Разработка элементов технологии возделывания амаранта метельчатого в условиях лесостепи Зауралья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.09, кандидат сельскохозяйственных наук Быков, Андрей Игоревич

• Быков, Андрей Игоревич
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Быков, Андрей Игоревич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 История происхождения амаранта.

1.2 Ботанико-биологические особенности амаранта.

1.3 Хозяйственное значение культуры.

1.3.1 Применение амаранта в пищевых целях.

1.3.2 Применение амаранта в кормовых целях.

1.4 Агротехника возделывания амаранта.

1.4.1 Предшественники.

1.4.2 Подготовка почвы.

1.4.3 Сроки посева и ширина мелсдурядий.

1.4.4 Подготовка семян к посеву и норма высева.

1.4.5 Уход за посевами.

1.4.6 Уборка на зелёную массу.

1.4.7 Уборка на семена.

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Почвенно-климатические условия.

2.2 Погодные условия в годы исследований.

2.3 Методика проведения опытов.

2.4 Наблюдения и учёты.

2.5 Агротехника в опытах.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Влияние норм высева и сроков посева на продуктивность амаранта метельчатого.

3.1.1 Особенности роста и развития растений.

3.1.2 Засорённость посевов.

3.1.3 Динамика роста растений, фотосинтетическая деятельность посевов и накопление биомассы.

3.1.4 Структура урожая.

3.1.5 Продуктивность, химический состав и кормовая оценка растений.

3.2 Влияние ширины междурядий и сроков посева на продуктивность амаранта метельчатого.

3.2.1 Особенности роста и развития растений.

3.2.2 Динамика роста растений, фотосинтетическая деятельность посевов и накопление биомассы.

3.2.3 Структура урожая.

3.2.4 Продуктивность, химический состав и кормовая оценка растений.

3.3 Зависимость урожайности амаранта метельчатого от гидротермических условий вегетационного периода.

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗУЧАЕМЫХ ПРИЁМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

АМАРАНТА МЕТЕЛЬЧАТОГО.

4Л Экономическая эффективность возделывания амаранта метельчатого.

4.2 Биоэнергетическая эффективность возделывания амаранта метельчатого.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка элементов технологии возделывания амаранта метельчатого в условиях лесостепи Зауралья»

Актуальность исследований. В последние годы в аграрном секторе Урала, в том числе и в Курганской области, в структуре посевных площадей сложился явный перекос. Так под яровую пшеницу отводится порядка 8085 % посевных площадей. Это приводит к ряду негативных явлений: распространению и накоплению в почве огромного количества вредителей и болезней;

2) неэффективному использованию основных факторов жизни растений (свет, влага, элементы питания);

3) снижению продуктивности севооборотов и пахотной земли в целом;

4) снижению производства кормов и продуктов животноводства;

5) увеличению безработицы на селе.

Актуальность совершенствования технологий получения кормов возрастает ещё и в связи с тем, что в-настоящее время на реализацию национального проекта «Развитие АПК» выделяется из госбюджета 554 млрд. рублей, большая часть которых будет направлена на развитие животноводства. Не менее важной для Уральского региона является и проблема кормового белка, дефицит которого достигает 25—30 %, что ведёт к значительному перерасходу кормов.

Повышение продуктивности и одновременное удешевление кормов возможно за счёт введения в производство малораспространённых кормовых культур, содержащих более сбалансированный состав питательных элементов. Такой культурой может стать амарант метельчатый, который характеризуется оптимальным для животных сахаропротеиновым отношением. Однако для его введения в систему кормопроизводства необходимо провести исследования по уточнению технологии возделывания с учётом биологических особенностей этой культуры и почвенно-климатических условий Зауралья.

Исследования проводились в 2005—2008 гг. в соответствии с планом НИР кафедры ботаники и кормопроизводства Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С. Мальцева по теме «Агробиологические основы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов кормовых и зерновых культур в лесостепи Зауралья», регистрационный номер 01.2.006 08124.

Цель исследований — разработка оптимальных технологий посева амаранта метельчатого на зелёную массу для условий лесостепной зоны Зауралья.

