INFLUENCE OF THE MINERAL NUTRITION LEVEL ON THE PRODUCTIVITY OF CEREAL AND LEGUMINOUS AGROCENOSES IN THE FOREST STEPPE OF BAIKAL
Abstract and keywords
Abstract (English):
The article presents findings of the influence of different levels of mineral nutrition on plant growth and development, the impact of fertilizers on the botanical composition, on the productivity and forage benefits of cereal-bean agrocenoses in the forest-steppe zone of the Baikal region. The objects of research were mixed crops of oats with peas and millet with vetch, peas, and Austrian winter pea. Legumes are the main source of protein increase in feed. In the field, the most widespread, among legumes, were vetch, sowing peas, field peas (Austrian winter pea). As a result of phenological observations, it was found that the growth and development of plants depended on the biological characteristics of crops, weather conditions and directly on the mineral nutrition level. The millet reacted most effectively to the application of mineral fertilizers, starting from the exit phase into the tube. The introduction of mineral fertilizers in pre-sowing tillage contributed to an increase in the proportion of legume components in the total green mass yield and a decrease in cereals. The highest competition in agrocenoses of millet with legume components was vetch, its share in the mixture increased, compared to the unfertilized background, by 6 and 14.5%, depending on the background of fertilizers. It was found that, compared with the unfertilized background, mineral fertilizers increased the yield of green mass from 1.5 to 4.9 tons per hectare, the collection of dry matter from 0.4 to 2.0 tons per hectare and the collection of feed units from 0.3 to 1.3 tons per hectare. Digestible protein content in 1 unit increased with the introduction of nitrogen fertilizer (N45), depending on the type of components in the mixture, from 3.2 to 6.6 g, and with the introduction of complex mineral fertilizer (N45P30K30) from 2.5 to 9.6 g. All are millet-bean mixtures at all levels of mineral nutrition comply with zootechnical standards.

Keywords:
productivity, botanical composition, green mass, feed value, fertilizers, agrocenosis, cereals, legumes
Text
Publication text (PDF): Read Download

Одна из самых многочисленных проблем отрасли кормопроизводства – хронический недостаток кормов и низкая их обеспеченность протеином. Решением данной проблемы в условиях лесостепи Предбайкалья является возделывание смешанных посевов злаковых с зернобобовыми культурами для получения вегетативной массы с содержанием переваримого протеина не менее 105-110 г на одну кормовую единицу.

При совместном выращивании злаковых и бобовых культур существенно повышается питательная ценность корма [1,2,3]. Важным фактором в повышении продуктивности агроценозов является режим питания растений. Внесение минеральных удобрений под кормовые культуры в смешанных посевах обеспечивает увеличение продуктивности [4,5,6,7].

Одним из основных факторов возделывания смешанных посевов – подбор видов растений по биологическим особенностям компонентов и конкурентной способностью. Так, стандартные, для нашего региона, зернофуражные культуры (овёс, ячмень), имея мочковатый корень, в первоначальный период роста усваивают питательные вещества с верхних слоёв почвы  и в засушливые годы угнетают бобовые. Правильно подобранные компоненты в агроценозах, потребляя пищу и влагу с разных почвенных горизонтов, способны обеспечивать получение высоких урожаев зелёной массы, сбалансированной по белку.

Значительным источником получения высокопитательного зелёного корма может стать просо кормовое в смеси с бобовыми культурами. Для изучения кормовых достоинств агроценозов проса с бобовыми культурами нами были проведены исследования на разных уровнях минерального питания.

Цель – изучить влияние уровня минерального питания на продуктивность и кормовые достоинства агроценозов в лесостепной зоне Предбайкалья.

Условия, материалы и методы исследований. Исследования проведены на опытном поле Иркутского НИИСХ в 2014 – 2016 годах. Почва опытного поля – серая лесная, тяжёлосуглинистая. Содержание гумуса в пахотном горизонте – 4.9-5.0 %, рНсол – 4.9, насыщенность основаниями – 73-76 %, содержание Р2О5 – 10-12 мг, К2О – 6-8 мг на 100 г почвы. Предшественник – зерновые.

В опыте возделывали культуры: овёс посевной vena sativa)Ровесник, просо (Рanicum miliaceum) – Казанское кормовое, горох полевой или пелюшка (Pisum arvense)Эврика, горох посевной (Pisum sativum)Аксайский усатый 3, вика яровая (Vica sativa) Люба. Агротехника возделывания – общепринятая для кормовых культур в данной зоне. 

Повторность вариантов – трёхкратная, площадь делянок – 50 м2. Азотные удобрения (аммиачная селитра) в дозе N45, и комплексные (диамофоска) в дозе N45P30К30 вносили весной под предпосевную культивацию. Посев проводили малогабаритной сеялкой ССНП-16 в третьей декаде мая. Уборку посевов проводили в фазу молочно-восковой спелости злакового компонента.

Для проведения исследований были подобраны виды растений и  их оптимальные соотношения с целью создания агроценозов, максимально использующих погодные условия,  влажность и питательные вещества почвы, а также другие факторы внешней среды. Для сравнительного изучения и получения более высокого урожая и качества вегетативной массы вносились минеральные удобрения разного уровня.

