Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ ЛЮПИНА БЕЛОГО СОРТА ДЕСНЯНСКИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЕМЬЕ

Муравьёв А.А. 1 Крюков А.Н. 1 Наумкина Л.А. 1
1 ФГБОУ ВО «Белгородский Государственный аграрный университет имени В. Я. Горина»
В засушливых условиях Центрально-Черноземного региона на фоне воздушной и почвенной засухи на черноземе типичном выявлено комплексное положительное влияние инокуляции семян, макро- и микроудобрений и регулятора роста Лариксина на величину линейного роста растений люпина белого сорта «Деснянский», который был максимальным в фазу образование бобов на варианте опыта с полной нормой внесения минерального удобрения. Аналогичные закономерности отмечены в накоплении растениями массы воздушно-сухого вещества. Эффективность функционирования симбиотического аппарата люпина усиливалась при сочетании инокуляции семян с обработкой молибдатом аммония (Мо), сульфатом кобальта (Со и регулятором роста) особенно на фоне полного (N30P30K60) удобрения. Урожайность зернокормового люпина белого увеличивалась по мере нарастания комплекса применяемых агроприемов во все годы исследований, максимальный урожай получен на варианте с применением полного минерального удобрения 2,42 т/га.
энергетическая эффективность.
продуктивность
урожайность
азотфиксирующие клубеньки
воздушно-сухое вещество
высота растений
регулятор роста
микроэлементы
минеральные удобрения
бактериальный препарат
инокуляция семян
люпин белый
1. Адаптивная технология возделывания люпина белого на черноземах Центрально-Черноземного региона / В. Н. Наумкин, Л. А. Наумкина, А. А. Муравьев, А. И. Артюхов, М. И. Лукашевич // Кормопроизводство. – 2013. — № 10. – С. 5–7.
2. Артюхов А.И. Рациональные подходы к решению проблемы белка в России / А.И. Артюхов, П.А. Чекмарев // Достижения науки и техники АПК. – 2011. — № 6. – С. 5–8.
3. Влияние инокуляции семян и минеральных удобрений на продуктивность люпина узколистного при уборке на кормовые цели/ П. Н. Калабашкин, Н.Ю. Коновалова // Молочнохозяйственный вестник. 2013. № 4 (12). С. 20-24.
4. Влияние инокуляции семян, удобрений и регулятора роста на продуктивность люпина белого/ В. Н. Наумкин, Л. А. Наумкина, А.А. Муравьев, А. И. Артюхов, М. И. Лукашевич // Земледелие. – 2013. – № 7. – С. 36–38.
5. Возделывание люпина белого в засушливых условиях лесостепи Центрально-Черноземного региона / А. А. Муравьёв, В. Н. Наумкин, Л. А. Наумкина // Аграрная наука. – 2013. — № 4. – С. 12–14.
6. Котлярова Е. Г. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания гороха на зерно / Е. Г. Котлярова, С. М. Лубенцов// Земледелие. – 2013. — № 8. – С. 34–35.
7. Продуктивность сортов и сортообразцов видов люпина в засушливых условиях лесостепи Центрально-Черноземного региона / В.Н. Наумкин, В. А. Сергеева, А. А. Муравьёв, А.И. Артюхов М.И. Лукашевич, П.А. Агеева // Аграрная наука. – 2014. — № 4. – С. 11–14.
8. Роль ризоторфина в формировании биологических и хозяйственных признаков сортообразцов сои/ Ващенко Т.Г., Павлюк Н.К., Голева Г.Г., Преснякова У.А., Рыльков И.В. Вестник воронежского государственного аграрного университета. – 2012. — № 2. – С. 10–12.
9. Столяров О.В. Отзывчивость гороха на применение удобрений и инокуляцию семян / О.В. Столяров И. В. Михалев // Аграрная наука. – 2014. — № 1. – С. 21–23.
10. Такунов И.П. Люпин в земледелии России. – М, 1996. — 371 с.
11. Федотов В.А. Урожайность и качество зерна нута в зависимости от способов обработки семян и ухода за посевами в воронежской лесостепи / В.А. Федотов, И.В. Карамышев // Вестник воронежского государственного аграрного университета. – 2013. — № 3. – С. 26–31.

