Россия
УДК 631.559 Урожайность
УДК 631.874 Зеленые удобрения
Использование почв в качестве средства производства в сельском хозяйстве сопряжено с их деградацией. Для их восстановления возможно применение сидеральных культур. Проведены исследования по выявлению наиболее эффективных сортов люпина узколистного для целей регенеративного земледелия. Установлено, что в условиях северо-востока Нечерноземной зоны РФ сорта Аккорд, Витязь и Сидерат 46 способны обеспечить высокую урожайность зеленой массы, которая отличается высоким содержанием азота и зольных элементов.
люпин узколистный, сорта, зеленая масса, урожайность, регенеративное (восстановительное) земледелие, сидерат
Актуальность. Современные требования к технологической независимости экономики страны ведут к возрастающей степени интенсификации сельскохозяйственного производства. Высокая урожайность выращиваемых культур сопровождается значительным выносом элементов питания почвы и ухудшением ее агрофизических характеристик. Деградация почв связана со снижением содержания гумуса, повышением плотности почвы, уменьшением количества агрономически ценных агрегатов, ухудшением водно-физических свойств почвы и микробиологический активности. Отсутствие мероприятий по восстановлению почвы в скором времени приведет к изменению уровня плодородия почв и, как следствие, к падению урожайности сельскохозяйственных культур, а также усилению деградации земель.
Одним из путей стабилизации сельскохозяйственной системы может стать экологизация земледелия путем применения органических и биологических методов воздействия на нее [1]. Многочисленные исследования свидетельствуют о положительном опыте использования сидератов для целей регенеративного земледелия [2, 3, 4]. Особенно актуальным является это направления для части территории нашей страны, не обладающей почвами с высокой степенью плодородия [5]. Для использования в качестве зеленых удобрений можно использовать растения различных семейств: Злаковые (хлеба 1 группы), Капустные (рапс, редька масличная, горчица), Гречишные (гречиха), Водолистниковые (фацелия). Все эти растения отличаются благоприятным воздействием на почвенное плодородие. Однако, с точки зрения многих исследователей, самыми ценными сидератами являются растения семейства Бобовые [6, 7]. Особую популярность среди земледелов Нечерноземной зоны приобрели горох посевной, горох полевой (пелюшка), вика яровая, а также их смеси с однолетним злаковым компонентом.
По мнению ряда авторов [8, 9, 10, 11], одним из направлений регенеративного (восстановительного) земледелия является расширение видового разнообразия. Этого можно достичь за счет изменения ассортимента культур, выращиваемых в севооборотах. В Кировской области основными бобовыми культурами, относящимися к категории однолетних, являются вика яровая, горох посевной и горох полевой. Их удельный вес занимает не более 3,5% в хозяйствах всех категорий [12]. Увеличение доли и вида выращиваемых культур будет способствовать восстановлению почвенного плодородия. Изучение адаптивного потенциала сельскохозяйственных культур является актуальным направлением исследований.
В ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ на протяжении ряда лет проводятся исследования по изучению возможности использования люпина узколистного для повышения плодородия почвы. Цель настоящего исследования – оценить пригодность сортов люпина, выращенных в условиях Кировской области, для целей регенеративного (восстановительного) земледелия.
Задачи исследований:
- Оценить урожайность по зеленой массе сортов люпина узколистного.
- Проанализировать показатели биохимического состава зеленой массы.
- Определить сбор показателей продуктивности с единицы площади.
Условия, объекты и методы исследования. Материалом для исследования стали перспективные сорта люпина узколистного различной селекции, относящиеся к ранне- и среднеспелой группе по скорости созревания (Витязь, Сидерат 46, Деко 2 и Аккорд). Сравнение проводили с горохом полевым сорта Указ (контроль), являющимся весьма популярным сортом среди сельхозтоваропроизводителей.
