Продуктивность фацелии пижмолистной при возделывании с различной шириной междурядий в условиях Курганской области

/

Введение

Устойчивое развитие сельского хозяйства в современных условиях основывается на широком использовании биологического и экологического потенциала растении и их системных образований - биоценозов. Важную роль в реализации этой задачи занимают вопросы изучения и освоения растительных ресурсов. Эти ресурсы изучены недостаточно, что отрицательно сказывается на их рациональном использовании. А это в свою очередь негативно влияет на развитие и продуктивность некоторых важных отраслей сельского хозяйства, таких как пчеловодство.

Россия входит в число стран с развитым пчеловодством; занимает третье место по количеству пчелосемей и пятое - по производству товарного мёда. В период становления рыночной экономики в агропромышленном секторе нашей страны произошли заметные негативные изменения, отбросившие развитие пчеловодства на многие десятилетия назад.

Ресурсный потенциал России позволяет содержать около 10 млн. пчелиных семей. К 2012 решением правительства РФ необходимо довести их количество во всех категориях хозяйств до 7 млн., а производство товарного меда довести до 133 тыс. т., т.е. удвоить в сравнении 2000 годом [19].

Увеличение производства мёда должно сопровождаться снижением производственных затрат за счет рациональной организации труда и освоении научно-технических достижений. Это будет способствовать снижению себестоимости и реализационной цены производимой продукции, а также, по мере повышения жизненного уровня населения, потребление мёда в России сможет приблизиться к мировому уровню (около 1 кг на человека в год вместо 350-400 г в настоящее время).

Практика показывает, что только при наличии хорошей естественной или культурной медоносной растительности можно успешно развивать пчеловодство и получать товарную продукцию высокого качества.

С изменением площадей сельскохозяйственных медоносных растений во многих районах медоносная база пчеловодства заметно изменилась.

Одним из действенных путей формирования кормовой базы пчеловодства является возделывание фацелии пижмолистной. Растение это неприхотливо, малотребовательно к условиям произрастания, выдерживает заморозки, не повреждается болезнями и вредителями. Фацелия является культурой многопланового использования - это и специализированный медонос, и сидерат и кормовая культура.

Ввиду того, что исследований по данной культуре в нашем регионе практически не отмечено - любые вопросы агротехники возделывания фацелии пижмолистной имеют как научную, так практическую значимость. Одним из важнейших элементов технологии возделывания служит научно обоснованный подбор параметров ширины междурядий.

Фацелия пижмолистная обладает огромным потенциалом, при этом площади её посевов в области крайне незначительны. Недостаточная изученность культуры является сдерживающим фактором распространения культуры, что обуславливает актуальность выбранной темы.

Цель исследований - изучить продуктивность фацелии пижмолистной при возделывании с различной шириной междурядий в условиях Курганской области.

При решении цели исследований предстоит решить следующие задачи:

- изучить медопродуктивность культуры;

- выявить оптимальную ширину междурядий при возделывании фацелии как источника зелёной массы и семян;

- дать экономическую и энергетическую оценку возделывания культуры.

1. Морфобиологическая характеристика фацелии и технология её возделывания

1.1 Ботанико-морфологическая характеристика фацелии пижмолистной

Фацелия рябинколистная или пижмолистная (PhaceliatanacetifoliaBenth) - однолетнее растение семейства водолистниковых (Hydrophyllaceae).

Семейство насчитывает примерно 18 родов и 250 видов, распространённых в разных областях земли [4]. Род Фацелия (Phacelia) объединяет около 200 видов, получивших распространение в большинстве своем в западной части Северной Америки и произрастающих в лесах, среди кустарников и на сухих открытых местах. Фацелия рябинколистная в диком виде встречается в юго-западных штатах США. Из всех видовфацелии в России распространены только два, а практически используется лишь фацелия рябинколистная [33].

Название растения произошло от греческого слова «phakelos», что означает пучок, и объясняется расположением цветков в соцветии. Пчеловоды Европы называют её «другом пчел», «пчелиным хлебом», «пчелиной травой». Собиратель растений Давид Дуглас (1798-1834) привез её в Шотландию из путешествия по Северной Америке и Калифорнии в 1832 году. В 1837 году её описал английский ботаник Г.Бентам. Из Англии фацелия вскоре попала в Германию и затем распространилась по всей Европе, в том числе и в России [21]. Ещё в конце XIX - начале XX веков в руководствах по ведению пчеловодства авторы советовали высевать фацелию (пучкоцветник) как медоносное растение, являющееся наиболее неприхотливым [39]. В книге «Жизнь пчелъ и главныя правила толковаго пчеловодства», изданной в г. Пензе в 1892 г., приводится следующая рекомендация: «Весною, в мае делать посевы различных медоносных растений, наиболее пригодной из которых считается фацелия. Почву любит жирную. На десятину идет около 1 пуда при разбросанном посеве (смешанном с 6 четвертинами песка)». Фацелия имеет полускрытониктарниковый цветок, рисунок 1 [21].

Рисунок 1 - Расположение нектарников (Н) в цветках важнейших медоносных растений: а - безнектарниковый цветок вишни; б, в, г - открытониктарниковые цветки горчицы, гречихи, липы; д - полускрытониктарниковый цветок фацелии; е - скрытониктарниковый цветок синяка; ж - сильноскрытонектарниковый цветок клевера красного

Фацелию используют и как медонос, и как сидерат, компостное растение, выращивают в садах в качестве декоративного растения. В России фацелия возделывается повсеместно, кроме сухих степей и районов Крайнего Севера [21].

Растение имеет прямостоячий стебель, достигающий в зависимости от условий произрастания 60-90 см [19]. Стебли сочные, хрупкие [32]. Листья очередные, почти сидячие, зеленые, иногда с синеватым отливом, перисторассеченные на линейные или продолговатые доли, откуда и название «рябинколистная», рисунок 2. Листья и стебли покрыты жесткими волосками [44].