В изменяющихся нестабильных условиях современной мировой экономики стратегически важным условием для дальнейшего развития сельскохозяйственного производства является максимальное снижение импортозависимости от белковых протеинов, что сыграет важную роль в обеспечении продовольственной независимости, стабилизации цен на сельскохозяйственную продукцию и повышении уровня рентабельности отраслей растениеводства и животноводства в России [2, 6, 8, 9].

В последние годы в Центрально-Черноземном регионе появилась реальная возможность резкого увеличения производства комплиментарного кормового и пищевого белка не только за счет расширения посевных площадей традиционных зерновых бобовых культур, но и за счет интродукции новых культур, в том числе и кормового люпина с освоением и совершенствованием технологииего возделывания в конкретном регионе [3, 4, 11].

Люпин белый - новая высокобелковая адаптивная и урожайная зерновая бобовая культура с высокой потенциальной продуктивностью и экологической пластичностью, средообразующим потенциалом, способностью увеличивать почвенное плодородие, использовать труднодоступные элементы питания и переводить их в доступную для других растений форму, а также улучшать фитосанитарную ситуацию. Существенное снижение содержания гумуса требует интенсификации аграрного производства с существенными экономическими затратами. В этой связи люпин белый, как ни одна другая культура, способна сыграть главную роль в поддержании и расширенном воспроизводстве плодородия почв, особенно в условиях биологизации современного земледелия [1, 5, 7].

Кормовой белый люпин, как и все бобовые культуры, имеет способность фиксировать значительное количество азота воздуха до 300 кг/га, что обусловливает важное агротехническое значение этой ценной культуры - снижение дисбаланса элементов питания в почве. Поэтому изучение агротехники возделывания люпина белого, при которой максимально реализуется фотосинтетическая и симбиотическая деятельность, а также потенциал урожайности и продуктивности растений, является актуальной темой для исследований [10].

Исследования проводили на базе Белгородской государственной сельскохозяйственной академии в содружестве с лабораториями ВНИИ люпина (г. Брянск) в 2010-2014 гг.

Полевые опыты закладывали согласно существующим общепринятым методическим указаниям. Площадь учетной делянки 10 м2, размещение систематическое, повторность четырехкратная. Посев проводили в оптимальные сроки, при температуре почвы на глубине заделки семян 6-7 0С, с нормой высева 1,3 млн. шт./га всхожих семян. Люпин белый сорт «Деснянский» высевали зерновой сеялкой СН­-16 с междурядьями 15 см на глубину 3-4 см.

Почва опытного участка чернозем типичный среднемощный, среднегумусовый, тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса в пахотном слое - 4,54%, рН солевой вытяжки 6,7, содержание легкогидролизуемого азота - 137,2 мг/кг, подвижного фосфора - 138 мг/кг, обменного калия - 126,0 мг/кг почвы.

Перед посевом семена обрабатывали микроэлементами Мо (молибденовокислый аммоний), Со (сернокислый кобальт), регулятором роста Лариксином (флавоноиддигидрокварцит). В день посева проводили инокуляцию семян ризоторфином штаммом 367аRhizobiumlupini.

Минеральные удобрения вносили в виде: азот - аммиачная селитра (34,4 %), фосфор - суперфосфат двойной (46,2%), калий - хлористый калий(56%).

Уборку урожая проводили поделяночно однофазным способом комбайном Сампо-1250. Собранный урожай семян люпина белого взвешивали и приводили к 100%-ной чистоте и 14%-ной влажности.

Метеорологические условия во время проведения исследований (2010-2014 гг.) отличались жаркой и сухой погодой с дефицитом выпавших осадков на фоне высоких среднесуточных температур. В этих условиях для всесторонней оценки реакции растений белого люпина в зависимости от изучаемых агротехнических приемов возделывания большое значение придается линейному росту и накоплению массы сухого вещества.

Исследования показали, что величина линейного роста варьировала в зависимости от складывающихся почвенных метеорологических условий года, а также по мере увеличения комплекса изучаемых агротехнических приемов. Установлено, что эффект от применения инокуляции семян, минеральных удобрений, микроэлементов и регулятора роста начал проявляться с начальных фаз развития растений люпина белого и сохранялся до конца вегетации.

