Оценка сортов люпина узколистного для целей регенеративного (восстановительного) земледелия
- Авторы: Емелев С.А.1, Лыбенко Е.С.1
-
Учреждения:
- Вятский государственный агротехнологический университет
- Выпуск: № 7 (2024): Сельскохозяйственные науки
- Страницы: 38-42
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/1994-5655/article/view/271860
- DOI: https://doi.org/10.19110/1994-5655-2024-7-38-42
- ID: 271860
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Забота об экологической безопасности страны требует внедрения современных безвредных для окружающей среды способов хозяйствования. Для сохранения и восстановления почвенного плодородия большое значение имеет обогащение ее дополнительным количеством органического вещества. В сельском хозяйстве распространено удобрение почвы не только продуктами жизнедеятельности выращиваемого скота, но и растительной органикой. В частности, одним из эффективных вариантов является высадка сидератов, способных обогащать почвы огромным количеством полезных и питательных веществ. Конечно, прежде чем высаживать подобные культуры, следует учитывать, что не все из них могут обогащать состав почвы. Если говорить об условиях в Кировской области, в частности, об особенностях климата в период с 2022 по 2023 г., то здесь довольно неплохо росло такое растение, как люпин узколистный. Высадка данной культуры позволила получить неплохие результаты: объем зеленой массы растения составил более чем 625,6 ц/га. Подобное количество травы намного превосходит самые известные сорта других сельскохозяйственных культур, к примеру, полевого гороха сортов Аккорд, Фламинго, Олигарх и Федоровский (на 28–76 %); по урожайности зеленой массы абсолютно сухого веса – сорта Аккорд и Фламинго (на 28 и 40 % соответственно). Лидером по сбору азота стал сорт Фламинго (4,98 ц/га, или 72 % больше контроля), а по сбору золы – сорт Аккорд (13,23 ц/га, или 64 % больше контроля). Сорта узколистного люпина Аккорд, Фламинго, Олигарх и Федоровский можно рекомендовать для использования в качестве сидератов при проведении восстановления (регенерации) почв сельскохозяйственного назначения.
Ключевые слова
Полный текст
Актуальным направлением хозяйствования в аграрной сфере в настоящее время становится модель, подразумевающая баланс между удовлетворением потребностей растущей численности населения и сохранением и поддержанием природного биоразнообразия. Применение технологий интенсивного воздействия в земледелии негативным образом сказывается на плодородии почвы и ее качестве, снижая при этом запасы доступных питательных веществ и степень развития почвенной микрофлоры [1, с. 86; 2, с. 28] и оказывая влияние на биоразнообразие [3, с. 975].
Внедрение элементов регенеративного земледелия позволит в ряде случаев сохранить, а в ряде случаев и добиться повышения плодородия почвы, определяемого его качественными показателями, увеличить биоразнообразие земель сельскохозяйственного назначения, производить растительную продукцию заданного качества.
Один из приемов воздействия на почву, способствующий ее восстановлению, – это высадка различных сельскохозяйственных культур, относящихся к категории сидератов. Благодаря данным растениям возможно обогатить почву большим количеством органических веществ, улучшить жизнедеятельность той микрофлоры в земле, которая способствует улучшению состава почвы, очищению грунта от вредных загрязнений и токсинов, а также разного рода вредителей как растительных, так и насекомых. С помощью сидератов можно в краткие сроки повысить объемы гумуса, благотворно влияющего на все сельскохозяйственные культуры [4, с. 3].
Хорошими сидератами являются растения семейства бобовых. Увеличение их доли в структуре посевных площадей позволит снизить применение минеральных удобрений [5, с. 9]. Эти культуры обладают свойством биологической азотфиксации, способны снизить засоренность в посевах. Являясь покровной культурой, они снижают развитие эрозионных процессов, а также улучшают агрофизические свойства почвы [6, с. 18]. Кроме этого, многие бобовые выращивают с целью получения растительного белка, содержание которого может достигать 39 % [7, с. 368].