Лесостепная зона характеризуется наиболее благоприятными агроклиматическими условиями. Среднемесячная температура воздуха, самого жаркого месяца июля – 17-18 оС. Сумма активных температур воздуха составляет 1600 оС. Годовая сумма осадков – 300-400 мм. В годы проведения исследований агрометеорологические условия были различными. В 2014 г. за вегетационный период температура воздуха была выше на 0,2 оС, а осадков выпало на 109,9 мм меньше. Особенно в 2015 г. недобор по осадкам, по сравнению с средними многолетними данными, составил в июне – 29,2, в июле – 58,5, в августе – 43,1 мм. Среднесуточная температура 2016 г. за период с мая по сентябрь была на 2,8 оС выше среднемноголетних значений, но и осадков за вегетацию выпало на 82,8 мм больше среднемноголетних значений.

Закладку полевого опыта, наблюдения, отборы растительных образцов для определения ботанического состава и химического анализа, а также учёт урожайности проводили с учётом методики полевого опыта Б.А. Доспехова (1985), методических указаний ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1997), РПО ВНИИ кормов (1997) [8,9,10].

Анализ и обсуждение результатов исследований. Для нормального роста, развития и получения высоких урожаев, из-за невысокого естественного плодородия почв региона, растениям требуется дополнительное питание. Фенологические наблюдения показали, что виды бобовых культур в агроценозах и разные уровни минерального питания оказали разное влияние на динамику роста растений.

 

References

1. Agafonov V.A. Efficiency of cultivation of millet fodder in mixed crops with high-protein crops in the pre-Baikal region. [Effektivnost vozdelyvaniya prosa kormovogo v smeshannykh posevakh s vysokobelkovymi kulturami v usloviyakh Predbaykalya]. / V.A. Agafonov, E.V. Boyarkin, L.N. Matais // Vestnik IrGSKhA. - The Herald of Irkutsk State Agricultural Academy. - 2018. - Issue 84. - P. 7-13.

2. Khamidullin M.M. Annual grasses should become highly productive fodder crops. [Odnoletnie travy dolzhny stat vysokoproduktivnymi kormovymi kulturami]. / M.M. Khamidullin // Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Bashkir State Agrarian University. - 2007. - № 9. - P. 11-13.

3. Yakovlev V.V. Main problems of feed production in the Altai Kray and ways to solve them. [Osnovnye problemy kormoproizvodstva v Altayskom krae i puti ikh resheniya]. / V.V. Yakovlev, V.P. Oleshko // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. - Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. - 2008. - № 11. - P. 32-35.

4. Konstantinova I.N. Productivity and nutrition of barley in mixed crops for the production of grain fodder in Central Yakutia. [Produktivnost i pitatelnost yachmenya v smeshannykh posevakh dlya proizvodstva zernofurazha v Tsentralnoy Yakutii]. / I. N. Konstantinova // Sibirskiy vestnik selskokhozyaystvennoy nauki. - Siberian Herald of Agricultural Science. - 2008. - № 8. - P. 46-50.

5. Malikov M.M. The effect of mineral fertilizers on productivity of various types of feed mixtures on the gray forest soils of the Republic of Tatarstan. [Vliyanie mineralnykh udobreniy na urozhaynost razlichnykh vidov kormosmesey na serykh lesnykh pochvakh respubliki Tatarstan]. / M.M. Malikov and others // Vestnik Kazanskogo GAU. - The Herald of Kazan SAU. - 2015. - № 4(38). - P. 76-80.

6. Mukhamadiev R.Kh. Feed mixtures in the feed production system of the Republic of Tatarstan. [Kormosmesi v sisteme kormoproizvodstva Respubliki Tatarstan]. / R.Kh. Mukhamadiev, R.M. Nizamov, M.M. Malikov // Vestnik Kazanskogo GAU. - The Herald of Kazan SAU - 2017. - № 4(46). - P. 20-25.

7. Toshkina E.A. Comparative productivity of leguminous crops at different methods of cultivation. [Sravnitelnaya produktivnost zernobobovykh kultur pri raznykh priemakh vozdelyvaniya]. / E.A. Toshkina // Vestnik Novgorodskogo gosudarstvennogo universiteta im. Yaroslava Mudrogo. - The Herald ofNovgorod State University named after Yaroslav the Wise. - 2015. - № 3-1 (86). - P. 124-130.

8. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. [Methods of field experience]. / B.A. Dospekhov. - M.: Agropromizdat, 1985. - P. 351.

9. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu opytov s kormovymi kulturami. [Guidelines for conducting experiments with feed crops]. - M.: VNII kormov imeni V. R. Vilyamsa, 1987. - P. 198.

10. Novoselov Yu.K. and others. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevykh opytov s kormovymi kulturami. [Methodological guidelines for conducting field experiments with forage crops]. - M.: RPO VNII kormov, 1997. - P. 60.

11. Laegreid M., Bockman O.C., Kaarstad O. Agriculture, fertilizers, and the environment. Cambridge: Cambridge University Press. 1999. P. 294.

12. Simon, J. Huijeni, seti a zvalstnosti pestovani zavlahach / J. Simon // Hospoel. Zpravodaj. - 1981. - P. 9-11.

13. McKenzie D.B. Sunflower seeding rate additions to forage oat - legume mixtures in Newfoundland / D.B. McKenzie, D. Spanep // Acta agr. Scand. B. - 2000. - 52, № 1. - P. 52-56.

Login or Create
* Forgot password?