Рисунок 2 - Лист фацелии пижмолистной

Цветки многочисленные, почти сидячие [4,6], актиноморфные [34], обоеполые, с двойным 5-членным околоцветником, собранные в завиток [4]. Венчик колокольчатый, длиной 7-8 мм [4], синей или бледно-голубой окраски. В цветке 5 тычинок, выступающих из венчика. Пыльцевая обножка темно-фиолетовой окраски. Пыльцевые зерна шестибороздные, широкоэллипсоидальной, реже шаровидной или шаровидно-сплющенной формы. Экзина тонкая. Цвет пыльцы бледно-голубой [6]. Трубка венчика с 10 чешуевидными придатками, расположенными попарно в промежутках между основаниями тычиночных нитей [4]. Пестик раздвоенный, семяпочек по 2 на каждом семеносце [4]. Плод - четырехсемянная коробочка. На главном стебле фацелии бывает до 20 больших боковых ветвей, свою очередь несущих веточки второго порядка. Соцветие состоит из 4-6-9 завитков. Чем крупнее ветка, на которой находится соцветие, тем больше завитков, оно имеет. Самым большим соцветием с наиболее крупными цветками заканчивается главная ось (стебель) растения. Это соцветие имеет до 11 завитков, а количество цветков доходит у него до 70, в то время как на соцветиях боковых ветвей количество цветков не превышает 40-50 [10]. Количество развитых цветков на растении зависит от способа посева: при широкорядном их бывает до 930 - 1400, при сплошном 130-180 [19].

Нектар выделяется железой кольцевидной формы, которая окружает основание верхней завязи цветка. Нектар в цветке накапливается на дне колокольчато-воронковидной длиной трубочки венчика, хорошо защищен от высыхания [17].

Согласно классификации нектароносных растений по морфологическим признакам, предложенной В.Н. Фоминых, фацелия относится к группе полускрыто-нектарниковых [19].

Образует ветвистый стебель высотой 40-80 см, покрытый волосками. Листья очередные, иногда с синеватым отливом. Цветки обоеполые, с двойным 5-членным околоцветником, собранные в завиток. В вершинных соцветиях развивается по 4-10 таких завитков, в которых насчитывается 40-70 цветков. Венчик колокольчатый, синей или бледно-голубой окраски. В цветке 5 тычинок, выступающих из венчика.

Пыльцевая обножка темно-фиолетовой окраски. В основании цветка вокруг завязи расположено кольцеобразное железистое образование - нектарник.

Пыльцевые зерна шестибороздные, широкоэллипсоидальной, реже шаровидной или шаровидно-сплющенной формы. Длина полярной оси 25,5-34 мкм, экваториальный диаметр 23,8-30,6 мкм. В очертании с полюса округло-шестилопастные, с экватора - широкоэллиптические, реже округлые. Борозды шириной 5,1-6,8 мкм, диаметр апокольпиума 3,5 -4,5 мкм. Цвет пыльцы бледно-голубой [6]. Листья расположены в очередном порядке или супротивно, цельнокрайные или крупнозубчатые, большей частью лопастные или перисторассеченные, с узколанцетными долями, в соответствии с рисунком 2.

Стебли 20 - 70 (80) см высоты; вертикальные, одиночные или ветвистые, опушены белыми густыми короткими и редкими длинными волосками. Листья короткочерешковые, перисторассеченные или непарноперистые, 2 - 12 см длины, 1,5-6 (8) см ширины; доли сидячие, продолговатые, острые. Стебли прямостоячие, разветвленные, большей частью коротко опушенные или шетинисто-волосистые. Цветки правильные, на коротких цветоножках или почти сидячие, собраны в густые или редкие, колосовидные соцветия, голубые, фиолетовые, белые или редко грязно-желтые. Венчик колокольчатый, колокольчато-трубчатый или почти колосовидный. Плод - коробочка. В 1 грамме около 700 семян.

Цветки многочисленные, почти сидячие, собраны в колосовидные, односторонние, обычно двухраздельные соцветия, верхушки которых спиралевидно закрученные. Венчики колокольчатые, 6-9 мм длиной, розовато-голубые; лопасти тупые, цельнокрайные. Тычинки далеко выдаются из венчиков, сросшиеся с ними основаниями. Плоды - яйцевидные коробочки, на верхушке волосистые, раскрывающиеся 2 створками [4].

1.2 Биологические особенности культуры

Зацветает фацелия через 35-40 дней, после посева. Через 1- 2 недели после начала цветения наступает период массового цветения, который продолжается 2-3 недели. Один цветок фацелии выделяет от 0,15 да 5 мг нектара, в котором содержится от 28, 9 до 57 % сахара. Медопродуктивность фацелии зависит главным образом от обилия цветков на площади посева. В разных условиях выращивания и в зависимости от состояния погоды образует на одном гектаре от 256 до 991 млн. цветков.

Фацелия отлично растет и цветет и в полутени, и под кронами деревьев, избавляя хозяина от обработки почвы и удобрения.

Ценится фацелия и как кормовое растение. Растет она очень быстро, наращивая большую зеленую массу. Она нетребовательна не только к почве, но и к влаге, что позволяет выращивать ее на супесчаных почвах и песках. Корм из фацелии хорошо поедается всеми видами сельскохозяйственных животных. В 100 кг зеленого корма в конце цветения, если скашивать после сбора нектара пчелами, содержится 15,8 к. ед. и 2,5 кг переваримого протеина [27].

При весеннем посеве цветение начинается через 35-40 дней и продолжается до 1,5 месяца. Каждый цветок живет 2 дня, выделяя за это время до 4-5 мг нектара. Пчелы посещают цветки в течение всего дня, собирая нектар и пыльцу. Медопродуктивность достигает 200 -300 кг/га [17].

1.2.1 Требования к теплу

Семена фацелии начинают прорастать при 3-4 оС, а дружные всходы появляются при 8-10 оС. Хорошо переносит засуху, не переносит длительного увлажнения.

Фацелия может осенью переносить заморозки до -7-9 оС. При последующем подъеме температуры продолжается рост и выделение нектара [13]. Однако, осенью, после низких ночных температур фацелия снижает свою нектаропродуктивность [22]. Основными факторами, способствующими выделению нектара, является умеренные осадки и оптимальная температура воздуха до 25-28 оС [29]. На Тульской опытной станции пчеловодства было установлено, что хорошее посещение пчелами фацелии начиналось при температуре свыше 26оС.