Однолетним видом бобовых, имеющим разностороннее использование, является люпин узколистный [8, с. 4; 9, с. 342]. В отличие от других видов малого долголетия, обладая меньшей потребностью в тепле, он способен в северных районах давать устойчивые урожаи не только зеленой массы, но и зерна. Его продукция содержит много протеина, обеспечивая при высокой урожайности большой сбор белка с единицы площади. Аминокислотный состав белка достаточно благоприятен, содержит значительное количество незаменимых аминокислот.
На территории рассматриваемой нами станции с 2022 г. проводятся опыты, направленные на исследование основных характеристик люпина и его потенциала в области улучшения состава почвенного покрова на землях сельскохозяйственного назначения.
Основными задачами исследователей стали: оценивание объемов урожайности зеленой массы и потенциала собираемого от растения азота; изучение возможностей данного сорта люпина для широкого его применения на всей территории страны; изучение всех характеристик и возможностей ранних сортов люпина и т. д. Применяя столь доступный подход для восстановления состава почвы, как сидераты, можно экономить значительные суммы денежных средств, создавать питательные пастбища для скота, повышать урожайность различных сельскохозяйственных культур, которые высаживаются в почву после сидератов. Кроме того, данные культуры способствуют удалению сорной травы, повышению процентного содержания питательного гумуса, очищению почвы от спор заболеваний и прочих вредителей.
В ходе исследования были использованы различные ранние сорта люпина узколистного. В частности, результативно растущие в данных областях сорта: Деко 2, Аккорд, Фламинго, Олигарх и Федоровский. Экспериментальные работы проводили на исследовательской базе Агротехнопарка ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ стандартными методиками [10, с. 49; 11, с. 101].
Система обработки почвы соответствует предъявляемым культурой требованиям. Учетная площадь делянки – 4,5 м2. Норма высева – 1,3 млн всх. сем. / га. Посев семян проводили во второй декаде мая, уборку зеленой массы вели в период максимального накопления питательных веществ (конец второй декады июля). Контролем выступил сорт гороха посевного Указ.
Нижепредставленная таблица демонстрирует объемы зеленой массы использованных культур в ходе исследования по таким параметрам, как природная влажность и сухой объем.
Урожайность зеленой массы узколистного люпина, ц/га (в среднем за 2022–2023 годы)
Green mass yield of narrow-leaved lupine, c/ha (average for 2022–2023)
Сорт | Значение | Урожайность, ц/га | Отклонение от контроля, ц/га |
Указ | Натуральная влажность | 433,2 | 0,0 |
Абсолютно сухой вес | 135,7 | 0,0 | |
Деко 2 | Натуральная влажность | 434,1 | +0,9 |
Абсолютно сухой вес | 87,4* | -48,3 | |
Аккорд | Натуральная влажность | 707,9* | +274,8 |
Абсолютно сухой вес | 163,9* | +28,2 | |
Фламинго | Натуральная влажность | 763,8* | +330,7 |
Абсолютно сухой вес | 176,2* | +40,6 | |
Олигарх | Натуральная влажность | 513,7* | +80,6 |
Асолютно сухой вес | 128,4 | -7,3 | |
Федоровский | Натуральная влажность | 703,4* | +270,3 |
Абсолютно сухой вес | 139,3 | +3,6 | |
НСР05 | Натуральная влажность | 40,1 | |
Абсолютно сухой вес | 10,7 |
Примечание. * уровень достоверности – 0,95 (95,0 %).
Note. * significance level – 0.95 (95.0 %).
Полученные объемы зеленой массы по параметру природного уровня влажности у рассматриваемых сортов культур являются намного выше, чем предоставляют контрольные значения – 433,2 ц/га. Практически аналогичные данные отмечены у сорта Деко 2 (около 434,1 ц/га). По сравнению со всеми сортами, самым урожайным стал сорт Фламинго, который дал около 763,8 ц/га, что превышает объемы контрольного образца приблизительно на 80 %.
