корму в досліді була найменшою при вирощуванні амаранту в суміші з кукурудзою за схемою 6 +6.
Вирощування амаранту в суміші із суданською травою виявилося недоцільним. Ця соргова рослина, випереджаючи в розвитку навіть ранньостиглий сорт амаранту волотистого Атлант, пригнічувала його. У суміші ці культури формували врожайність нижчу, ніж вирощувані роздільно, при цьому отриманий корм був незбалансований за поживними елементами - при недостатній кількості протеїну він містив надлишок цукру.
Вирощування амаранту Атлант у суміші з більш пізньостиглою злаковою кормовою культурою - сорго-суданковим гібридом (ССГ) було найбільш ефективним при широкорядному способі сівби (70 см) за схемами 4+4 і 6+6 (табл. 7).
. Таблиця 7
Вплив способів сівби сумішей амаранту із сорго-суданковим гібридом на врожайність, якість зеленої маси й ефективність їх вирощування (середнє за 1990…1992 рр.)
Слід зазначити, що технічно й організаційно здійснити сівбу суміші за схемою 6 рядів амаранту і 6 рядів соргової культури простіше.
Гібрид сорго цукрового Кормовий 5 досягає укісної стиглості через 10…12 днів після сорго-суданкового гібриду Соковитостебловий 3. Дослідженнями встановлено, що цей гібрид сорго можна висівати в суміші з амарантом Атлант, а також зі середньостиглим амарантом Стерх (табл. 8).
Таблиця 8
Вплив способів сівби сумішей амаранту із гібридом сорго Кормовий 5 у широкорядному посіві на врожайність, якість зеленої маси й ефективність їх вирощування (середнє за 1990…1992 рр.)
Однак найбільш доцільно вирощувати сорго Кормовий 5 у суміші з амарантом Стерх за схемою 6+6, тому що це дозволило одержати максимальний у досліді вихід продуктивних кормопротеїнових одиниць і найдешевший корм.
Ще пізніше наступає укісна стиглість гібрида сорго цукрового Кормовий 74. Максимальну в досліді врожайність зеленого корму для великої рогатої худоби, збалансованого за основними поживними елементами – цукром, перетравним протеїном, вдалося одержати при вирощуванні цього гібрида в суміші з амарантом Стерх за схемою 6+6 (табл. 9). Як уже відзначалося, і організаційно посів суміші за схемою 6 рядів амаранту і 6 рядів сорго здійснити простіше.
Таблиця 9
Вплив способів сівби сумішей амаранту із гібридом сорго Кормовий 74
при широкорядному посіві на врожайність, якість зеленої маси й ефективність їх вирощування (середнє за 1990…1992 рр.)
ВИСНОВКИ І РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
- Амарант волотистий - економічно вигідна високобілкова, богатоукісна кормова культура, що рекомендується для вирощування в Криму при зрошенні.
- Початок травня, коли середньодобова температура повітря досягає 12,5°С, є оптимальним строком сівби амаранту волотистого в Криму.
- Оптимальна глибина загортання насіння амаранту в Криму 2…3 см. Посів необхідно проводити найбільш крупними фракціями насіння. У жарку, суху весну глибину загортання насіння доцільно збільшити до 4 см, але при цьому використовувати насіння з масою 1000 штук не менше 0,8 г.
- Амарант варто высівати із міжряддями 70 см, середньостиглий гібридний сорт амаранту Стерх із розрахунку 200 тис /га, ранньостиглий сорт Атлант - 250 тис /га. Для одноукісного використання на зелену масу амарант варто висівати рядовим способом нормою 1 млн /га схожих насінин.
- В умовах Криму на південних чорноземах, слабо забезпечених фосфором, при зрошенні максимальна врожайність амаранту формується при внесенні: під основний обробіток 90 кг/га фосфору, під передпосівну культивацію 120 кг/га азоту, в підживлення після першого і другого укосів 30 кг/га азоту. При недостатній кількості азотних добрив доцільно зменшити дозу його внесення навесні до 60 кг/га.
- Оптимальним строком скошування амаранту волотистого на зелену масу є початок цвітіння: при багатоукісному використанні з висотою зрізу 15±4 см, при одноукісному використанні - 3…7 см.
- Збалансований за поживними елементами зелений корм для великої рогатої худоби утворюється при вирощуванні гібридного сорту амаранту Стерх у суміші з кукурудзою Одеська 10, гібридами сорго Кормовий 5 і Кормовий 74; амаранту Атлант із сорго-суданковим гібридом Соковитостебловий 3. Сівба за схемою 6 рядів амаранту і 6 рядів злака формує найбільшу врожайність корму з мінімальною собівартістю. Вирощування амаранту із суданською травою недоцільне.
| 