В среднем за пять лет высота растений люпина белого сорта «Деснянский» во все фазы вегетации на вариантах с комплексным применением инокуляции семян, минеральных удобрений, микроэлементов и регулятора роста была выше, чем на контроле и на вариантах с инокуляцией семян (2) и применением микроудобрений Фон + инокуляция семян штаммом 367а - Фон1 и на вариантах Фон + Мо + Со + РРВ и Фон1 + Мо + Со + РРВ (табл. 1).

 

Таблица 1

Высота и масса воздушно-сухого вещества растений люпина белого в зависимости от инокуляции семян, минеральных удобрений и регулятора роста (в среднем за 2010-2014 гг.)

Вариант

Высота (см) и масса (г) одного растения

стеблева

ние

ветвление

бутони-зация

цветение

образование бобов

1. Фон 0 - контроль

11,2

0,9

18,0

1,5

28,9

2,8

38,0

6,7

48,1

8,2

2. Фон 0 + ризоторфин - фон 1

11,7

0,9

18,6

1,6

29,7

3,0

39,9

7,1

50,2

8,7

3. Фон 0 +Мо + Со + РРВ

13,3

1,0

19,5

1,7

31,5

3,3

41,0

7,2

50,9

8,9

4. Фон 1 + Мо + Со + РРВ

13,9

1,2

20,4

1,8

31,4

3,5

42,2

7,6

52,2

9,5

5. Фон 1 + К60+ Мо + Со + РРВ

15,1

1,3

21,6

2,3

33,7

3,9

44,4

8,0

56,6

10,0

6. Фон1 + P30K60+ Мо + Со + РРВ

16,8

1,5

22,9

2,6

35,3

4,4

46,6

8,9

61,2

10,9

7. Фон 1 +N30K60+ Мо + Со + РРВ

17,5

1,9

24,9

2,8

36,9

4,7

47,5

9,5

64,2

11,1

8. Фон1+N30P30K60+Мо+Со +РРВ

18,8

2,0

27,5

3,0

37,4

4,9

48,0

10,4

65,8

12,8

Примечания. РРВ* - рострегулирующее вещество Лариксин.

Над чертой - высота, под чертой - масса растений люпина белого.

 

Положительный эффект от применения инокуляции семян, микроэлементов, минеральных удобрений и регулятора роста начал проявляться в начальные фазы развития растений люпина и сохранялся на протяжении всей вегетации. Наибольшая высота растений (56,6-65,8 см) отмечена в фазе образования бобов на вариантах с комплексным использованием инокуляции семян, минеральных удобрений, микроэлементов и регулятора роста, что на 8,5-17,7 см ,или на 17,7-36,8 %, больше контроля.

Накопление массы воздушно-сухого вещества люпиновым агроценозом в значительной степени зависело от погодных условий и вариантов опыта. Эффект от применения инокуляции семян, микроудобрений и регулятора роста начал проявляться с фазы стеблевания, величина накопления сухого вещества тогда составила 0,4-1,1 г/растение по сравнению с абсолютным контролем. Данная закономерность отмечена во все фазы вегетации. Максимальное значение массы воздушно-сухого вещества получено в фазе образования бобов на вариантах Фон 1 + N30K60+ Мо + Со +Лариксин и Фон 1+N30P30K60 + Мо + Со + Лариксин и составляло 11,1 и 12,8 г/раст., или 35,3 и 56,0 %.

В динамике роста и развития показатели фотосинтетической деятельности зависели от условий года, фаз развития люпина белого сорта «Деснянский», а также сильное влияние оказывали применяемые агротехнические приемы, особенно в комплексе. На этих вариантах опыта даже в начальные фазы развития и в сильно засушливых условиях формировалась большая площадь листьев, которая была в 1,9-3,2 раза больше, чем на контрольном варианте. Отмеченная закономерность в формировании ассимиляционной поверхности сохранялась и в последующие фазы развития растений.

