кандидат с.-х наук, доцент
Белоцерковский НАУ
заведующий кафедры
УДК 633.15:633.174.1:631.962.4
Введение
Существует несколько понятий относительно общего выращивания культур: «смешанные», «совместные», «уплотнённые» посевы, отличающиеся между собой по количеству отдельных видов и пространственным их размещением в одном посеве. Основной целью совместных посевов в растениеводстве является повышение урожайности и качества продукции, в кормопроизводстве – в основном, повышения качества кормов. Совместные посевы обеспечивают более стабильную урожайность и меньше зависят от природных условий. При этом культуры в совместных посевах менее чувствительны к отдельным неблагоприятным факторам внешней среды [7].
Совместные посевы при правильном подборе компонентов дают больший сбор питательных веществ. В них лучше, чем в одновидовых посевах, используются условия внешней среды. При совместном выращивании стебли и листья злаковых и бобовых культур размещаются в разных ярусах, что способствует более полному усвоению солнечной энергии [9].
Значительное распространение получили посевы силосных культур в смесях с зернобобовыми [3]. Особое значение уделяется совместному выращиванию кукурузы и сорго с уплотнительными культурами, благодаря которым повышается содержание протеина в зеленой массе, а также сбор питательных веществ с единицы площади [4-5].
Продолжительность вегетационного периода имеет важное значение для формирования урожайности, которую определяют сумма температур и генетические особенности гибрида или сорта. Рост и развитие растений отражает совокупность процессов взаимодействия организмов с факторами внешней среды. Применяя те или иные технологические приемы, можно изменять условия жизни и управлять процессом роста и развития растений в агробиоценозах [1].
Кукуруза и сорго относятся к культурам короткого дня и позднего срока сева, когда температура почвы достигает 10-14 °С [2]. При одновременном посеве, всходы обеих культур появляются одновременно, в них совпадают периоды медленного и интенсивного роста надземных и подземных органов, что ставит их в относительно равные условия к факторам жизни растений.
Благодаря созданию и внедрению в производство новых высокопродуктивных раннеспелых сортов и гибридов сорго сахарного и кукурузы возникает потребность в соответствующем подборе компонентов. Именно этот фактор определяет величину урожая совместных посевов, продолжительность вегетационного периода, долю початков и метелки в урожае и время сбора растений на силос [6].
Информация о прохождении фенологических фаз у кукурузы и сорго сахарного при выращивании в одновидовых и совместных посевах является важным моментом в комплексе мероприятий, направленных на повышение производительности и улучшенные качественных показателей продукции этих культур. Поэтому создание благоприятных условий для роста и развития растений играет важное значение в формировании урожайности кукурузы и сорго сахарного.
Целью исследований было определение продолжительности межфазного и вегетационного периодов и биометрических показателей сорго сахарного и кукурузы в совместных посевах.
Материалы и методика исследований. Полевые опыты проводили в 2013-2016 гг. в условиях опытного поля Белоцерковского национального аграрного университета, расположенного в Центральной Лесостепи Украины.
Грунт опытного участка – чернозем типичный среднемощный, малогумусный на карбонатном лессе.
В опыте высевали гибриды кукурузы Моника 350 МВ и Быстрица 400 МВ и сорт сорго сахарного Силосное 42 и гибрид Довиста в одновидовых и совместных посевах. Соотношение рядов 2: 2.
Предшественник в опыте – соя. Повторность в опыте – 4-кратная. Площадь участка – 39,2 м2, учетной – 19,6 м2, размещение участков последовательное, методом систематической рандомизации. Агротехника в опытах соответствовала общепринятой для Центральной Лесостепи Украины. Методической основой экспериментальных исследований были "Методика проведения опытов в кормопроизводстве» [12], "Основы научных исследований в агрономии» [13].
Результаты исследований. Длительность периода посев-всходы в основном зависит от температурного режима почвы и количества почвенной влаги на глубине заделки семян и практически не меняется в совместных посевах. В среднем за годы исследований период появления всходов был практически одинаковым как в одновидовых посевах, так и в совместных и составлял, в зависимости от сорта или гибрида, в сорго сахарного 9-10 дней, а у кукурузы 10-11 дней (табл. 1).