Задачи исследований:

I •

1 Изучить динамику роста и развития амаранта метельчатого при различных способах, сроках посева и нормах высева.

2 Определить динамику нарастания площади листьев, величину фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза в посевах амаранта.

3 Определить коэффициент использования фотосинтетически активной радиации кормовой культуры в условиях центральной зоны Курганской области.

4 Разработать оптимальные технологии производства зелёного корма на основе амаранта.

5 Оценить кормовые достоинства зелёной массы амаранта метельчатого.

6 Определить адаптивность данной культуры к условиям Зауралья. Научная новизна. В условиях лесостепной зоны Зауралья впервые разработаны основные элементы технологии выращивания новой кормовой культуры - амаранта метельчатого. Определён потенциал его продуктивности, технологические особенности и кормовые достоинства, подробно изучены элементы формирования урожая.

Практическая значимость работы. Полученные данные расширяют представление о возможностях и целесообразности возделывания амаранта метельчатого в условиях Курганской области, позволяют повысить рентабельность и качество при производстве кормов.

Производственная проверка полученных результатов проведена в ЗАО «Путь к коммунизму» Юргамышского района Курганской области в 2007 году на площади 15 га. Экономический эффект составил 162 тысячи рублей. 5

Положения, выносимые на защиту:

1 Динамика нарастания зелёной массы, накопления сухого вещества по фазам роста и развития амаранта метельчатого в зависимости от применяемой агротехники.

2 Зависимость продуктивности амаранта от изучаемых агротехнических приёмов.

3 Кормовая ценность амаранта метельчатого.

4 Зависимость урожайности культуры от гидротермических параметров вегетационных периодов.

5 Биоэнергетическая и экономическая оценки возделывания амаранта метельчатого при использовании различных приёмов агротехники. Апробация-работы. Основные результаты исследований доложены на региональных и международных научно-практических конференциях: «Актуальные проблемы растениеводства Зауралья» (Курган, 2005); «Достижениям науки — агропромышленному производству» (Челябинск, 2005); «Достижения науки в реализацию национального проекта «Развитие АПК»» (Курган, 2006); «Сто лет сибирской маслодельной кооперации» (Курган, 2007); «Устойчивое развитие агропромышленного комплекса и сельских территорий» (Курган, 2008); «Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения» (Челябинск, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано восемь научных статей, в том числе одна в определённом ВАК издании.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 167 страницах компьютерного текста, состоит из введения, четырёх глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 31 таблицу, 8 рисунков, 6 приложений. Список литературы включает 272 источника, из них 24 - на иностранном языке.

Заключение диссертации по теме «Растениеводство», Быков, Андрей Игоревич

выводы

1 В первые фазы роста и развития растения амаранта метельчатого слабо конкурируют с сорной растительностью, что приводит к их угнетению. Во второй половине вегетации растения амаранта интенсивно наращивают рост и листовую поверхность.

2 Амарант метельчатый в течение вегетации накапливает большую листовую массу. Площадь листьев перед уборкой на зелёный корм в посевах амаранта составляет 52,5-88,5 тысяч м /га. Доля листьев в структуре урожая достигает 28,4—32,4 %. Коэффициент полезного действия ФАР посевов амаранта находится в пределах 0,7-1,3 %.

3 Почвенно-климатические условия лесостепи Зауралья обеспечивают высокую продуктивность амаранта метельчатого. Выход зелёной массы в посевах данной культуры составил 26,8-45,8 т/га, а сухого вещества - 4,27,9 т/га.

4 Максимальную продуктивность зелёной массы обеспечивают посевы амаранта с нормой высева 3 млн. всхожих семян/га при ширине междурядий. 30 см. Посев культуры в начале июня позволил собрать по 45,8 т/га зелёной массы, что на 4,4 т/га выше майского посева.

5 Обеспеченность переваримым протеином кормовой единицы в зелёной массе амаранта метельчатого составляет 154—156 г, что на 40-42 % превышает зоотехническую норму и на 46-51 % выше обеспеченности кормовой единицы суданской травы.