В среднем за 2010-2014 гг. площадь ассимиляционной поверхности растений достигала наибольшей величины в фазе образования бобов. Так, на вариантах с инокуляцией семян площадь листьев в этой фазе составила 19,8 тыс.м2/га, т.е. на 7,2 тыс.м2/га больше контрольного варианта. В посевах с применением микроэлементов и регулятора роста - 21,6 тыс.м2/га, а на варианте Фон 1 + Мо + Со + РРВ - 23,5 тыс.м2/га, или в 1,7-1,9 раза больше контроля.

На посевах с комплексным применением инокуляции семян ризоторфином, микроудобрений Мо и Со, регулятора роста Лариксина и удобрений N30 K60 и N30 P30 K60 формировалась наибольшая площадь листьев - от 28,2 до 29,3 тыс. м2/га соответственно. На вариантах опыта, удобренных K60 и P30 K60, площадь ассимиляционной поверхности в этой фазе была меньше - от 25,6 до 26,7 тыс. м2/га.

Важнейшее значение в развитии и формировании продуктивности растений зерновых бобовых культур, в том числе и люпина, принадлежит процессу азотфиксации. Способность фиксировать азот воздуха зависит от множества факторов среды, таких как наличие оптимальных почвенно-климатических условий, высоковирулентных специфичных штаммов микроорганизмов для инокуляции и микроэлементов. Потребность клубеньковых бактерий в микроэлементах сравнительно невысокая, тем не менее при их дефиците процесс азотфиксации значительно снижается и отрицательно сказывается на урожайности.

В наших опытах во все фазы вегетации влияние инокуляции на фоне комплексного применения минеральных удобрений, микроэлементов и регулятора роста усиливалось. При этом существенно увеличивались число клубеньков и их масса на одно растение. Наибольшее количество клубеньков, в том числе и активных, отмечено в фазе образования бобов на вариантах Фон 1 +N30K60 + Мо + Со+ Лариксин - 18,2 шт./раст., и Фон 1+ N30P30K60 + Мо + Со + Лариксин - 19,9 шт./раст. (табл. 2).

Таблица 2

Число (шт.) и масса (мг) клубеньков на корнях растения люпина белого в зависимости от ризоторфина, РРВ, макро- и микроудобрений (2010-2014 гг.)

 

Вариант

Фенологическая фаза

стеблевание

цветение

образование бобов

всего

активных

всего

активных

всего

активных

1. Фон 0 - контроль

2,9

15,4

2,9

15,4

4,9

45,4

4,9

45,4

5,8

50,8

3,6

35,3

2. Фон 0+инокуляция семян - фон 1

5,2

21,3

5,2

21,3

7,2

51,4

7,2

51,4

7,6

71,9

5,4

55,0

3. Фон 0+Мо + Со + РРВ

6,2

27,2

6,2

27,2

8,3

52,6

8,3

52,6

8,7

78,8

6,0

56,3

4. Фон 1 + Мо + Со + РРВ

8,4

31,7

8,4

31,7

10,8

61,6

10,8

61,6

11,5

86,8

8,0

66,7

5. Фон 1 + К60+ Мо + Со + РРВ

9,6

44,3

9,6

44,3

12,4

100,9

12,4

100,9

14,6

106,5

11,5

90,9

6. Фон1 + P30K60+ Мо + Со + РРВ

10,9

53,9

10,9

53,9

14,1

120,3

14,1

120,3

15,9

117,7

13,3

106,3

7. Фон 1 +N30K60+ Мо + Со + РРВ

11,3

54,4

11,3

54,4

15,1

121,0

15,1

121,0

18,2

118,3

13,7

109,8

8. Фон1+N30P30K60+ Мо + Со + РРВ

12,4

59,0

12,4

59,0

15,4

125,1

15,4

125,1

19,9

119,9

13,9

109,7

 

Примечание. Над чертой - число клубеньков, под чертой - масса клубеньков

 

Наибольшая масса клубеньков отмечена в фазе образования бобов на удобренных вариантах опыта в сочетании с микроэлементами, регулятором роста и инокуляцией семян, она варьировала от 106,5 до 119,9 мг/раст. Максимальная масса клубеньков в фазе образования бобов была на варианте 7 (Фон 1+N30K60+Мо+Со+РРВ), которая составила 118,3 мг/раст., в том числе активных - 109,8 мг/раст. и варианте 9 (Фон 1 + N30P30K60 + Мо + Со + РРВ) - 119,9 мг/раст., в том числе активных 109,7 мг/раст. Поэтому результативность функционирования симбиотического аппарата люпина, а именно число образованных клубеньков и их масса, зависят как от погодных условий вегетационного периода, так и от агротехнических приемов возделывания и существенно влияет на урожай кормового люпина.