Таблица 1. Длительность межфазных периодов у кукурузы и сорго сахарного в одновидовых и совместных посевах, (среднее за 2013-2016 гг.), дней
Сорт, гибрид |
Фаза роста и развития растений |
|||||
посев - всходы |
всходы – 6–7 листьев |
6–7 листьев – выбрасывание метелок |
выбрасывание метелок – молочная спелость зерна |
молочная – восковая спелость зерна |
всходы – восковая спелость зерна |
|
Силосное 42 |
10 |
21 |
35 |
32 |
27 |
115 |
Довиста |
9 |
23 |
38 |
34 |
29 |
124 |
Моника 350 МВ |
10 |
27 |
33 |
31 |
22 |
113 |
Быстрица 400 МВ |
11 |
28 |
35 |
32 |
23 |
118 |
Силосное 42 + Моника 350 МВ* |
9/10 |
22/28 |
36/33 |
32/32 |
28/23 |
118/116 |
Силосное 42+ Быстрица 400 МВ |
9/11 |
22/29 |
35/35 |
32/33 |
28/24 |
117/121 |
Довиста+ Моника 350 МВ |
10/10 |
24/28 |
38/33 |
35/32 |
30/23 |
127/116 |
Довиста+ Быстрица 400 МВ |
10/11 |
24/29 |
38/35 |
34/33 |
30/24 |
126/121 |
* – в числителе показатели сорго сахарного в знаменателе кукурузы
Дальнейшие фазы развития (выбрасывание метелки, цветение, молочная и восковая спелость зерна), как у кукурузы, так и сорго сахарного, наступали в совместных посевах на 2-3 дней позже, чем в одновидовых.
Так, период полные всходы-образование 6-8 листьев в одновидовых посевах сорго сахарного составлял 21 и 23 дней, у кукурузы 27 и 28 дней, в совместных посевах – 22-24 и 28-29 дней. От образования 6-8 листьев до выбрасывания метелки в одновидовых посевах сорго сахарного проходит 35-38 дней, в кукурузы 33-35 дней, в совместных – 35-38 и 33-35 дней. Период молочная-восковая спелость зерна наступает соответственно на 27-29, 22-23 и 28-30 и 23-24 день.
В совместных посевах, в фазу выбрасывания метелок-молочная спелость зерна, длительность периода в сорго сахарного удлиняется по отношению к кукурузе на 1-3 дней, а период от молочной до восковой спелости у сорго сахарного продолжается на 4-7 дней дольше, чем у кукурузы.
По данным исследований Л.В. Коломиец [8], несмотря на то, что восковая спелость зерна в сорго наступает позже на 10 и более дней по сравнению с кукурузой, именно это является важным условием при разработке силосного конвейера для сельскохозяйственных производителей. Преимущество этих посевов в том, что кукурузу можно собирать раньше на 10-12 дней и заготавливать высокопитательный силос.
Длительность периода всходы-восковая спелость зерна в сорго сахарного сорта Силосное 42 составила в одновидовом посеве 115 дней, совместном – 117-118 дней, у гибрида Довиста – 124 и 126-127 дней. В гибридов кукурузы Моника 350 МВ и Быстрица 400 МВ – 113 и 115-116 дней и 118 и 121 дней соответственно. Наименьшая разница в длительности вегетационного периода между сорго сахарным и кукурузой была в вариантах Силосное 42 и Моника 350 МВ (2 дня) и Силосное 42 и Быстрица 400 МВ (4 дня). При применении в качестве компонента совместного посева гибрида сорго сахарного Довиста эта разница составляет 5-11 дней.
Изучение темпов роста и развития растений кукурузы и сорго сахарного в совместных посевах дает возможность раскрыть наиболее важные зависимости процесса формирования продуктивности этих культур. Требования растений кукурузы и сорго сахарного к факторам окружающей среды практически идентичны. Интенсивнее они растут при оптимальных показателях среднесуточной температуры воздуха и водопотребления. Ростовые процессы заметно подавляются при недостатке или негативном влияние любого из этих факторов [10].
