Формирование листового аппарата люцерной посевной и бобово-злаковыми агрофитоценозами в зависимости от их состава и уровня минерального удобрения в условиях Лесостепи Украины

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Агрономия
УДК 633. 3:631. 574(477)(292. 485)
ФОРМИРОВАНИЕ ЛИСТОВОГО АППАРАТА ЛЮЦЕРНОЙ ПОСЕВНОЙ И БОБОВО-ЗЛАКОВЫМИ АГРОФИТОЦЕНОЗАМИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ СОСТАВА И УРОВНЯ МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ
Г. И. ДЕМИДАСЬ,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, В. П. КОВАЛЕНКО,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Ю. В. ДЕМЦЮРА,
аспирант, Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины
(3 041, Украина, г. Киев, ул. Героев Обороны, д. 15- тел.: 8 (044) 527-85-15- e-mail: kovalpover@bigmir. net)
Ключевые слова: агрофитоценозы, ассимилирующий аппарат, травосмеси, удобрения.
В совместных посевах с участием трав, относящихся к разным биологическим группам, уменьшается напряжение (конкуренция) компонентов за экологические факторы существования. Благодаря равномерному распределению листовой массы по ярусам в смеси, по сравнению с чистыми посевами трав, увеличивается площадь общей ассимиляционной поверхности. Большинство проведенных исследований в этом направлении свидетельствуют, что площадь листового аппарата и продолжительность его работы в значительной степени зависят от условий выращивания растений. Анализируя урожайность многолетних трав, необходимо отметить, что она является продуктом фотосинтетической деятельности растений, зависит от темпов развития, общих размеров и продолжительности работы ассимиляционного аппарата. Однако в литературе очень мало сведений о том, какая площадь листовой поверхности травостоя является оптимальной, как влияют факторы внешней среды на ее формирование, особенно в смешанных посевах многолетних трав. Большинство проведенных исследований в этом направлении свидетельствуют, что площадь листового аппарата и продолжительность его работы в значительной степени зависят от условий выращивания растений. Учитывая, что производительность травостоя определяется листовой поверхностью, и на ее формирование влияет много факторов, было изучено, как изменяется площадь ассимиляционного аппарата бобово-злаковых травосмесей в зависимости от их видового состава и уровня минерального удобрения. В условиях Лесостепи Украины изучали влияние различных уровней минерального удобрения на формирование ассимиляционного аппарата бобовыми и бобово-злаковыми агро-фитоценозами. Исследованиями установлено, что наибольшую площадь листового аппарата формировала травосмесь, которая состояла из люцерны посевной и костера безостого на фоне0Р90К120.
FORMATION OF A LEAF APPARATUS BY A SOWING LUCERNE AND LEGUMINATION-CEREAL АGROPHYTOCENOSES DEPENDING ON THEIR STRUCTURE AND A LEVEL OF A MINERAL FERTILIZER IN CONDITIONS OF FOREST-STEPPE OF UKRAINE
G. I. DEMYDAS,
doctor of agricultural sciences, professor, V. P. KOVALENKO,
candidate of agricultural sciences, associate professor, Y. V. DEMTSYURA,
graduate student, National university of life and environmental sciences of Ukraine
(15 Geroev Oborony Str., Kiev, 3 041, Ukraine- tel: +7 (044) 527-85-15- e-mail: kovalpover@bigmir. ne) Keywords: agrophytocenoses, assimilative apparatus, grass mixture, fertilizers.
At mixed sowing with grasses belonging to different biological groups, the stress (competition) of components for environmental factors of existence is decreased. Due to the even distribution of a leaf mass per levels in the mixture compared to a net area of sown grasses, an area of the total assimilation surf^e is increased. A majority of the researches conducted in this field testify that an area of a leaf apparatus and duration of its work largely depend on the growing conditions of plants. Analyzing the yield of perennial grasses, it should be noted that it is a product of the photosynthetic activity of plants and it depends on the pace of development, the overall size and duration of the assimilation apparatus. However, there is very little information on what area of a leaf surface of grass is optimal, how environmental factors influence its formation, especially in mixed sowing of perennial grasses. Most studies in this area indicate that an area of a leaf apparatus and duration of its work largely depend on the growing conditions of plants. Given that a grass performance is determined by a leaf surface and its formation is influenced by many factors, it was studied how an area of the assimilation apparatus of legume-cereal grass mixtures was changed, depending on their species composition and level of a mineral fertilizer. In conditions of Forest-steppe of Ukraine an influence of various levels of a mineral fertilizer on formation of assimilation apparatus by legume and legume-cereal agrophytocenoses was studied. The researches showed that the biggest area of a leaf apparatus was formed by a grass mixture consisting of a sowing lucerne and awnless cheat against a background of N^^^
Положительная рецензия представлена Н. Н. Доля, доктором сельскохозяйственных наук, профессором Национального университета биоресурсов и природопользования Украины.