1.2.2 Требование к влаге

Семена фацелии мелкие, поэтому для получения одновременных, равномерных всходов до посева и после него поле прикатывают [12].

Если стоит влажная погода, всходы появляются обычно на 8 день, в случае сухой погоды - через 2 недели [10]. Всходы очень нежны, с сорной растительностью справляются слабо [29].

Фацелия при хорошей обработке почвы дает дружные всходы. Если влаги достаточно, быстро образуется плотный стеблестой. Фацелия имеет тонкую и поверхностную корневую систему, однако в плотно стоящем посеве, придает почве отличную спелость и подавляет развитие сорняков [31].

Хорошо переносит засуху, не выносит длительного увлажнения. Не повреждается вредителями и болезнями [25].

1.2.3 Отношение к свету

Фацелия неприхотлива к почве и уходу, но предпочитает открытое солнечное местоположение. Семена фацелии на свету не прорастают. При затенении и на скудной почве фацелия развивает меньше цветков [10].

На образование и выделение нектара влияет также ориентация рядков в посеве по отношению к сторонам света, что можно объяснить различным режимом освещенности растений.

Проведенными Институтом пчеловодства исследованиями было установлено, что выделение сахара на 1 растение при направлении рядков с запада на восток составляет 40,1 мг, а с юга на север - 24,0 мг.

Приведенные данные показывают, что в средней полосе лучшее выделение сахара в нектаре наблюдается при ориентации рядков в посеве с запада на восток, когда растения меньше затеняют друг друга.

В южных районах страны, наоборот, чаще выгоднее делать рядки в посевах с юга на север, так как в этом случае растения в полуденные часы лучше защищают друг друга от перегрева и больше выделяют нектара [19].

1.2.4 Требование к почве и особенности корневого питания

Фацелия не требовательна к почвам, ее выращивают на супесчаных, суглинистых, черноземах, торфяниках [25], можно высевать на пустырях и неудобьях [21]. Медопродуктивность при возделывании ее в чистом виде составляет на черноземах около 350 кг, на дерново-подзолистых почвах - 100 -150 кг/га [18].

По данным Башкирского научно-исследовательского института сельского хозяйства фацелия пижмолистная хорошо растет на каменисто-щебнистых почвах склонов Южного Урала. Её нектаропродуктивность в этих условиях составляет в зависимости от срока посева от 200 до 400 кг/га [16].

На бедных, а также на тяжелых заплывающих почвах фацелия развивается слабо, бывает низкоросла, с меньшим количеством боковых ветвей и цветков. В таких случаях пчелами она совсем не посещается [16]. Фацелия так же плохо растет на солончаках [10].

На улучшение агротехники фацелия отвечает увеличением нектаровыделения, а, следовательно, и интенсивностью посещаемости её пчелами. В частности, эти свойства усиливаются при удобрении фацелии. Опытами Н.Г. Ротмистрова показано, что на делянках, где был внесен суперфосфат под фацелию, цветков на растениях было почти в 2 раза больше, чем на делянках без удобрения. Такие же резкие колебания наблюдались и в медосборах. На делянках с фосфорнокислым удобрением повышение медосбора у фацелии достигло почти 92 %. Внесение калиной соли также повысило медосбор на 77,4% против неудобренной делянки. Урожай семян фацелии на удобренных делянках также оказался выше [10].

Азот оказывает сильное влияние на рост растений и одновременное угнетение секреции нектара. На бедных подзолистых почвах при возделывании фацелии рекомендовано внесение 0,5-1ц/га аммиачной селитры, что приводит к увеличению числа цветков на 28-42% и количества нектара - на 11-24%. Повышение сборов нектара достигается за счет увеличения числа цветков. При этом количество нектара в пересчете на число цветков в результате уменьшилось, т.е. положительный производственный эффект был достигнут при отрицательном физиологическом. В полевых опытах с фацелией установлено значительное повышение нектаропродуктивности и урожая семян при внесении полного удобрения на 133,1% [14].

Для повышения медопродуктивности фацелии хорошо внести в расчете на 1 га 2 ц суперфосфата, 0,5-0,7 ц калийной соли и столько же аммиачной селитры. Установлено также, что внесение 135 кг фосфора и 90 кг калия на 1 га повышает нектаропродуктивность растений на 77-91% [2]. Предпосевная обработка семян фацелии микроэлементом бором повышает продуктивность цветов более чем на 20%.

1.2.5 Фазы роста и развития культуры, их продолжительность

У фацелии пижмолистной выделяют следующие фазы роста и развития. Набухание семян - 1-3 дней. Прорастание - в зависимости от наличия влаги в почве продолжительность 5-12 дней. Всходы - от 4 до 10 дней. Первая пара настоящих листьев - 2-3 дня. Ветвление - 30-35 дней. Бутонизация - 20-45 дней. Цветение - 30-60 дней. Спелость - 10-15 дней. Полное созревание - 7-10 дней.

Первые цветки на фацелии появляются через 1-1,5 месяца после посева. Период зацветания продолжается 1-2 недели, массового цветения 2-3 недели, отцветания 1-2 недели. Цветение продолжается 1,5-2 месяца беспрерывно, что объясняется устройством соцветий фацелии, представляющих сильнозакрученные завитки. Раскручивание или рост завитка, продолжается в течение не менее 6 недель, и на каждом завитке всегда можно найти только что распустившиеся свежие цветки, богатые нектаром. Жара ускоряет цветение фацелии, дождливая погода, наоборот затягивает [10].

Изучение интенсивности цветения показало, что в начале цветения в завитках одного растения было по 1-4 распустившихся цветка. На пятый и в последующие дни их число значительно увеличивается и достигает максимума на 8-9 день. На протяжении 11 дней интенсивность цветения фацелии удерживается на высоком уровне. Цветки фацелии раскрываются с 6 до 20 часов, наиболее интенсивно - во второй половине дня. Раскрывание цветков в соцветии происходит снизу вверх. При этом завиток постепенно выпрямляется, в фазу полного цветения в нем одновременно бывает открыто от 3 до 7 цветков [34]. Число цветков в расчете на 1 га посева фацелии превышает 500 млн. [7].