6 На урожайность амаранта наибольшее влияние оказывают погодные условия июня (г= 0,81±0,26). Между ГТК июля - августа и урожайностью зелёной массы^выявлена обратная зависимость (г= -0,52±0,38).

7 Возделывание амаранта метельчатого на зелёную массу в условиях Курганской области позволяет получить условный чистый доход на уровне 17-19 тыс. руб./га, при рентабельности производства до 322-350 %.

8 В условиях Курганской области амарант метельчатый накапливает в посевах до 133,8 ГДж валовой энергии. Биоэнергетический коэффициент при этом составляет 1,8—2,0.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1 В систему полевого кормопроизводства Курганской области следует ввести амарант метельчатый как кормовую культуру, хорошо адаптирующуюся к условиям Зауралья.

2 Посев амаранта рекомендуется проводить в третьей декаде мая (а при наличии достаточного количества влаги в верхнем слое почвы — в начале июня) с нормой высева 3 млн. всхожих семян/га и шириной междурядий 30 см (на слабо засорённых участках) и 45—70 см — на средне и сильно засорённых, с обязательным проведением междурядных обработок.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Быков, Андрей Игоревич, 2009 год

1. Агроклиматические ресурсы Курганской области. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1977.-138 с.

2. Агроклиматический справочник по Курганской области. Л.: Гидроме-теоиздат, 1959. - 156 с.

3. Алексеев, A.M. Водный режим растений и влияние на него засухи / A.M. Алексеев. — Казань: Татгосиздат, 1948. 355 с.

4. Алексеев, A.M. Вопросы водного* режима растений / A.M. Алексеев // Проблемы ботаники. М.: Изд-во АН СССР, 1950. - В.1. - С. 298320.

5. Алексеев; A.M. Физиологический анализ влияния недостатка воды на растения / A.M. Алексеев, Н.А. Гусев // Физиология приспособления и устойчивости растений при интродукции. — Новосибирск: Наука, 1969. -С. 134-168.

6. Амарант. Агротехника возделывания и использование. Ленинград, 1990. - 27 с.

7. Артемов, ИВ. Амарант культура высокоурожайная и высокобелковая / И.В: Артемов и др. // Кормопроизводство. - 1998. - №4. - С. 13-15.

8. Артемьева, Е.П. Эколого-биологические особенности растений рода Amaranthus L. при*интродукции на Среднем Урале: Автореф. дисс. . канд. биологических наук / Е.П. Артемьева. — Екатеринбург, 2002. — 23 с.

9. Бабич, А.А. Аминокислотный состав протеина зерна амаранта / А.А. Бабич и др. // Материалы докладов Второго Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования». Пущино, 1997. — Т.1. - С. 35-37.

10. Бекузарова, С.А. Сидераты не только повышают плодородие почв, но и снижают их загрязнение / С.А. Бекузарова и др. // Земледелие. 2003. - №5.-С. 35.

11. Беликов, С.В. Влияние комплексной мелиорации на продуктивность амаранта в засушливых условиях / С.В. Беликов, JI.H. Петров // Материалы VIII Всероссийского симпозиума по новым кормовым растениям. Сыктывкар, 1993. — С. 21—23.

12. Богомолов, В.А. Биоэнергетическая ценность амаранта / В.А. Богомолов, В.Ф. Петракова // Кормопроизводство. 2001. - №11. - С. 18-19.

13. Боме, Н.А. Подбор культур и методы создания сортов для экстремальных условий Северного Зауралья: Автореф. дисс. . докт. сельскохозяйственных наук / Н.А. Боме. Санкт-Петербург, 1996. - 46 с.

14. Боярский, Л.Г. Оценка качества кормов« по химическому составу и питательности. / Л.Г. Боярский, В.В. Щеглов // Корма. — М.: Агропромиз-дат, 1990.-С. 169.

15. Бурыкина, С.И. Урожай и кормовые достоинства амаранта на юге Украины / С.И. Бурыкина и др. // Кормопроизводство. 2000. - №9. — С. 23-25.

16. Возделывание амаранта в Сибири: Рекомендации / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИ кормов. Новосибирск, 1991. — 12 с.