Агрономия ф
Главным условием успешного развития животноводства и птицеводства в сельскохозяйственном производстве является создание прочной кормовой базы. В условиях Правобережной Лесостепи Украины она создается в основном за счет однолетних кормовых культур, которые по урожайности и сбалансированностью корма в энерго-протеиновом соотношении уступают многолетним травам, особенно бобово-злаковым травосмесям. Кроме того, создание стабильной кормовой базы предусматривает ликвидацию дефицита кормового белка, который составляет около 25−30%.
В результате освоения и интенсивного хозяйственного использования земель и глобальной их распа-ханности значительной трансформации подверглись агроландшафты. Особенно большие изменения произошли в Украине, где распаханность территории достигла 56,7% (на Полесье — 34,1%, в Лесостепи — 61,5%, Степи — 63%), а сельскохозяйственных угодий — 81% (по зонам соответственно 69, 85 и 83%). При этом, как в экономически развитых странах Западной Европы данный показатель не превышает 30−50%, что и является экологически оптимальным соотношением между нарушенными (распаханными) и ненарушенными (занятыми лугами и лесами) участками территории. Известные экологи [7, 9] считают, что залуженность территории должна составлять 70%, лесистость — 30%. Из-за большой распаханности территории и наличия на 28% деградированных пахотных земель (в отдельных областях — до 60−70%), в Украине заилилось более 50% малых рек, что приводит к повторному подтоплению и заболачиванию.
В связи с этим в последнее время рядом ведущих ученых [5, 10, 11] проведены экспериментальные исследования и теоретически обосновано, предложено оптимизировать агроландшафты в направлении уменьшения площади пашни и увеличение луговых угодий и лесов. В частности, они рекомендуют сократить площадь пахотных земель в Украине на 10 млн га. Проблема заключается не только в необходимости охраны почв, рек, водоемов, подземных вод, зон отдыха населения, улучшения санитарной ситуации в агро-ландшафтах, но и в оптимизации условий для развития земледелия и животноводства.
В условиях становления рыночных отношений и финансового кризиса, в котором оказалось сельское хозяйство Украины, большое значение приобретают культурные сенокосы как источник получения высокопитательных и дешевых кормов и основы производства конкурентоспособных продуктов животноводства.
Таким образом, создавать культурные сенокосы необходимо в первую очередь за счет посева многолетних трав, в частности бобово-злаковых травосмесей. Проведенные исследования свидетельствуют о преимуществе травосмесей над одновидовыми посевами многолетних трав. Травосмеси обеспечивают более высокие и устойчивые по годам урожаи, чем одновидовые посевы трав. В совместных посевах травы полнее используют подземное и надземное пространство, а также влагу, питательные вещества, солнечную энергию и т. д. [3].
Травосмеси из бобовых и злаковых трав по сравнению с одновидовыми посевами способствуют лучшему восстановлению плодородия почвы и улучшению его структуры. Содержание гумуса в почве под воздействием трав увеличивается в среднем за три www. m-avu. narod. ru www. avu. usaca. ru
года на 0,22%. Отмирание растений, которые имеют хорошо развитую корневую систему, приводит к созданию вертикального дренажа, что способствует улучшению аэрации почвы [6].
Под влиянием многолетних трав в верхних горизонтах почвы увеличивается содержание кальция, что способствует укреплению структурных агрегатов почвы. После люцерны второго года выращивания в слое почвы 0−20 см количество водостойких структурных агрегатов составляет 41,5%, в то время как на участках, где выращивали травы — только 29,8% [1].
В совместных посевах с участием трав, относящихся к разным биологическим группам, уменьшается напряжение (конкуренция) компонентов за экологические факторы существования. Благодаря равномерному распределению листовой массы по ярусам в смеси, по сравнению с чистыми посевами трав, увеличивается площадь общей ассимиляционной поверхности листьев, интенсивность фотосинтеза и, как следствие, урожайность [4].