Один цветок цветет 2 дня, в результате ко времени созревания первых семян на конце того же завитка часто видны еще открытые цветки [34].

1.3 Технологии возделывания фацелии пижмолистной

Продуктивность возделываемых основных медоносных культур, таких как гречиха, эспарцет, подсолнечник, рапс, горчица сильно зависит от почвенно-климатических условий и от количества пчел посещаемых растения. Кроме того, у такой крупяной культуры как гречиха при повышении температуры пыльца становится горькой, что отпугивает насекомых. Поэтому возникает необходимость изыскания такой культуры, которую можно было высевать в разные сроки, с длительным периодом цветения, и чтобы цветение ее совпадало с возможными перерывами во взятке перечисленных выше основных медоносных культур - то есть позволяла создать стабильный «конвейер» [13].

Среди всего перечня медоносных культур, отвечающим данным требованиям, можно выделить фацелию пижмолистную.

Фацелию можно культивировать или на особых участках вблизи пасек или же в смешанных посевах с культурными растениями, а также в междурядьях сада. В полях ее можно высевать также в паровом поле севооборота на таких участках, которые будут засеяны лишь весной будущего года и между пропашными растениями. Под фацелию можно занимать и неудобья, на которых она не перестает быть богатым медоносом.

Если посеять её в смеси с горохом и другими бобовыми, резко снижается численность гороховой и фасолевой зерновки, тли, клубеньковых долгоносиков и других врагов урожая. Её нектар привлекает многих энтомофагов, уничтожающих плодожорок, листоверток, яблоневого цветоеда и других вредителей садовых и огородных культур. От соседства с фацелией гибнут саранча, почвенные нематоды, поражающие картофель и корнеплоды, уходит проволочник. После посева фацелии на оздоровленной, обогащенной органикой, улучшенной почве можно 2-3 года без хлопот и без химической защиты выращивать урожаи овощей и картофеля, ягодники. Наконец, фацелия нормализует почвенную реакцию, активно уничтожает мокрицу, другие однолетние сорняки [16].

Что касается норм высева фацелии, то имеющийся опыт показал, что на плодородных и хорошо разделанных почвах достаточно брать на 1 га не более 6-8 кг хороших семян; на средних или даже плохих почвах, на которых преимущественно и высевают фацелию, норму увеличивают до 10-12 кг.

Фацелию, благодаря её ускоренному росту, можно сеять на поле до трех раз. Оттого что растение холодостойкое и выдерживает заморозки доминус 5-7 градусов, её можно высевать уже в середине апреля. Перед посевом фацелии в почве делают борозды и сеют семена на глубину 1,5-3 см. Растение засухоустойчивое, не переносит чрезмерного увлажнения. Обычно семена всходят через восемь дней после посева, а в сухую погоду - через две недели. Растения быстро растут, хорошо ветвятся.

Зелёное удобрение (его еще называют сидеральное удобрение) - это свежая растительная масса, запахиваемая в почву для обогащения органическим веществом и азотом. В качестве зелёного удобрения (сидератов) преимущественно возделывают - люпин, донник, горчицу, люцерну, фацелию.

Зелёное удобрение, прежде всего, обогащает почву азотом и органическим веществом. Нередко на гектаре пашни запахивают 35 - 45 тонн органической массы, содержащей 150 - 200 кг азота. При внесении зелёного удобрения в почве накапливается не только азот, но и другие питательные вещества. Важно и то, что при запашке зелёного удобрения полностью исключаются потери накопленного в нем азота. Зелёное удобрение в почве разлагается значительно быстрее, чем другие органические удобрения, богатые клетчаткой. Зелёное удобрение несколько снижает кислотность почвы, уменьшает подвижность алюминия, повышает буферность, ёмкость поглощения. При запашке зелёной массы растений улучшается структура почвы, уменьшается объёмная масса пахотного слоя и плотность сложения почвы. Микробиологические процессы в почве значительно усиливаются ещё в период роста и развития сидератов, а ещё лучшие условия для почвенной микрофлоры создаются после запашки зелёного удобрения. Сидераты уменьшают засорённость полей и выполняют фитосанитарную роль. Так, по данным ученых [1], каждый гектар посева сидератов в паровых полях нечерноземной зоны дает прибавку урожая зерна не менее 10 ц (с учетом последействия).

Возможно использование данной культуры в пожнивных и поукосных посевах, поэтому её легко включать в конвейерное производство кормов. Кроме того, фацелия обладает способностью подавлять сорняки, а также она слабо повреждается болезнями и вредителями [28].

2. Почвенно-климатические условия

2.1 Почвенно-климатические условия зоны

Полевой опыт был заложен на Ботаническом участке ФГБОУ ВПО «Курганская ГСХА имени Т.С. Мальцева», расположенной в центральной части Курганской области. В целом почвенно-климатические условия этой зоны обеспечивают нормальный рост и развитие сельскохозяйственных культур.

Курганская область занимает юго-западную часть Сибирской равнины и расположена в трех природных ландшафтах - лесном, лесостепном и степном. На севере и северо-западе область граничит со Свердловской, на западе и юго-западе - Челябинской, на востоке и северо-востоке - с Тюменской областями, на юге и юго-востоке с Казахстаном.

Климат континентальный, формируется в результате значительного удаления территорий области от морей. Уральские горы с запада заметно ослабляют влияние Атлантики и препятствуют проникновению теплых и влажных воздушных масс на территорию равнинного Зауралья. Кроме того, характер климата определяет рельеф местности и прямое соседство с обширными степными районами Казахстана.

Основными особенностями его являются холодная продолжительная малоснежная зима, короткое, но жаркое лето, с периодически повторяющимися засухами. Переходные сезоны (весна, осень) - короткие. Для весны характерны частые возвраты холодов. Самый холодный месяц в году январь (-17-19єС), абсолютный минимум температуры (-49-50оС). Самый теплый - июль (17-19єС). Абсолютный максимум (39-41єС). Все это характеризует территорию области как зону рискованного земледелия.