17. Вознесенский В.Л. Фотосинтез пустынных растений / В.Л. Вознесенский. Л.: Наука, 1977. - 256 с.

18. Врачёв, А.Ф. К вопросу о силосуемости амаранта / А.Ф. Врачёв и др. // Материалы I Всесоюзной научной конференции «Возделывание и использование амаранта в СССР». Казань: Изд-во КГУ, 1991. - С. 185— 190.

19. Гинс, В.К. Амарант — источник биологически активных соединений / В.К. Гинс и др. // Материалы докладов Второго Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования». Пущино, 1997. - Т.1. - С. 153-154.

20. Симферополь, 1996. С. 184-186.

21. Горбатенко, JI.E. Задачи интродукции растений, в XXI веке / JI.E. Гор-батенко // Материалы Всероссийской научно-производственной конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений». Пенза, 1998. - Т.1. - С. 122-123.

22. Горбунов, С. Благодатный амарант / С. Горбунов, И: Кудашев, Н. Ка-духин // Животноводство России. 2005. — №1. - С. 17.

23. Гордеев, А.В. Итоги развития отрасли и меры по обеспечению проведения сезонных сельскохозяйственных работ / А.В. Гордеев*.// Аграрный вестник-Урала. — 2007. №4. - С. 3-7.

24. Грошева, Н.П. Морфофизиологические характеристики семян амаранта багряного / Н.П. Грошева // Материалы докладов V Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». М.: Изд-во РУДН, 2003. - Т.1. - С. 21-23.

25. Гуляев, Б.И. Фотосинтез и продукционный процесс / Б.И. Гуляев и др.. Киев: Наукова думка, 1983. — 143 с.

26. Турин, В.К. Силос из амаранта и люпина в смеси с кукурузой в рационах бычков / В.К. Турин // Зоотехния. 2005. — №7. — С. 11-13.

27. Гэлстон, А. Жизнь зелёного растения: Пер. с англ / А. Гэлстон, П. Де-вис, Р. Сэттер. М.: Мир, 1983. - 552 с.

28. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. — 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

29. Дюрягин, И.В. Методика энергетической оценки технологий производства продуктов растениеводства / И.В. Дюрягин // Кризисное состояние экономики АПК: проблемы, причины и пути выхода. — Курган, 1999. — С. 34-36.

30. Егоров, В.П. Почвы Курганской области / В.П. Егоров, JI.A. Кривонос. -Курган: Изд-во «Зауралье», 1995. 176 с.

31. Железнов, А.В. Интродукция и селекция амаранта в Сибири / А.В. Же-лезнов и др. // Материалы Всероссийской научно-производственной конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений». — Пенза, 1998. — Т.1. — С. 148—152.

32. Железнова, Н.Б. Экологическое изучение амаранта / Н.Б. Железнова и др. // Материалы докладов V Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». М.: Изд-во ВУДН, 2003. - Т.1. - С. 27-29.

33. Живечков, С.М. Биологические особенности амаранта в Мордовии / С.М. Живечков // Материалы докладов Второго Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования». Пущино, 1997. — Т.1. - С. 119-120.

34. Жизнь растений. В" 6-ти т. / Гл. ред. А.А. Фёдоров. Т. 5. Ч. 1. Цветковые растения / Под. ред. A.JI. Тахтаджяна. М.: Просвещение, 1980. — 430 с.

35. Жилин, В.И. Исследование амарантов» на Кубани / В.И. Жилин, О.Н. Сарапкина // Тез. докл. II Итоговой конференции молодых учёных и специалистов «Амарант: агроэкология, переработка, использование». — Казань, 1991.-С. 8-9.

36. Зновенко, О.В. Виды рода Amaranthus L. во флоре востока Украины / О.В. Зновенко, Т.А. Лешан // Материалы докладов V Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». М.: Изд-во РУДН, 2003. - Т.1. - С. 30-32.

37. Иванова, Р.Г. Морфологические особенности семян некоторых видов рода Amaranthus / Р.Г. Иванова, И.Д. Калдина // Тез. докл. II Итоговой конференции молодых учёных и специалистов «Амарант: агроэкология, переработка, использование». Казань, 1991. — С. 14.