Анализируя урожайность многолетних трав, необходимо отметить, что она является продуктом фотосинтетической деятельности растений, зависит от темпов развития, общих размеров и продолжительности работы ассимиляционного аппарата. Однако в литературе очень мало сведений о том, какая площадь листовой поверхности травостоя является оптимальной, как влияют факторы внешней среды на ее формирование, особенно в смешанных посевах многолетних трав. Большинство проведенных исследований в этом направлении свидетельствуют, что площадь листового аппарата и продолжительность его работы в значительной степени зависят от условий выращивания растений [2, 8].
Учитывая, что производительность травостоя определяется листовой поверхностью и на ее формирование влияет много факторов, было изучено, как изменяется площадь ассимиляционного аппарата бобово-злаковых травосмесей в зависимости от их видового состава и уровня минерального удобрения.
Цель и методика исследований.
В условиях Лесостепи Украины изучить влияние различных уровней минерального удобрения на формирование ассимиляционного аппарата бобовыми и бобово-злаковыми агрофитоценозами.
Исследования проводились в соответствии с общепринятыми методиками в севообороте кафедры кормопроизводства и мелиорации на Агрономической опытной станции (АОС) Национального университета биоресурсов и природопользования Украины (НУБиП Украины), расположенной в с. Пшеничное Васильковского района Киевской области, что относится к Правобережной Лесостепи Украины.
Климат этого района умеренно теплый и влажный. Согласно многолетним данным, среднегодовая температура воздуха составляет 7,5 °С. Колебания температуры по месяцам от -6,9 °С в январе до +19,6 °С в июле.
Количество осадков, выпадающее за год, составляет, по многолетним данным, 560 мм. По переходам года они распределяются так: зимние месяцы — 90−100 мм, весенние — 120−130 мм, летом — 195 200 мм и осенью — 130−135 мм. За вегетационный период выпадает около 65% годового количества атмосферных осадков, что в основном обеспечивает влагой посевы многолетних трав.
Агрономия
Почва — чернозем типичный малогумусный, круп-нопылеватосреднесуглинковый по гранулометрическому составу. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 4,34−4,68%, рН — 6,8−7,3, емкость уборки 30,7−32,5 мг-экв на 100 г. Грунт характеризуется достаточным содержанием валовых и подвижных форм питательных веществ. В пахотном слое содержится общего азота — 0,27−0,31%, фосфора — 0,15−0,25%, калия — 2,3−2,5%.
Результаты исследований.
По результатам проведенных исследований установлено, что формирование площади листовой поверхности зависело от уровня минерального удобрения сеяных сенокосов, видового состава травостоя и укоса (табл. 1). Так, агрофитоценозы, выращенные в вариантах без применения удобрений (контроль), в зависимости от укоса формировали листовую поверхность в пределах 18,0−48,9 тыс. м2/га.
Таблица 1
Формирование площади листовой поверхности травостоем сеяных сенокосов в зависимости от видового состава
и уровня минерального удобрения, тыс. м2/га (в среднем за 2007−2009 гг.)