Исследования проведены на базе Агротехнопарка ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ в 2022-2023 гг. Учетная площадь делянки составила 4,5 м2, повторность 4-кратная. Расположение делянок систематическое [13]. Почвы участка дерново-среднеподзолистые, среднесуглинистые, слабокислые, средней степени обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием. Предшественник – в оба года яровой ячмень. Обработка почв – типичная для региона. Внесение удобрений составило N30P30K30 кг д.в./га под комбинированную обработку. Норма высева – 1,3 млн. всх. сем. / га. Способ посева – рядовой с междурядьями 15 см. Глубина заделки семян составила 4-5 см. Перед посевом проводили протравливание семян инсектицидом Табу ВСК и биопрепаратом Ризолег в норме по 1 л/т. Полевая всхожесть рассматриваемых сортов сильно не отличалась и колебалась на уровне 97-98%. Следовательно, различия в урожайности могут быть обусловлены сортовыми особенностями (таблица 1). Урожайность зеленой массы у гороха посевного Указ в среднем за годы исследований составила 433,1 ц/га. По сравнению с ним у большинства сортов люпина узколистного количество собранной зеленой массы было больше в 1,5-1,6 раза.
Таблица 1 – Урожайность и влажность зеленой массы сортов люпина узколистного (в среднем за 2022-2023 гг.)
|
Наименование |
Урожайность, ц/га |
Влажность, % |
|
|
зеленой массы |
в сухом веществе |
||
|
Указ (контроль) |
433,1 |
135,7 |
72,8 |
|
Витязь |
707,5 |
144,2 |
82,6 |
|
Сидерат 46 |
641,4 |
120,5 |
84,0 |
|
Деко 2 |
434,0 |
87,4 |
84,1 |
|
Аккорд |
707,9 |
163,8 |
81,4 |
|
НСР05 |
39,8 |
11,0 |
|
Стабильно высокий уровень урожайности зеленой массы в среднем за два года отмечен у сортов Витязь и Аккорд (707,5 и 707,9 ц/га). Значения сбора зеленой массы обусловлены во многом содержанием влаги в частях растений. Согласно особенностям растений люпина узколистного, влажность его зеленых частей выше, чем у гороха посевного. Она колеблется в пределах 81,4-84,1%. У гороха Указ средняя влажность во время исследования составила 72,8%, что меньше влажности люпинов на 8-11 п.п. Более адекватно оценить урожайность сортов можно в сухом веществе. Достоверное превышение контроля также отмечено у сортов Витязь и Аккорд (144,2 и 163,8 ц/га соответственно). Изучив соотношение зеленая масса : сухое вещество, можно сделать вывод, что минимальным оно является у люпина узколистного сорта Аккорд и составляет 4,3 : 1.
Отражением качества зеленой массы, определяющим пригодность ее для сидеральных целей, является ряд биохимических показателей (содержание сырого азота и золы), а также их сбор с единицы площади (рисунок 1).
Рисунок 1 – Сбор сырого азота и сырой золы, содержащихся в зеленой массе сортов люпина узколистного, ц/га
Зеленая масса люпина узколистного более обеспечена азотом, чем у гороха посевного. У рассматриваемых сортов люпина азота в зеленой массе содержалось 2,3-2,4%, что больше значения у контроля (2,0 %) на 14-21 п.п. Большая урожайность зеленой массы люпина в совокупности с повышенным содержанием азота является предпосылкой для использования сортов люпина с целью активного восстановления почвы.
Сбор сырого азота с посевов гороха посевного сорта Указ составил 8,6 ц/га в среднем за годы исследований. На уровне этих показателей находится сорт люпина узколистного Деко 2 (10,2 ц/га), тогда как у сортов Витязь, Сидерат 46 и Аккорд сбор сырого азота превышает контроль в 1,8-1,9 раза.
По сравнению с горохом полевым зеленая масса люпина богаче зольными элементами. Содержание золы у люпина колеблется от 6,9 до 7,6%. У гороха посевного в среднем за два года этот показатель составил 5,5%. Больше всего сырой золы у сорта Аккорд (7,6 %), что превышает контроль на 38 п.п.
В среднем у сортов люпина узколистного сбор сырой золы выше, чем у контрольного сорта Указ. Наибольший сбор сырой золы, содержащейся в зеленой массе, получен у сортов Аккорд (53,1 ц/га в среднем) и Витязь (49,5 ц/га в среднем).