Исследуемый сухой объем показал несколько иные результаты. Так, Деко 2 продемонстрировал около 88 ц/га, а контрольный образец – около 135 ц/га. Самые продуктивные результаты получены от таких сортов, как Фламинго и Аккорд – соответственно 177 и 164 ц/га.
На рис. 1 и 2 приведены качественные показатели зеленой массы, характеризующие ее пригодность для регенерации почвы.
Рисунок 1. Сбор азота с урожаем зеленой массы абсолютно сухого веса узколистного люпина, ц/га (в среднем за 2022–2023 годы).
Рисунок 2. Сбор золы с урожаем зеленой массы абсолютно сухого веса узколистного люпина, ц/га (в среднем за 2022–2023 годы).
Сбор азота определяется его содержанием в зеленой массе и урожайностью. Чем выше этот показатель, тем больше элемента будет доставлено в почву при запашке сидератов. У гороха полевого сорта Указ сбор азота в среднем за 2022–2023 гг. достигал 2,88 ц/га. Из рассматриваемых сортов люпина только у Деко 2 этот показатель оказался ниже (2,18 ц/га) значений контроля, хотя содержание азота в зеленой массе находится на его уровне. Малый сбор азота у этого сорта связан с невысокой урожайностью его зеленой массы и ее высокой влажностью.
Остальные рассматриваемые сорта превзошли по сбору азота контрольный вариант. Все они содержали в абсолютно сухой пробе зеленой массы на 13–43 % больше азота, а сорта Аккорд, Фламинго и Федоровский отличались большим уровнем ее урожайности. Максимальный сбор азота отмечен у сорта Фламинго – 4,98 ц/га, что на 73 % больше контроля.
Все описываемые в опыте сорта узколистного люпина содержат в зеленой массе больше зольных элементов, чем горох полевой. Низкий уровень сбора золы у сорта Деко 2 связан с уровнем его урожайности. У остальных сортов сбор золы на 11-64 % больше, чем у контрольного варианта. Максимальный уровень отмечен у сорта Аккорд и составляет 13,23 ц/га.
Заключение
В агроклиматических условиях северо-востока Нечерноземной зоны в среднем за 2022–2023 гг. по урожайности зеленой массы натуральной влажности достоверно превзошли контроль сорта Аккорд, Фламинго, Олигарх и Федоровский (на 28–76 %); по урожайности зеленой массы абсолютно сухого веса – сорта Аккорд и Фламинго (на 28 и 40 % соответственно). Сорта Аккорд, Фламинго, Олигарх и Федоровский отличались большим сбором азота и золы с урожайностью зеленой массы абсолютно сухой пробы. Лидером по сбору азота стал сорт Фламинго (4,98 ц/га, или на 72 % больше контроля), а по сбору золы – сорт Аккорд (13,23 ц/га, или на 64 % больше контроля). Таким образом, проведенное исследование продемонстрировало, что все рассмотренные нами сельскохозяйственные культуры и их сорта обладают значительным потенциалом и идеальными возможностями, которые важно реализовывать в отечественном сельском хозяйстве с целью восстановления качества почвы. Кроме того, результаты экспериментов позволили понять, что необходимо и далее вести активную исследовательскую работу в этой сфере, так как при помощи различных сидератов можно в краткие сроки улучшить состав почвы, повысить объемы гумуса, обогатить почву полезными веществами и т. д. Особо хотим отметить высокоэффективные сорта Аккорд, Фламинго, Олигарх и Федоровский, которые в условиях Кировской области характеризуются высоким адаптационным потенциалом по отношению к формированию зеленой массы и ее качества. Их можно рекомендовать для использования в качестве сидератов при проведении восстановления (регенерации) почв сельскохозяйственного назначения.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Об авторах
Сергей Александрович Емелев
Вятский государственный агротехнологический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: emeleffsergej@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4178-051X
Scopus Author ID: 57219355429
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры биологии растений, селекции и семеноводства, микробиологии
Россия, г. КировЕлена Сергеевна Лыбенко
Вятский государственный агротехнологический университет
Email: elenalybeko@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8853-1903
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры общего земледелия и растениеводства
Россия, г. КировСписок литературы
- Kong, X. Influence of land use change on soil nutrients in an intensive agricultural region of North China / X. Kong, F. Zhang, Q. Wei, Ya. Xu, Ji. Hui // Soil and Tillage Research. – 2006. – Vol. 88. – № 1–2. – Р. 85–94.