38. Ильин, О.В. Новое в агротехнике амаранта / О.В. Ильин, Т.О. Ильина // Тезисы докладов I Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования». -Пущино, 1995.-С. 131-132.

39. Кадошникова, И.Г. Оптимизация оптической структуры агрофитоцено-зов амаранта / И.Г. Кадошникова и др. // Тез. докл. Всесоюзн. конф «Преобразование световой энергии в фотосинтезирующих системах и их моделях», 1989, 26-30 июня. Пущино, 1989: С. 158-159.

40. Кадырова, 3.3. Оптимизация азотного питания амаранта багряного / 3.3. Кадырова, И.П. Бреус, И.А. Чернов // Тез. докл. II Итоговой конференции молодых учёных и специалистов «Амарант: агроэкология, переработка, использование». Казань, 1991. — С. 28.

41. Камалихин, В.Е. Влияние норм высева и удобрений на рост, урожайность и качество амаранта на выщелоченных чернозёмах Мордовии: Автореф. дисс. . канд. сельскохозяйственных наук / В.Е. Камалихин. -Кинель, 1996.-25 с.

42. Караев, А.Х. Амарант нетрадиционная кормовая культура / А.Х. Караев, И.Д. Тменов, Ю.А. Созаонов // Тезисы докладов I Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования». — Пущино, 1995.-С. 154-156.

43. Кашеваров, Н.И. Возделывание силосных культур в Западной Сибири / Н.И! Кашеваров. Новосибирск, 1993. - 272 с.

44. Кефели, В.И. Рост растений и фитоморфогенез / В.И. Кефели // Физиология растений. 1987. - Т.34. - С. 685-697.140

45. Конев, А.Д. Густота посевов амаранта / А.Д. Конев, Е.Г. Наумова // Кормопроизводство. 1998. - №4. - С. 17-18.

46. Крокер, В. Физиология семян / В. Крокер, Л. Бартон. — М.: ИЛ, 1955. — 400 с.

47. Крючков, В.К. Амарант в степной зоне без орошения / В.К. Крючков // Матер1али Першо'1 ВсеукрашськоГ науково-практичног конференцп «Вирощування, переробка використання амаранту на кормов1, харчовг i mini щлЬ>. Вшниця, 1995. - С. 41-42.

48. Крючков, В.К. Силосование амаранта / В.К. Крючков и др. // Матергали ПершоУ ВсеукраУнськоТ науково-практичног конференцп «Вирощування, переробка i використання амаранту на кормовг, харчоBi гшшКщлГ».-Вшниця, 1995. — С: 76-77.

49. Крючков, В.К.,Роль амаранта в белковой проблеме / В.К. Крючков // Матер1али ПершоТ ВсеукрашськоТ науково-практично!" конференщ"1 «Вирощування, переробка i використання амаранту на кормов1, харчов1 i mnii щш». Вшниця, 1995. — С. 24.

50. Кузнецов, П.И. Агроклиматические ресурсы Зауралья и их использование для получения высокого урожая зерновых культур: Учеб. пособие / ОмГАУ / П.И. Кузнецов. Омск, 1994. - 72 с.

51. Кулаковская, Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений / Т.Н. Кулаковская. М.: Агропромиздат, 1990. -219 с.

52. Лазаньи, Я. Оценка продукции биомассы и семян щирицы в засушливых районах большой Венгерской низменности / Я. Лазаньи и др. // Международный сельскохозяйственный журнал. 1988. - Т. 5. -С. 60-64.

53. Макаров, Н.В. Статистика в Excel: Учебное пособие / Н.В. Макаров, В.Я. Трофимец. М.: Финансы и статистика, 2003. - 386 с.

54. Максимов, Н.А. Краткий курс физиологии растений / Н.А. Максимов. — Mf: Сельхозгиз, 1958. 559 с.$

55. Максимова, В.М'. Организационно-экономические и справочные мате1 риалы по возделыванию сельскохозяйственных культур: Пособие дляпрактических занятий по организации производства и выполнения вы147