На основании проведенного исследования сортов люпина узколистного установлено, что все они по урожайности зеленой массы натуральной влажности превышают контроль. Наибольший ее уровень в среднем за 2022-2023 гг. отмечен у сортов Витязь и Аккорд (707,5 и 707,9 ц/га соответственно). Несмотря на более высокое содержание влаги в зеленой массе люпина, у этих сортов отмечена также более высокая урожайность зеленой массы в сухом веществе (144,2 и 163,8 ц/га соответственно). Зеленая масса изучаемых сортов люпина более обеспечена сырым азотом (2,3-2,4 %) и золой (6,9-7,6 %), по сравнению с горохом посевным Указ. У большинства сортов люпина сбор азота и золы с 1 га превышает значения контроля в 1,8-2,2 раза. Таким образом, сорта люпина узколистного Витязь, Сидерат 46 и Аккорд являются наиболее эффективными для использования при восстановлении почвенного плодородия в регенеративном земледелии.
1. Практическое применение эффлюента в качестве удобрения для биологизации земледелия / Р.Ф. Курбанов, А.В. Созонтов, Е.С. Лыбенко [и др.]. – Киров : Общество с ограниченной ответственностью "Радуга-ПРЕСС", 2021. 183 с. ISBN 978-5-6047118-1-1. EDN: https://elibrary.ru/KONADT
2. Довбан К. Зеленое удобрение в современном земледелии. Litres, 2022. 403 с.
3. Абашев В.Д. Сидераты в адаптивном земледелии / В.Д. Абашев, Л.М. Козлова // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2005. № 6. С. 169-178. EDN: https://elibrary.ru/KVTPGN
4. Синих Ю.Н., Балабко П.Н., Гогмачадзе Г.Д. Роль сидерации в накоплении органического вещества // АгроЭкоИнфо. 2021. №. 3. С.1-17. DOI: https://doi.org/10.51419/20213317; EDN: https://elibrary.ru/DDWCIO
5. Емелев С.А. Сорта люпина узколистного (Lupinus angustifolius L.) сидерального направления в условиях Кировской области / С.А. Емелев, Е.С. Лыбенко // Инновации и продовольственная безопасность. 2023. № 3(41). С. 107-114. DOIhttps://doi.org/10.31677/2311-0651-2023-41-3-107-114. EDN: https://elibrary.ru/MFYITQ
6. Фарниев А.Т. Бобовые травы и амарант как источник обогащения почв органическим веществом / А.Т. Фарниев, А.А. Сабанова, Д.Т. Калицева // Известия Горского государственного аграрного университета. 2016. Т. 53, № 2. С. 46-53. EDN: https://elibrary.ru/WCFZMN
7. Климова Е.В. Однолетние бобовые культуры улучшают плодородие почвы / Е.В. Климова // Экологическая безопасность в АПК. Реферативный журнал. 2005. № 3. С. 617. EDN: https://elibrary.ru/HUNXUL
8. Розенберг Г.С. Стратегии сохранения биоразнообразия территорий разного масштаба: международный аспект / Г.С. Розенберг, Л.М. Кавеленова, Н.В. Костина, Н.В. Прохорова, А.Г. Розенберг // Биосфера. 2021. №1-2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/strategii-sohraneniya-bioraznoobraziya-territoriy-raznogo-masshtaba-mezhdunarodnyy-aspekt (дата обращения: 12.10.2023). DOI: https://doi.org/10.24855/biosfera.v13i1.575; EDN: https://elibrary.ru/AKQBRT
9. Francis CA, Harwood RR, Parr JF (1986) The potential for regenerative agriculture in the developing world. American Journal of Alternative Agriculture 1: Р. 65–74.
10. Megan C. Evans, Josie Carwardine, Rod J. Fensham, Don W. Butler, Kerrie A. Wilson, Hugh P. Possingham, Tara G. Martin, Carbon farming via assisted natural regeneration as a cost-effective mechanism for restoring biodiversity in agricultural landscapes, Environmental Science & Policy, Volume 50, 2015. – P. 114-129. – ISSN 1462-9011, https://doi.org/10.1016/j.envsci.2015.02.003.
11. Емелев, С. А. Результаты экологического испытания сортов люпина узколистного в условиях Кировской области / С. А. Емелев, Е. С. Лыбенко // Вестник аграрной науки. – 2023. – № 3(102). – С. 55-62. – DOIhttps://doi.org/10.17238/issn2587-666X.2023.3.55. – EDN LSMSDO.
12. Основные итоги сельскохозяйственной микропереписи 2021 года. Статистический сборник / Федеральная служба государственной статистики. М.: ИИЦ «Статистика России», 2022. 420 с.
13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Книга по Требованию, 2012. 352 с.