- Хамова, О. Ф. Влияние ресурсосберегающих технологий обработки почвы и применения средств интенсификации на микрофлору лугово-черноземной почвы / О. Ф. Хамова, Л. В. Юшкевич, Е. В. Падерина // Вестник Омского государственного аграрного университета. – 2011. – № 3 (3). – С. 26–32.
- Tsiafouli, M. Intensive agriculture reduces soil biodiversity across Europe / M. Tsiafouli, É. Thébault, S. Sgardelis, P. C. Ruiter, W. H. Putten [et al.] // Global Change Biology. – 2015. – Vol. 21. – № 2. – Р. 973–985.
- Mishchenko, Yu. Microbiological activity of soil under the influence of post-harvest siderates / Yu. Mishchenko, I. Kovalenko, A. Butenko, Yu. Danko, V. Trotsenko [et al.] // Journal of Ecological Engineering. – 2022. – Vol. 23. – № 4. – Р. 122–127.
- Vakhnyi, S. The efficiency increase of the nutrition element uptake by various potato cultivars grown in one-crop system and in crop rotation / S. Vakhnyi, V. Khakhula, Y. Fedoruk [et al.] // EurAsian Journal of BioSciences. – 2018. – Vol. 12, № 1. – P. 1–7.
- Egamberdiev, Sh. K. Effect of siderates on soil agrochemical properties / Sh. K. Egamberdiev, H. H. Salimova, I. N. Bobobekov, Sh. Sh. Nafetdinov, M. M. Sattorova // Science and Innovation. – 2022. – Vol. 1. – № 3. – Р. 122–128.
- Batirov, K. F. Ecological role of different siderate crops in improving soil properties / K. F. Batirov, S. M. Turdimetov, R. B. Nurillaeva // American Journal of Agriculture and Horticulture Innovations. – 2023. – Vol. 3. – № 01. – Р. 1–6.
- Stagnari, F. Multiple benefits of legumes for agriculture sustainability: an overview / F. Stagnari, A. Maggio, A. Galieni, M. Pisante // Chemical and Biological Technologies in Agriculture. – 2017. – Vol. 4. – Р. 1–13.
- Meena, R. S. Legumes and sustainable use of soils / R. S. Meena, R. Lal // Legumes for Soil Health and Sustainable Management. – 2018. – Р. 1–31.
- Храмова, В. Н. Обзор антинутриентов бобовых культур / В. Н. Храмова, Д. И. Сурков, К. А. Лубчинский // Инновационные подходы к развитию устойчивых аграрно-пищевых систем. – 2022. – С. 367-370.
- Хлопов, А. А. Люпин узколистный как альтернативный источник белка в питании жителей Волго-Вятского региона / А. А. Хлопов, Е. С. Лыбенко, Т. А. Леконцева // Вестник Вятского ГАТУ. – 2022. – № 3 (13). – С. 2–12.
- Емелев, С. А. Люпин узколистный как сидеральная и кормовая культура в условиях Кировской области / С. А. Емелев, Е. С. Лыбенко // Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем: материалы ХX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Киров, 01 декабря 2022 года. – Киров : Вятский государственный университет, 2022. – С. 341–346.
- Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры. – Москва, 1989. – 197 с.
- Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработки результатов исследований / Б. А. Доспехов. 5-е изд., доп. и перераб. – Москва : Агропромиздат, 1985. – 351 с.
Дополнительные файлы