Вариант исследования Укос
травосмесь удобрение первый второй третий
Люцерна посевная Без удобрений (контроль) 30,6 24,0 19,8
Р К 90 120 33,1 26,4 21,6
N р К 90 90 120 37,8 30,9 25,0
Люцерна посевная + тимофеевка луговая Без удобрений (контроль) 41,4 32,8 26,7
Р К 90 120 49,0 40,5 34,5
N Р К 90 90 120 56,8 47,3 38,2
Клевер луговой+ тимофеевка луговая Без удобрений (контроль) 40,5 30,5 24,3
Р К 90 120 47,3 38,4 31,0
N Р К 90 90 120 53,9 45,6 35,4
Люцерна посевная + ежа сборная Без удобрений (контроль) 43,4 34,0 28,7
Р К 90 120 52,3 42,5 36,2
N Р К 90 90 120 58,9 49,7 40,4
Клевер луговой + ежа сборная Без удобрений (контроль) 42,2 32,4 26,0
Р К 90 120 51,0 40,8 32,5
N Р К 90 90 120 57,6 47,9 37,8
Клевер луговой + овсяница тростниковая Без удобрений (контроль) 42,9 32,8 29,1
Р К 90 120 51,4 40,5 36,0
N Р К 90 90 120 58,5 47,6 40,2
Клевер луговой + двукисточник тросниковидный Без удобрений (контроль) 41,0 31,1 26,3
Р К 90 120 51,1 39,4 33,0
N Р К 90 90 120 57,8 48,2 37,4
Люцерна посевная + двукисточник тросниковидный Без удобрений (контроль) 45,6 38,6 30,1
Р К 90 120 58,3 45,4 38,3
N Р К 90 90 120 67,9 57,9 41,5
Клевер луговой + двукисточник тросниковидный Без удобрений (контроль) 43,5 36,5 29,4
Р К 90 120 56,4 43,8 36,9
N Р К 90 90 120 65,1 57,5 40,3
Люцерна посевная + костер безостый Без удобрений (контроль) 48,9 39,9 31,4
Р К 90 120 62,7 48,7 39,9
N Р К 90 90 120 71,4 62,2 42,6
Клевер луговой + костер безостый Без удобрений (контроль) 46,8 37,0 30,2
Р К 90 120 61,4 45,6 37,4
N Р К 90 90 120 68,2 60,4 41,5
Агрономия ф
Внесение в травостой фосфорно-калийных удобрений (Р90К120) способствовало увеличению этого показателя до 20,6−62,7 тыс. м2/га. Более всего на увеличение площади листьев повлияло применение азотных удобрений ^90) на фосфорно-калийном фоне (Р90К120). При этом травостои в зависимости от их видового состава и укоса формировали листовую поверхность в пределах 23,3−71,4 тыс. м2/га. Следует также отметить, что травостой в этих вариантах отличался не только большей площадью листового аппарата, но и размерами и окраской (темно-зеленый цвет) листьев. Здесь травостой был полным, сомкнутым, с большим количеством листьев по ярусам и разной их пространственной ориентацией.
Вместе с тем травостои в вариантах без внесения удобрений и с применением Р90К характеризовались незначительной высотой, небольшим количеством и суммарной площадью листьев светло-зеленого цвета. Это еще раз подтверждает целесообразность применения полного минерального удобрения под многолетние агрофитоценозы. Применение в такие травостои0Р90К способствовало также интенсивному росту и стеблеобразованию, и, в конечном итоге, получению наивысшей урожайности надземной фитомассы.
По результатам проведенных исследований установлено, что наименьшую площадь листовой поверхности во всех вариантах удобрения формировали одновидовые травостои клевера лугового и люцерны посевной. Зависимости от уровня минерального удобрения и укоса этот показатель находился в пределах 18,0−37,8 тыс. м2/га. Следует отметить, что листья в этих посевах неравномерно располагались по профилю травостоя, занимали в основном верхний ярус. Наблюдения показали, что значительная часть листьев укороченных вегетативных побегов, которые находились в нижнем и среднем ярусах травостоя, испытывали недостаток света, приобретали желтую окраску и прекращали функционировать. Это, очевидно, и повлияло на то, что одновидовые травостои клевера лугового и люцерны посевной формировали наименьшую площадь листового аппарата.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что площадь листовой поверхности в исследуемых травостоях изменяется и по укосам. Было установлено, что наибольшую площадь листьев (29,5−71,4 тыс. м2/га) сеяные травостои формировали в первом укосе, несколько меньшую (22,9−62,2) — во втором и наименьшую (18,0−42,6 тыс. м2/га) — в третьем. Такие различия в величине этого показателя по циклам использования травостоя можно, очевидно, объяснить наиболее благоприятными условиями для роста и развития многолетних трав именно в весенний и весенне-летний периоды.
Проведенными исследованиями также установлено, что наибольшую площадь ассимиляционного аппарата по укосам во всех вариантах с применением минеральных удобрений формировали травосмеси, которые состояли из люцерны посевной и костреца безостого (31,4−71,4 тыс. м2/га), люцерны посевной и двукисточ-ника тростниковидного (30,1−67,9 тыс. м2/га), клевера лугового и костера безостого (30,2−68,2 тыс. м2/га) и клевера лугового и двукисточника тростниковидного (29,4−65,1 тыс. м2/га). Они отличались наиболее равномерной облиственностью по всему профилю травостоя. Урожайность этих травосмесей была также высокой.
Выводы. Рекомендации.
1. Наращивание площади листового аппарата травостоя сеяных сенокосов тесно связано с уровнем его минерального удобрения и видовым составом агрофитоценозов.