Средняя годовая сумма осадков по территории области изменяется в пределах от 351-422 мм. Количество осадков уменьшается с северо-запада на юг. Летние осадки преобладают над зимними. Максимум приходится на июль - 58-69 мм. Минимальное количество осадков отмечается в марте - 11-15 мм. С апреля по сентябрь относительная влажность воздуха менее 60%, а в мае понижается до 35-40%, в июне 40-45%. Сумма дефицита влажности воздуха за вегетационный период составляет 1000 мм.

Фотосинтетическая активность радиации (ФАР) за период с температурой более 10єС составляет 24,7 ккал.

Осень чаще всего ранняя пасмурная, не редко дождливая, что затрудняет уборку культур. Температура воздуха в конце сентября до 6-8єС. Первый снег выпадает 21-25 октября, устойчивый снежный покров устанавливается 12-14 ноября. Высота снежного покрова достигает 29-32 см.

По условиям теплообеспеченности центральная зона сравнительно теплая, средне-засушливая. Период с температурой выше 10оС продолжается с 6 мая по 17 сентября (134 дня). Сумма положительных температур 2194оС. Безморозный период 119 дней. За теплый период выпадает 207 мм осадков, ГТК равен 0,9. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы на начало полевых работ составляют на легких почвах 110 мм, на солонцеватых 150 мм. Климатические условия данной зоны являются благоприятными для выращивания семян зерновых культур, продовольственного зерна яровой и озимой пшеницы, производства семян подсолнечника. Широко выращивают кормовые культуры и возделывают раннеспелые сорта сои. Почвенный покров Курганской области представлен многими почвами. В основном преобладают черноземы выщелоченные среднемощные, средне - и малогумусные, средне - и тяжелосуглинистые. Распределение гумуса по профилю характеризуется постепенным снижением с глубиной. Максимальное количество его сосредоточено в слое 0-20 см, а в нижних слоях содержание гумуса снижается. Такое снижение объясняется тем, что основная масса растительных остатков и корней располагается в верхнем слое почвы. Почва Ботанического участка - чернозем выщелоченный маломощный малогумусный среднесуглинистый, рисунок 3.

Рисунок 3 - Почвенный разрез места проведения опыта

Черноземы выщелоченные имеют следующее строение профиля и морфологические признаки горизонтов.

Гумусовый горизонт А имеет однородную серую, темно-серую или черную окраску, зернистую или комковато-зернистую структуру, рыхлое или слабоуплотненное сложение. Мощность его 24 - 27 см, мощность пахотного слоя составляет 23 - 29 см.

Горизонт В1 представляет собой нижнюю часть гумусового профиля. Он имеет обусловленную гумусом окраску, но менее темную, с буроватым оттенком и менее однородную, чем окраска горизонта А. Структура этого горизонта обычно комковатая, уплотненность слабая. Нижняя граница его находится на глубине 36 - 43 см с доминирующими колебаниями от 34 до 46 см.

Горизонт В2 (горизонт гумусовых затеков) выщелочен от труднорастворимых карбонатов. Этот горизонт имеет признаки иллювиальности по отношению к илистой и глинистой фракциям.

Горизонт ВС (переходный к почвообразующей породе) отличается более светлой желто-бурой окраской и слабо выраженной комковатой или мелкоглыбистой структурой. В нижней части этого горизонта наблюдаются скопления карбонатов виде расплывчатых пятен или белоглазки, или же в форме известковой плесени. В легких по механическому составу разновидностях видимые скопления карбонатов обнаруживаются в почвообразующей породе.

По содержанию гумуса пахотные выщелоченные черноземы относятся преимущественно к виду малогумусных. В пахотном слое содержание гумуса чаще всего менее 6 % с колебаниями от 5,9 до 4,5 %.

Физико-химические свойства выщелоченных черноземов благоприятны для сельскохозяйственного использования этих почв. Сумма обменных оснований в пахотном слое 35-45 м.-экв. на 100 г почвы. Физические и водно-физические свойства выщелоченных черноземов по основным показателям благоприятны, что связано со сравнительно высокими степенями гумусированности и оструктуренности [2].

Исходя из рисунка 4 видно, что почва особенно богата калием. Содержание калия в 2-3 раза больше чем содержание фосфора и в 5-7 раз больше чем содержание азота. Для азота этот показатель в гумусовом горизонте (0-20 см) составил 18,3 мг/кг, для фосфора - 42,8 мг/кг, калия 122 мг/кг, в горизонте (20-40) 3,4 мг/кг, 16,5 мг/кг, 95 мг/кг, соответственно. Среди поглощённых оснований до 80% составляет Са, на долю Мg приходится 10 - 16%.Общая пористость в гумусовых горизонтах удовлетворительная (50-55%), но с глубиной постепенно снижается, что характерно для иллювиальных горизонтов.

Влажность устойчивого завядания растений и влагоемкость почвы зависят, прежде всего, от механического состава чернозема и содержания органического вещества. В верхней части разреза (НВ) наименьшая влагоемкость хорошая (30-40%) или удовлетворительная (25-30%), с глубиной обычно снижается. При этом максимально возможные устойчивые запасы общей влаги в слое 0-100 см могут составлять около 3 тыс. м3/га, продуктивной - около 2 тыс. м3/га [2].

Рисунок 4 - Содержание подвижных элементов питания в почве перед посевом, мг/кг (Ботанический участок Курганской ГСХА, 2011 г.)

2.2 Погодные условия вегетационного периода 2011 года

Анализ погодных условий в год исследований позволяет оценить, насколько растения фацелии пижмолистной были обеспечены влагой и эффективными температурами в ходе вегетации.

Данные, характеризующие гидротермические показатели вегетационного периода 2011 года, представлены в таблицах 1 и 2.

Май, характеризовался тёплой погодой. Самой холодной оказалась вторая декада месяца с температурой воздуха 11,5 градусов. В среднем за месяц температура воздуха составила 13°С, что выше среднемноголетних значений на 0,3°С.

Распределение осадков в течение месяца было неравномерным. Наибольшее их количество отмечено в третьей декаде мая - 11,0 мм. В первой декаде осадки составляли 1,0 мм. В мае в целом отмечался значительный недобор осадков.

Таблица 1 - Динамика температуры воздуха за вегетационный период, 2011 г.

Примечание - Курганский центр гидрометеорологии

Таблица 2 - Количество осадков за вегетационный период, 2011 г.