Урожайность - важнейший показатель, определяющий эффективность и способы возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе люпина белого, в разных агроэкологических условиях. Изучение и познание закономерностей взаимоотношения растений люпина с условиями произрастания позволяют полнее и успешнее использовать биологические и морфологические особенности культуры и более обоснованно подходить к разработке и рациональному применению таких агроприемов, как удобрение, инокуляция семян, обработка их микроэлементами Мо и Со, препаратом Лариксин.

В наших полевых опытах урожайность люпина во все годы исследований существенно зависела от условий года и применяемых агротехнических приемов (табл. 3).

Таблица 3

Урожайность люпина белого в зависимости от ризоторфина, микроэлементов, минеральных удобрений и регулятора роста

Вариант

Урожайность, т/га

% к конт

ролю

2010 г.

2011 г.

2012 г.

2013 г.

2014 г.

средняя

1. Фон 0 - абсолютный контроль

1,10

1,39

1,75

1,16

1,41

1,36

100,0

2. Фон 0+инокуляция семян - фон 1

1,23

1,64

1,98

1,18

1,66

1,54

13,2

3.Фон 0 + Мо + Со + РРВ

1,32

1,72

1,99

1,24

2,01

1,66

22,1

4.Фон 1 + Мо +Со + РРВ

1,47

1,83

2,12

1,33

2,16

1,78

30,9

5.Фон 1+К60+ Мо + Со +РРВ

1,52

2,08

2,45

1,59

2,48

2,02

48,5

6.Фон1+Р30К60+Мо+Со+РРВ

1,77

2,55

2,36

1,64

2,52

2,17

59,6

7.Фон1+N30К60+Мо+Со+РРВ

1,54

2,80

2,67

1,75

2,68

2,29

68,4

8. Фон1+N30Р30К60+Мо+Со+РРВ

1,70

3,08

2,75

1,85

2,70

2,42

77,9

НСР05

0,16

0,29

0,13

0,09

0,21

-

-

 

В среднем за пять лет исследований инокуляция семян люпиновым ризоторфином оказывала положительное влияние на урожайность белого люпина сорта «Деснянский», которая составила 1,66 т/га и была на 0,25 т/га, или на 13,2 %, выше контрольного варианта. Однако математически доказанной эта прибавка урожая была лишь в 2012 и 2014 гг. Комплексное применение изучаемых агроприемов значительно увеличило урожайность люпина белого, которая варьировала по вариантам от 2,02 до 2,42 т/га, или от 48,5 до 77,9 %.

Более высокая среднемноголетняя величина урожая отмечена на 7-м и 8-м вариантах опыта (ризоторфин + N30К60 + Мо + Со + Лариксин и ризоторфин + N30Р30К60 + Мо + Со + Лариксин) - 2,29 и 2,42 т/га.

Таким образом, обработка семян бактериальным препаратом штамма 367а перед посевом, внесение минеральных удобрений, применение микроэлементов Мо и Со и регулятора роста Лариксина позволяют в неблагоприятных засушливых погодных условиях создать достаточно оптимальное развитие, формирование и функционирование симбиотического аппарата растений, а, следовательно, и повышение урожайности семян белого люпина до 2,02-2,42 т/га.

 

Рецензенты:

Хлопяников А.М., д.с.-х.н., профессор кафедры безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВПО «Брянский ГУ им. И.Г. Петровского», г. Брянск;

Кононов А.С., д.с.-х.н., профессор кафедры ботаники ФГБОУ ВПО «Брянский ГАУ им. И.Г. Петровского», г. Брянск.

 

 


Библиографическая ссылка

Муравьёв А.А., Крюков А.Н., Наумкина Л.А. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ ЛЮПИНА БЕЛОГО СОРТА ДЕСНЯНСКИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЕМЬЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1-1. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=18389 (дата обращения: 27.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074