В начале вегетации (до фазы 6-7 листьев) взаимоотношения кукурузы и сорго сахарного являются благоприятными для обеих культур. При этом растения кукурузы как в одновидовых, так и в совместных посевах, незначительно, на 3,5-3,9 см превышали сорго сахарное (табл. 2).
Таблица 2. Динамика изменения высоты растений сорго сахарного и кукурузы при их совместном выращивании, (среднее за 2013-2016 гг.), см
Сорт, гибрид
|
Фаза роста и развития растений |
||||
6–7 листьев |
10–11 листьев |
цветение метелок |
молочная спелость зерна |
восковая спелость зерна |
|
Силосное 42 |
50,3 |
147,8 |
160,9 |
238,7 |
259,3 |
Довиста |
50,7 |
177,3 |
198,3 |
271,2 |
289,7 |
Моника 350 МВ |
53,9 |
124,5 |
219,5 |
232,1 |
238,6 |
Быстрица 400 МВ |
54,2 |
126,0 |
225,4 |
241,0 |
247,5 |
Силосное 42 + Моника 350 МВ* |
50,6/53,8 |
148,6/126,7 |
162,8/221,7 |
240,6/235,2 |
261,3/240,6 |
Силосное 42+ Быстрица 400 МВ |
50,4/54,3 |
149,3/128,6 |
163,4/228,0 |
241,1/243,5 |
261,5/250,1 |
Довиста+ Моника 350 МВ |
50,6/54,0 |
179,8/127,6 |
200,5/221,5 |
273,0/235,5 |
294,5/239,8 |
Довиста+ Быстрица 400 МВ |
50,8/54,3 |
180,2/129,7 |
203,6/227,8 |
273,4/244,2 |
294,2/249,7 |
* – в числителе показатели сорго сахарного в знаменателе кукурузы
В период интенсивного накопления сухой биомассы обоих компонентов (в фазу цветения метелки), который проходит в наиболее жаркий период лета, растения взаимно угнетают друг друга, конкурируя за влагу и питательные вещества. В этот период растения кукурузы выше по сравнению с сорго сахарным на 21,0-64,6 см. Это подтверждается исследованиями Л.Х. Макарова [11], который отмечает, что суточный прирост в высоту сорго сахарного в начале вегетации (межфазное период всходы-кущение) относительно низкий. Более интенсивный он в период кущения-выход в трубку, а максимальный – в период цветения метелки-формирования зерна.
В фазу молочной и восковой спелости зерна сорго сахарное, за высотой растений, превышает кукурузу на 2,4-54,7 см, в одновидовых и в совместных посевах.
За счет более высокой конкуренции в совместных посевах высота растений кукурузы и сорго сахарного выше на 0,8-2,1% по сравнению с одновидовых посевами этих культур. Максимальные значения этого показателя были в варианте совместного посева гибридов сорго сахарного Довиста и кукурузы Быстрица 400 МВ – 294,2 и 249,7 см.
Фотосинтетическую продуктивность растений, как отмечает М. Т. Чайка, В.Н. Решетников, А. К. Романов и др. [15], можно повысить благодаря факторам внешней среды и технологическим приемам выращивания.
Коэффициент использования солнечной радиации зависит от работы листового аппарата растений. Формирования ассимиляционного аппарата в первый период вегетации проходит медленно: в течение первого месяца после появления всходов образуется лишь 5% листовой поверхности. Далее этот процесс ускоряется и в течение следующих 30 дней образуется около 90% листовой поверхности. Максимальная площадь листьев образуется на 70-й день после появления всходов. По фенологией этот период приходится на время выбрасывания метелки цветение. После этого происходит постепенное уменьшение площади листовой поверхности [14].
Темпы и размеры нарастания листовой поверхности в одновидовых посевах сорго сахарного и кукурузы значительно изменяются по сравнению с совместными посевами этих культур (табл. 3).
Таблица 3. Площадь листовой поверхности сорго сахарного и кукурузы в одновидовых и совместных посевах, (среднее за 2013-2016 гг.), тыс.м2/га
Сорт, гибрид |
Фаза роста и развития растений |
|||
6–7 листьев |
цветение метелок |
молочная спелость зерна |
восковая спелость зерна |
|
Силосное 42 |
8,7 |
52,7 |
51,3 |
44,8 |
Довиста |
9,1 |
55,1 |
54,2 |
48,0 |
Моника 350 МВ |
8,5 |
53,0 |
52,1 |
45,6 |
Быстрица 400 МВ |
8,8 |
55,4 |
54,1 |
48,6 |
Силосное 42 + Моника 350 МВ* |
8,8 |
54,6 |
52,6 |
45,9 |
Силосное 42+ Быстрица 400 МВ |
8,9 |
55,7 |
54,5 |
49,2 |
Довиста+ Моника 350 МВ |
8,8 |
55,3 |
53,8 |
48,3 |
Довиста+ Быстрица 400 МВ |
9,0 |
56,1 |
55,0 |
49,4 |
Площадь листовой поверхности в обеих исследуемых культур, нарастала от фазы 6-7 листьев до фазы цветения метелок, формируя максимальные значения в этот период. В дальнейшем, к фазе восковой спелости зерна, она уменьшалась за счет отмирания нижних листьев.
В начале вегетационного периода (фаза 6-7 листьев) площадь листовой поверхности в одновидовых и совместных посевах была практически одинаковой и составляла 8,5-9,0 тыс.м2/га. В фазу цветения метелки площадь листовой поверхности в одновидовых посевах сорго сахарного составляла 52,7 и 55,1 тыс.м2/га, а кукурузы – 53,0 и 55,4 тыс.м2/га. В совместных посевах этот показатель был в пределах 54,6-56,1 тыс.м2/га, что на 5,7-7,2% больше, чем при раздельном выращиванию сорго сахарного и кукурузы.
По площади листовой поверхности одновидовые посевы кукурузы незначительно преобладали посевы сорго сахарного (на 2,3-3,7%). Наибольшая площадь листовой поверхности была при совместном выращивании гибридов Довиста и Быстрица 400 МВ, в фазу цветения метелок она составляла 56,1 тыс.м2/га.
Выводы. На основании результатов проведённых исследований, следует, что сроки прохождения фенологических фаз различные у растений одновидовых и совместных посевов сорго сахарного и кукурузы. Они в основном зависят от погодных условий и выбора гибрида или сорта как компонента смеси. Отмечено увеличение продолжительности вегетационного периода на 2-3 дней в совместных посевах сорго сахарного и кукурузы по сравнению с одновидовыми.
Растения кукурузы были выше на 3,5-3,9 см в фазе 6-7 листьев по сравнению с растениями сорго сахарного. В фазу молочной и восковой спелости зерна сорго сахарное превышает кукурузу на 2,4-54,7 см, как в одновидовых, так и в совместных посевах.
Максимальная площадь листовой поверхности отмечена в период цветения метелок на варианте с совместным выращиванием гибрида сорго сахарного Довиста и кукурузы Быстрица 400 МВ – 56,1 тыс.м2/га. В последующие фазы она уменьшалась на 11,6-16,5%, за счет постепенного отмирания нижних листьев.
Рецензии:
14.09.2018, 17:43 Ашмаров Игорь Анатольевич
Рецензия: Данная статья подготовлена на аграрную тематику и связана с оценкой роста и развития двух связанных во взаимных посевах сельскохозяйственных культур. Работа, таким образом, выполнена на актуальную для нашего сельского хозяйства тему. В проделанной автором работе чувствуется рука настоящего профессионала: приводится большой фактический материал, систематизированный в таблицах, аннотации полностью раскрывают содержание статьи, а добротный список литературы довершает выполненную на высоком научно-исследовательском уровне работу. Статья, несомненно, подлежит опубликованию в представленном автором виде.
14.09.2018, 22:27 Васильев Денис Владимирович
Рецензия: Хорошая статья, посвященная актуальной теме совместного выращивания разных культур для повышения урожайности и качества продукции, в кормопроизводстве. В тексте есть некоторые погрешности как: «Продолжительность фенологических фаз и вегетационного периодов больше на 2-3 дней»; «увеличение продолжительности вегетационного периода на 2-3 дней в совместных посевах» и т.д. Но в целом статья очень хорошая, а исследование проведено на высоком уровне. Данную работу можно смело рекомендовать для публикации.