Примечание - Курганский центр гидрометеорологии

Июнь, характеризовался тёплой погодой. По декадам температура воздуха распределялась следующим образом: самой жаркой была третья декада с температурой воздуха выше нормы на 1,3°С; вторая декада на 1,5°. С ниже нормы, первая - на 0,7°С выше нормы. Среднемесячная температура воздуха составила 17,5°С что выше среднемноголетних значений на 0,2°С.

Осадки ливневого характера превышали норму в значительной степени.

Июль, отличался умеренно-тёплой погодой. По декадам температура воздуха распределялась следующим образом. Самой холодной была вторая декада со средней температурой 17,5°С; в первой декаде температура воздуха составила 19,6°С, что совпадает с нормой. Самой жаркой оказалась третья декада с температурой воздуха 22,4°С, что выше климатической нормы на 2,8°С. Средняя температура воздуха составила 19,8°С, что выше среднемноголетних значений на 0,2°С.

Осадки в июле распределялись неравномерно, и отмечался их незначительный недобор.

Август. Характеризовался тёплой погодой с недостаточным количеством осадков. Первая декада была на 0.1°С, а вторая на 2.6°С и третья на 2,5°С выше многолетних значений. Среднемесячная температура воздуха составила 18,1°С, что на 1,7°С выше среднемноголетних значений. Осадков выпало всего 25,6 мм при норме 46 мм.

ГТК по Селянинову за период с мая по июль составил 1,23. В целом, погодные условия вегетационного периода 2011 года быливесьмаблагоприятными для роста и развития фацелии.

Одной из особенностей данной культуры является её мелкосемянность, в связи, с чем максимальная глубина заделки семян составляет 2-3 см. В Зауралье в ранневесенний период, как правило, стоит сухая, жаркая погода с сильными ветрами, что в совокупности очень быстро иссушает верхний слой почвы.

3. Экспериментальная часть

3.1 Методика исследований

Полевой микроделяночный опыт заложен в 2011 году на Ботаническом участке агрономического факультета Курганской ГСХА. Размер каждой делянки 2,5 на 3,0 м. Общая площадь делянки при этом составляет 7,5 м2, учётная - 3 м2. Размещение делянок систематическое; повторность в опыте шестикратная.

Наблюдения и учёты в опытах:

Определение влажности и расчёт запасов влаги термостатно-весовым методом. Для этого нами трижды за сезон производились отборы проб для последующего определения влажности почвы.

Содержание NPK в почве. Нитратный азот по Грандваль-Ляжу, фосфор и калий - по Чирикову. Одновременно с отбором проб на влажность почвы.

Определение нектаропродуктивности и медопродуктивности по методике Г.М. Туникова.

Продуктивность зелёной массы методом удаления с учётных делянок и последующего взвешивания зелёной массы. Фенологические учёты календарных сроков в развитии фацелии. В полевом журнале фиксируются даты проводимых операций и фаз развития растений.

Агротехника в опыте.

Агротехника в опыте общепринятая, с учётом специфики для микроделяночного опыта. С осени на участке была проведена вспашка зяби плугом ПЛН-3-35 в агрегате с трактором МТЗ-82 на глубину 23-25 см. Весной на участке проведено боронование почвы БИГ-3.

Предшественник - фацелия. Для посева использовали семена фацелии сорта Радуга (Приложение А) первой репродукции. После разбивки участка на делянки прямоугольной формы и предварительного рыхления для выравнивания почвы и уничтожения сорняков произведён посев рядовым способом.

В процессе исследований проводились сопутствующие учёты и наблюдения. Цифровые данные по опыту были подвергнуты математической обработке методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову.

Норма высева семян - 5 кг/га при рядовом и 12 кг/га при разбросном посеве; глубина размещения семян - 1-2 см с последующим прикатыванием почвы. Посев проведён 28 апреля, при физической спелости почвы. В фазу полных всходов проводится боронование поперёк рядков с оставлением растений в рядке через 8-12 см. Посев проведён был вовремя, осадков на фоне высоких температур было достаточно,но верхний слой почвы всё равно подсыхал. В процессе вегетации фацелии проводилось изучение видового состава сорной растительности, а также отслеживалась степень засорённости посевов.

3.2 Результаты исследований

3.2.1 Медопродуктивность фацелии

В последние годы в Курганской области отмечен повышенный интерес к фацелии пижмолистной - растению семейства водолистниковых, рисунок 5.

Рисунок 5 - Цветущая фацелия (Ботанический участок КГСХА, 2011 г.)

Эта культура многопланового использования привлекает в первую очередь внимание пчеловодов как первоклассный специализированный медонос, позволяющий уверенно проектировать нектароносный конвейер [17].

Нектарники - это специализированные железы у растений, образующие и секретирующие сахаристую жидкость - нектар, называют нектарниками. Нектарниковые образования бывают плоские, в виде ямок, плоских точек, бугорков, желобков, подушечек, рожков, воронок, чашечек и т. д. Некоторые растения не имеют четко выраженных нектарников. Нектар у них выделяется специализированными участками основной паренхимы. Их принято условно называть безнектарниковыми растениями (яблоня, вишня, клевер, липа, гравилат) [6].

Морфологически выраженный нектарник состоит из нектароносной паренхимы, которая располагается на тканях основной паренхимы. Выше многослойной нектароносной ткани расположены собственно секреторная ткань, которая выделяет образующийся в ней нектар в наружную среду. Ткани нектарника состоят из много численных тонкостенных клеток, наполненных зернистой протоплазмой. Они имеют круглое ядро, но не содержат вакуолей [7].Сверху нектарник покрыт эпидермисом - защитной однослойной тканью, которая содержит поры (нектарные устьица).

По расположению на растениях нектарники делятся на цветковые и внецветковые. Цветковые нектарники могут находиться на различных частях цветка, но чаще они спрятаны в глубине венчика, у основания тычинок и пестиков. Внецветковые нектарники имеются у незначительной группы растений. Такие нектарники располагаются на черешках листьев, стеблях, цветоложе (черешня, бобы, вика, хлопчатник) [3].

Нектаропродуктивность растений показывает, какое количество нектара выделяется на 1 га (кг/га). Этот показатель зависит от количества образующихся цветков на 1 га при сплошном произрастании травянистых, древесных и кустарниковых растений, а также от интенсивности выделения нектара цветками и продолжительности их цветения [26].

Продуктивность возделываемых основных медоносных культур, таких как гречиха, эспарцет, подсолнечник, рапс, горчица сильно зависит от почвенно-климатических условий и от количества пчел посещаемых растения. Кроме того, у такой крупяной культуры как гречиха при повышении температуры пыльца становится горькой, что отпугивает насекомых [30]. Поэтому возникает необходимость изыскания такой культуры, которую можно было высевать в разные сроки, с длительным периодом цветения, и чтобы цветение ее совпадало с возможными перерывами во взятке перечисленных выше основных медоносных культур - то есть позволяла создать стабильный «цветочный конвейер».

Первые работы по изучению медоносных растений были посвящены использованию строения их нектарников как элемента главного критерия систематики [21].

Установлено, что календарные сроки цветения медоносов зависят от метеорологических условий и в разные годы могут не совпадать [26].

Ряд культурных растений (гречиха, просо, рапс), в том числе и фацелия, характеризуются необходимостью придания правильного направления рядкам. Установлено, что позднее нашло подтверждение в работе А.А. Наливкина, что направление рядков гречихи с севера на юг даёт урожай на 20-30% выше, чем расположенные с востока на запад [24].

Известно, что основным фактором, влияющим на продуцирование нектара, является условия освещенности растений, которые зависят от их размещения на площади поля.

Растения в рядках, расположенные по меридиану, лучше используют утренние лучи солнца, а в середине дня взаимное затенение смягчает действие жары.

Без учёта количества продуктивных цветков, продолжительности их цветения, нектаропродуктивности и сахаристости невозможно получить представление о медопродуктивности. В нашем опыте были получены следующие данные, представленные в таблице 3.

Таблица 3 - Архитектоника фацелии пижмолистной в зависимости от ширины междурядий, (Ботанический участок КГСХА, 2011 г).

Высота и масса растений определялась комплексом условий жизнеобеспеченности. Решающим фактором, влияющим на количество продуцирующих цветков фацелии на каждом гектаре, является количество ветвей первого порядка на растениях. Данный показатель находится в ещё более тесной зависимости от условий освещённости растений. При большей разреженности травостоя растения быстрее одревесневают с нижней части стебля, а за счёт опоры на нижние ветви первого порядка растения приобретают хорошую устойчивость к ветру [25].

Нектаропродуктивность растений показывает, какое количество нектара выделяет на 1 га (кг/га). Этот показатель зависит от количества образующихся цветков на 1 га при сплошном произрастании травянистых, древесных и кустарниковых растений, а также от интенсивности выделение нектара цветками и продолжительностью их цветения. Продолжительность жизни цветков зависит от биологических особенностей растений (гречихи - 1 день, клевера, люцерны - 2 - 3, липы, плодовых - 5 - 7 дней), а также от погодных условий [18].

Под нектарностью или нектаропродуктивностью понимают количество выделяемого пчелами нектара в весовых (мг) или объемных (мл) единицах за все их цветения.

В зависимости от метода определения нектарности цветков в научной литературе приводят данные по нектаро- или сахаропродуктивности (количество сахара в нектаре) растений. Эти показатели можно переводить в медопродуктивность. Принято считать, что, например, из 200 кг нектара получают 100 кг сахара, которой эквивалентен 125 кг меда (коэффициент перевода 1,25) влажностью 20 %.

Мёд фацелии в свежем виде не имеет цвета, а после кристаллизации имеет темно-желтый или коричневый оттенок. Этот мёд имеет нежный аромат и приятный терпкий вкус.

Мед натуральный по органолептическим и физико-химическим показателям должен отвечать требованиям, указанным в приложение Б [21].

Примечания:

1. К механическим примесям относят пчел и части их тела, личинок, кусочки воска, перги, соломы, частицы минеральных веществ, металла и т.п.

2. Признаками брожения считают активное пенообразование на поверхности или на объеме меда, газовыделение, наличие специфического запаха и привкуса.

Интегрирующими показателями данного опыта являются определение нектаропродуктивности и медопродуктивности фацелии [27], представленные в таблице 4.

Таблица 4 - Продуктивность фацелии пижмолистной, возделываемой в качестве медоноса, (Ботанический участок, КГСХА, 2011 г.)

Решающим фактором, влияющим на данные показатели, является количество продуцирующих цветков фацелии на единице площади. Данный показатель находится в тесной зависимости от условий освещённости растений. При большей разреженности травостоя растения быстрее одревесневают с нижней части стебля, а за счёт опоры на нижние ветви первого порядка растения приобретают хорошую опору. Фацелия пижмолистная будучи светолюбивой культурой весьма отзывчива на освещённость. При определённой разреженности посевов складываются лучшие условия произрастания, вследствие чего на растениях образуются не просто больше соцветий, но и существенно, в разы могут увеличиваться размеры завитка, что и предопределяет нектаропродуктивность растения.

Максимальное значение по вышеуказанным параметрам отмечено на вариантах с шириной междурядий 35 и, особенно, 45; 55 см - различия между которыми незначительны. Наименьшие показатели - при возделывании растений с шириной междурядий 15 см. Плотный стеблестой способствует формированию главного соцветия, с крайне малым количеством боковых завитков, определяющих фактическую продуктивность фацелии пижмолистной. При 55-ти сантиметровой ширине междурядий снижения нектаропродуктивности не произошло, что можно объяснить созданием ещё более благоприятных условий для функционирования нектарников. Показатель нектаропродуктивности весьма важен с точки зрения пчеловодства, так как позволяет спрогнозировать выход мёда. Для более полного понимания продуктивности фацелии пижмолистной как медоноса нами были сделаны расчёты медопродуктивности. Как и следовало ожидать, варианты опыта, где получено больше нектара полностью совпадают с теми вариантами, где отмечена наибольшая медопродуктивность, то есть при ширине междурядий 45 и 55 см.