2. Наибольшая площадь ассимиляционной поверхности на черноземах типичных малогумусных Правобережной Лесостепи Украины формируется при внесении под бобово-злаковые травостое минеральных удобрений в норме0Р90К120.
3. Площадь листовой поверхности сеяных травостоев в течение вегетацийного периода уменьшалась от первого до третьего укосов.
4. Наименьшую площадь ассимиляционного аппарата формировали одновидовые травостои клевера лугового и люцерны посевной.
Литература
1. Адамень Ф. Ф., Балджи Д. Г., Приходько А. В. и др. Культурные пастбища Крыма. Клепинино: Компьютерный центр, 1996. 252 с.
2. Алексеенко Л. Н. Пути повышения фотосинтетической продуктивности многолетних луговых трав в агроценозах и естественных сообществах. Важнейшие проблемы фотосинтеза в растениеводстве. М.: Колос, 1970. С. 284−297.
3. Благовещенский В. Г. 18-й конгресс луговодов // Кормопроизводство. 1998. № 11. 12 с.
4. Боговш А. В., Макаренко П. С., Кургак В. Г. та ш. Доввдник по сшожатях i пасовищах / за ред. А. В. Боговша. Кив: Урожай, 1990. 208 с.
5. Боговш А. В., Слюсар I. Т., Царенко М. К. Трав'-янисп бюгеоценози, 1'-хне полшшення та рацюнальне використання. Кив: Аграрна думка, 2005. 360 с.
6. Зотов А. А., Зрижов К. А. Минерализация удобрений на горных сенокосах и пастбищах // Кормопроизводство. 1998. № 2. С. 14−18.
7. Мережко А. И. Структура и характер взаимосвязей в основных компонентах экосистем бассейнов малых рек // Гидробиологический журнал. 1985. № 6. С. 3−10.
8. Ничипорович А. А. Фотосинтез и урожай. М.: Знание, 1966. 47 с.
9. Полищук В. В. Проблемы изучения и охраны природы Полесья в условиях миграции регионов // Гидробиологический журнал. 1984. № 6. С. 98−100.
10. Рижук С. М., Слюсар I. Т. Агроеколопчш основи ефективного використання осушуваних грунпв Пол1сся i Лкостепу Укра1ни. Ки1в: Аграрна наука, 2006. 424 с.
11. Сайко В. Ф. Проблеми рацюнального використання земельного фонду Украни // Землеробство. 1996. Вип. 71. С. 3−11.
References
1. Adamen F. F., Baldzhi D. G., Prikhodko A. V. et al. Cultivated pastures of Crimea. Klepinino: Computer Centre, 1996. 252 p.
2. Alekseyenko L. N. Ways to improve the photosynthetic efficiency of perennial bent grasses in agrophytocenoses and natural communities. The most important problems of plant photosynthesis. M.: Kolos, 1970. P. 284−297.
www. m-avu. narod. ru 11
www. avu. usaca. ru
Агрономия ЩР
3. Blagoveshchensky V G. 18th Congress of bent culturists // Grassland. 1998. № 11. 12 p.
4. Bogovin A. V, Makarenko P. S., Kurgak V. G. Dovidnik et al. Reference book on hayfields and pastures / ed. by A. V. Bogovin. Kiev: Crop, 1990. 208 p.
5. Bogovin A. V, Sliusar I. T., Tsarenko M. K. Grassy biogeocenoses, their improvement and rational use. Kiev: Agrarian opinion, 2005. 360 p.
6. Zotov A. A., Zrizhov K. A. Mineralization of fertilizers on mountain pastures and hayfields // Grassland. 1998. № 2. P. 14−18.
7. MerezhkoA. I. The structure and nature of interconnections in key ecosystem componentsof small riverbasins // Hydrobiological journal. 1985. № 6. P. 3−10.
8. Nichiporovich A. A. Photosynthesis and crop. M.: Knowledge, 1966. 47 p.
9. Polishchuk V. V Problems of study and environmental protection of Polesye in conditions of regions migration // Hydrobiological Journal. 1984. № 6. P. 98−100.
10. Rizhuk S. M., Sliusar I. T. Agro-ecological fundamentals of efficient use of irrigated soils of Polesye and Forest-Steppe of Ukraine. Kiev: Agrarian science, 2006. 424 p.
11. Saiko V. F. Problems of rational use of the land fund of Ukraine // Farming. 1996. Issue 71. P. 3−11.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой