на всхожесть семян и рост корней редиса красного

Культура Всхожесть, % к контролю Длина корня, мм Процент к контролю Токсичность, %

Penicillium 56 6 28 72

Aspergillus 84 9 38 62

Fusarium 78 9 38 62

Dematium 58 2 8 92

Trichoderma 70 5 22 78

Контроль 92 23,4 - -

Учитывая тот факт, что внесение высоких доз бесподстилочного навоза (4 – 5 доз) не привело к значительному повышению урожая, возможно, что одна из причин этого – накопление в почве фитотоксичных веществ грибами и актиномицетами, численность которых при внесении этих доз навоза была значительно выше по сравнению с одной-тремя дозами.

Следовательно, внесение высоких доз бесподстилочного навоза приводило к определенному сдвигу в микробоценозе – снижению численности аммонифицирующих и повышению численности денитрифицирующих бактерий, значительному повышению численности грибов и особенно актиномицетов, активно продуцирующих фитотоксичные вещества. Таким образом, высокие дозы бесподстилочного навоза негативно влияют на экологическую обстановку в почве.

9. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания кормовых культур

Для оценки энергетической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур в первую очередь необходимо сопоставлять количество накопленной в урожае биологической энергии с затратами антропогенной энергии.

С энергетической точки зрения в условиях лесостепи Среднего Поволжья наиболее эффективно возделывание раннеспелых гибридов, биоэнергетический КПД составил 5,46 на богаре, себестоимость кормовой единицы – 2,15 ГДж/т. Энергоемкость получения одной тонны кормовых единиц у среднеспелых гибридов самая высокая – 2,95 ГДж на богаре и 4,53 ГДж при орошении. Наибольшую прибавку энергии от поливов обеспечили раннеспелые гибриды – 38,86 ГДж/га, а наименьшей она была у среднеспелых гибридов. При возделывании раннеспелых гибридов на орошаемом участке биоэнергетический коэффициент составил 3,16, а энергозатраты на прибавку одной тонны кормовых единиц 3,82 ГДж. При выращивании среднеранних и среднеспелых гибридов биоэнергетический коэффициент снижался, а энергозатраты на получение прибавки кормовых единиц возросли на 16-43 %.

Экономические расчёты свидетельствуют, что наибольший условно чистый доход на богаре и орошении получен при возделывании раннеспелых гибридов – 19,28 и 25,45 тыс.руб. соответственно, а уровень рентабельности- 22,1 и 20,9 %.

Улучшение агрофона путем внесения азотных и фосфорных удобрений способствовало увеличению накопления биологической энергии. Наиболее отзывчивыми на внесение удобрений оказались гибриды Воронежский 49 и Коллективный 244, биоэнергетический коэффициент-5,60 и 10,36. Энергоемкость получения дополнительного сбора кормовых единиц на фоне азотных и фосфорных удобрений увеличилась по сравнению с фоном без удобрений. Наиболее энергозатратным оказалось возделывание среднеспелого гибрида ВИР 42, на прирост 1 т кормовых единиц затрачено 7,94 ГДж энергии. Для раннеспелых и среднеранних гибридов энергозатраты в 1,7-3,0 раза меньше.

С экономической точки зрения на естественном фоне наиболее выгодными являются раннеспелые гибриды, условно чистый доход составил 22,54 – 25,34 тыс.руб. с 1 га при уровне рентабельности 43,2 – 44,5%. При внесении азотных и фосфорных удобрений увеличивается условно чистый доход у всех гибридов, за исключением среднеспелого ВИР 42, до 21,53 – 29,50 тыс.руб. с 1 га, при снижении уровня рентабельности до 27,4 – 33,6 % по сравнению с неудобренным фоном.

Энергетическая оценка применения различных систем удобрения в технологии возделывания кукурузы показала, что наиболее оптимальным с энергетической точки зрения является внесение N60P40K40 (NPKmin), в этом варианте биоэнергетический КПД составил 3,1 при минимальных энергозатратах на получение дополнительного урожая кормовых единиц – 3,68 ГДж/т, что в 1,3-1,7 раза меньше,чем при других системах удобрения. Использование химического мелиоранта (доломитовой муки) наиболее эффективно на фоне минеральных удобрений, биоэнергетический коэффициент составил 2,20-2,32. Органическая и органо-минеральная системы удобрения в сочетании с пожнивной сидерацией обеспечили коэффициент энергетической эффективности 1,36-1,84.

Наибольший условно чистый доход получен при внесении полного минерального удобрения в максимальной дозе (N150P120K120), а также при его сочетании с пожнивной сидерацией – 13,7-14,0 тыс.руб/га. На фоне химической мелиорации условно чистый доход по всем вариантам опыта несколько уменьшился за счет увеличения производственных затрат на внесение доломитовой муки, которые не окупались прибавкой урожая.

Энергозатраты при внесении минеральных удобрений в сочетании с бесподстилочным навозом были выше, чем при внесении двух доз навоза. Содержание энергии в прибавке урожая (в сумме за три ротации севооборота) возрастало с 278,5 ГДж/га на варианте с одной дозой до 568,9 ГДж/га при внесении пяти доз навоза. Суммарная энергия в прибавке урожая на фоне минеральных удобрений и их сочетании с навозом превысила количество энергии, накапливаемой в урожае при эквивалентной дозе навоза и составила 552,3-552,9 ГДж/га. Расчёт энергетической эффективности показал, что при применении бесподстилочного навоза затраты возрастают пропорционально увеличению доз навоза. Биоэнергетический коэффициент уменьшался с возрастанием доз навоза с 1,54 при одной дозе до 0,99 при пяти дозах. Наиболее энергетически выгодно использовать одну и две дозы навоза. На это указывают достаточно высокие коэффициенты биоэнергетической эффективности 1,54 и 1,26.

C возрастанием доз бесподстилочного навоза себестоимость кормовой единицы увеличивалась и достигала максимума – 3,14 руб. – при пяти дозах. Наибольший условно чистый доход получен при внесении минеральных удобрений и их сочетании с навозом, внесение же пяти доз навоза было убыточным.

По уровню рентабельности преимущество за вариантами с применением минеральных удобрений, сочетанием их с навозом, а также с внесением одной дозы навоза - 97,0 – 121,3%.

На основе оценки агроклиматических ресурсов лесостепи Среднего Поволжья определены значения агроклиматических показателей, которые при оптимизации пищевого режима обеспечивают формирование высокопродуктивных агроценозов кукурузы. Установлено, что сумма активных и эффективных температур не оказывает существенного влияния на продуктивность гибридов кукурузы различных групп спелости при возделывании на зеленый корм. Урожай раннеспелых гибридов зависит от оптимального сочетания суммы активных температур и осадков за периоды июнь-июль, ГТК на уровне 1,6 – 1,8. Наибольшая продуктивность раннеспелых гибридов кукурузы формируется при количестве осадков за период вегетации 270-300 мм; среднеранних–300-330мм; среднеспелых - более 360 мм. К почвенно-климатическим условиям региона наиболее адаптированными оказались раннеспелые и среднеранние гибриды. Урожайность зеленой массы 40 - 42 т/га и выход сухого вещества 9,6 - 10,7 т/га.

В условиях лесостепи Среднего Поволжья полив с оросительной нормой 1000 – 1500м3/га - важный приём регулирования продуктивности кукурузы. Дополнительно с каждого гектара урожайность зелёной массы в зависимости от скороспелости гибридов увеличивается на 45 – 50%, сухого вещества - 33 – 37% и зерна - 27 – 48%. Однако питательность зелёной массы кукурузы снижается, но за счёт роста урожайности выход кормовых единиц с 1 га увеличивается на 33 – 34%.

Густота стояния растений является одним из решающих факторов формирования высокопродуктивных агрофитоценозов кукурузы. При густоте стояния 90 тыс./га урожайность зелёной массы гибридов кукурузы различных групп спелости увеличилась на 10 – 22 % по отношению к варианту с густотой 50 и 60 тыс./га. С загущением посевов от 50 до 90 тыс./га содержание сухого вещества снижается при возделывании на богаре на 2,3 – 2,9%, орошении - на 1,6-2,0 %. Наибольшая урожайность сухого вещества при возделывании раннеспелых гибридов в неорошаемых условиях получена при густоте 80 тыс./га, среднеранних - 70 и среднеспелых - 60 тыс./га – 8,7, 10,1 и 8,2 т/га соответственно. Аналогичная закономерность наблюдается и при орошении. Более высокий сбор протеина в богарных условиях получен при возделывании раннеспелого гибрида при густоте 70 тыс./га – 504 кг/га; среднераннего - 60тыс./га – 553 кг/га; среднеспелого - 50 тыс./га – 414 кг/га. При орошении сбор протеина увеличился на 36,9-40,6 % с сохранением той же закономерности, что и на богаре. Наибольший выход кормовых единиц в богарных условиях получен у раннеспелого и среднераннего гибридов при густоте 70 тыс./га, среднеспелого – 50тыс./га, а при орошении - 90, 70 и 60 тыс./га соответственно.

При возделывании кукурузы на зерно оптимальная густота стояния раннеспелого гибрида Днепровский 141 на богаре 60 тыс./га, при орошении - 70 тыс./га, для среднераннего Днепровский 247 - 50 и 60 тыс./га соответственно.

Норма высева раннеспелых гибридов для создания оптимального стеблестоя составляет 105,4-110,5 тыс./га, урожайность зеленой массы 30,6-32,4 т/га, сухого вещества 7,2-7,4 т/га, сбор кормовых единиц 6,72-6,91 т/га и переваримого протеина 411-418 кг/га.

Для реализации потенциальной продуктивности гибридов кукурузы важную роль играет оптимизация условий минерального питания. Так, на чернозёме выщелоченном при внесении азотных и фосфорных удобрений урожайность зелёной массы раннеспелых гибридов увеличилась на 18 – 38%, среднеранних и среднеспелых 12 – 16%, сухого вещества – на 23 – 38 и 16 – 18%. Обеспеченность кормовой единицы протеином в зависимости от скороспелости гибрида увеличивается на 4,2 – 10,6 г/к.ед.

В условиях лесостепи Среднего Поволжья основным источником воспроизводства органического вещества почв являются пожнивно-корневые остатки полевых культур, поступление которых при различных системах удобрения составляет 3,5-3,8 т/га. Включение в севообороты редьки масличной в качестве зеленого удобрения обеспечивает дополнительное поступление 3,9-4,1 т/га сухого вещества. Внесение удобрений улучшает гумусное состояние почвы. Применение минеральной системы удобрения повышает количество лабильных гумусовых кислот (ЛГК) на 16-28 %, органической и органо-минеральной систем с пожнивной сидерацией увеличивает содержание лабильного органического вещества (ЛОВ) на 23-49 %. Известкование снижает подвижность гумусовых соединений, уменьшает количество ЛГК на 6-12 %. Под влиянием известкования величина рНkcl увеличивается на 0,74-1,12 ед., а гидролитическая кислотность снижается на 1,42-1,93мг-экв/100 г почвы или на 21-34 %.

Использование органической и органо-минеральной систем удобрения улучшает агрофизические свойства чернозема выщелоченного: плотность почвы снижается на 0,03-0,04 г/см3, глыбистость - 11,6-13,5 %, количество агрономически ценных агрегатов увеличивается на 5,4-8,8 %. При внесении минеральных удобрений наблюдается тенденция к ухудшению агрофизических свойств чернозема.

Систематическое применение удобрений на чернозёме выщелоченном улучшает условия питания растений и способствует существенному росту урожайности кукурузы. Внесение восьми тонн навоза на 1 га севооборотной пашни обеспечивает повышение сбора зелёной массы на 26%, N60P40K40 – 30%, органо-минеральная система удобрения - на 41-67%. Введение в севооборот пожнивного сидерата способствует росту урожайности на 8 – 9%, известкование по полной гидролитической кислотности - 5,8-10,9%. Применение различных систем удобрения увеличивает содержание переваримого протеина в зелёной массе на 8 – 21% и сбор с 1 га на 39 – 44%, выход кормовых единиц – на 22 – 73%.

Эффективным приёмом увеличения урожайности сельскохозяйственных культур является использование бесподстилочного навоза. При систематическом применении возрастающих доз бесподстилочного навоза на дерново подзолистой тяжелосуглинистой почве в среднем за три ротации кормового севооборота высокую урожайность кукурузы обеспечили четыре дозы навоза – 63,6 т/га, что превышает неудобренный вариант на 67,2%. Увеличение доз органических удобрений снижало окупаемость одной тонны навоза урожаем зелёной массы с 245 кг при одинарной дозе до 193 – 119 кг при второй и пятой дозах, зерновых единиц с 86 до 72 – 39 кг и кормовых единиц с 54 до 42 – 25 кг соответственно.

На дерново-подзолистой почве при ежегодном внесении 15,3 т/га органического вещества с пятью дозами бесподстилочного навоза за три ротации севооборота содержание гумуса в пахотном слое увеличилось с 2,05 до 3,24%; прирост общего азота составил 0,081%; количество подвижного фосфора возросло на 327 мг/кг и обменного калия - на 634 мг/кг почвы. На фоне бесподстилочного навоза наблюдалось снижение численности аммонифицирующих и повышение денитрифицирующих микроорганизмов.

Систематическое применение бесподстилочного навоза на дерново-подзолистой почве не оказало влияния на количество подвижных форм марганца. В отношении содержания меди и кобальта наблюдается тенденция к незначительному увеличению, цинка - к снижению.

Разработаны математические модели взаимосвязи урожайности зелёной массы и переваримого протеина с основными параметрами почвенного плодородия, которые позволяют прогнозировать уровень продуктивности кукурузы при различных системах удобрения.

Экологически безопасным и эффективным приемом повышения урожайности и улучшения качества кормовых культур является инокуляция семян бактериальными препаратами и стимуляция электромагнитным полем СВЧ. Урожайность зеленой массы увеличивается на 3,6-3,8 т/га и сбор сухого вещества на 1,27-1,37 т/га.

Разработанные технологии возделывания кормовых культур обеспечивают высокую энергетическую и экономическую эффективность.

Предложения производству

1. В условиях лесостепи Среднего Поволжья при возделывании на зеленый корм рекомендуется высевать раннеспелые и среднеранние гибриды кукурузы.

В зависимости от погодных условий рекомендуется проводить полив кукурузы с оросительной нормой 1000-1500 м3/га.

При возделывании кукурузы на богаре оптимальная густота стояния растений составляет для раннеспелых и среднеранних гибридов 70 тыс./га, среднеспелых – 50 тыс./га, при орошении 90, 70 и 60 тыс./га.