3.2.2 Продуктивность зелёной массы и семян фацелии

Одной из причин способствующих малому распространению данной культуры, является однобокий подход к фацелии только как к специализированному медоносу. При неоспоримом авторитете фацелии как одного из лучших медоносов не следует забывать и о том, что это ещё и растение, входящее в число лучших сидератов, к тому же кормовые достоинства, а это 15,8 к. ед. и 2,5 кг переваримого протеина в 1 ц зелёной массе, находятся на уровне викоовсяной смеси. Итоги наших исследований за 2011 год отражены в таблице 5.

Таблица 5 - Фитопродуктивность фацелии пижмолистной в зависимости от ширины междурядий, т/га, (Ботанический участок Курганской ГСХА, 2011 г.)

Исследование нашей культуры в качестве медоноса параллельно сопровождалось анализом выхода зелёной массы. Полученные данные позволяют оценить продуктивность изучаемой культуры с позиции, которая позволит расширить сферу применения в том случае, если использование фацелии как медоноса по каким-либо причинам может быть сорвано. Это связано с тем, что имеются многочисленные литературные данные по использованию её в качестве хорошего сидерата, а также как фитосанитарной культуры, способствующей оздоровлению почвы.

Так, при разбросном способе получены наименьшие показатели, что связано с условиями произрастания: здесь растения неравномерно освещены, имеет место загущенность стеблестоя, так как количество растений на единице площади в два с лишним раза больше, чем при рядовом способе. Тот факт, что при ширине междурядий 15 см показатели несколько выше можно объяснить погрешностью ошибке опыта. Варианты опыта с шириной междурядий от 35 по 65 см представлены растениями, вегетирующими в условиях оптимальной освещённости. При правильном подходе у сельского хозяйства нашей области появится возможность расширить площади данной культуры для самого широкого использования, в том числе и семян.

Рисунок 6 - Семенной участок фацелии пижмолистной (Ботанический участок Курганской ГСХА)

Ликвидация дефицита семян будет способствовать более широкому распространению фацелии не только как медоноса, но и как сидеральной и кормовой культуры. Производство семян фацелии пижмолистной является явно более рентабельно, чем производства зерна пшеницы. На всех вариантах опыта, где произрастает больше цветков на единице площади, соответственно получено и максимальный выход семян. В период наблюдений на объекте исследований, каких-либо вредителей и болезней нами не отмечено.

4. Экономическая эффективность возделывания фацелии пижмолистной

Экономическая эффективность - сложная экономическая категория, которая показывает полезный количественный эффект от применения средств производства и живого труда, отдачу совокупных вложений. Необходимые расчеты проводятся с целью определения фактического эффекта, полученного от различной ширины междурядий, при посеве фацелии. При этом базой для сравнения является различная ширина междурядий.

Фацелия - прекрасный сидерат, способный даже в засушливые годы (2010, 2012 гг.) наращивать зелёную массу, которая быстро разлагается, улучшая структуру почвы, повышая связность частиц песчаных почв и разрыхляя тяжёлые глинистые почвы. К тому же, фацелия нормализует кислотность почв, делая почвы неблагоприятной средой обитания для таких вредителей как проволочники.

Повышение экономической активности сельскохозяйственного производства является одной из актуальных проблем, успешное решение которой открывает дальнейшие возможности для ускорения темпов его развития и надежного снабжения страны продукцией сельского хозяйства.

Для оценки экономической эффективности сельскохозяйственного производства используются как стоимостные, так и натуральные показатели. И сходными показателями являются урожайность зелёной массы и семян.

При экономической оценке производства различных сортов проводится сопоставление по вариантам опыта материально-денежных затрат на единицу площади культуры (на 1 га) и полученного урожая в натуральном и стоимостном выражении с помощью системы экономических показателей:

- урожайность зелёной массы;

- семенная продуктивность;

- производственные затраты;

- себестоимость;

- стоимость продукции;

- условный чистый доход;

- окупаемость затрат.

Под урожайностью понимают выход продукции на единицу земельной площади в натуральном выражении.

Себестоимость продукции - денежное выражение издержек на производство и реализацию единицы продукции. Они складываются из затрат, связанных с использованием в процессе производства сельскохозяйственных машин, механизмов и других основных фондов, материальных, трудовых и прочих производственных ресурсов и выражаются в виде затрат на всю продукцию или на единицу продукции.

Условный чистый доход или прибыль с 1 га исчисляется как разница между стоимостью продукции с 1 га (выручкой) и производственными затратами на 1 га [26].

Производственные затраты на 1 га включают: прямые затраты, т.е. материально-денежные средства на 1 га по технологической карте, рассчитанной для контроля (приложения В, Г) + 27,1% отчисляются на социальные нужды от оплаты труда + накладные расходы или затраты на организацию производства (12,5% от суммы всех прямых затрат, за минусом стоимости семян на 1 га) + затраты прошлых лет.

Они зависят от вида основной обработки почвы, применяемой под данную культуру. В нашем случае зябь. Стоимость 1 га зяби составляет 1070 р, стоимость 1 кг семян фацелии -150 рублей. Исходя из технологической карты всего прямых затрат на 1 га 3106 рубля. Производственные затраты на 1 га при выращивании фацелии составляют 4650 рублей. Объект экономического анализа - мед, основной объект при возделывании фацелии.

Таблица 6 - Экономическая эффективность возделывания фацелии пижмолистной в качестве медоноса, 2011 г.

Из таблицы 7 видно, что с увеличением ширины междурядий возрастает количество продуктивных цветков и, соответственно, увеличивается медопродуктивность, наибольший выход наблюдается при ширине междурядий 55 см. Норма высева семян фацелии в зависимости от ширины междурядий не менялась, поэтому производственные затраты остались неизменными. Стоимость же продукции растет с увеличением медопродуктивности. Окупаемость затрат при этом возрастает и составляет 34,4 рубля. Таким образом, с точки зрения экономической эффективности, наиболее оптимальной будет ширина междурядий в 55 см.

Производственные затраты на 1 га при возделывании фацелии на зелёную массу при разбросном посеве с урожайностью 250 ц/га составляют 4651 р., стоимость продукции 13200 р., окупаемость - 2,84., условный чистый доход на 1 га составил 8549 р., в соответствии с таблицей. При возделывании фацелии на семена с урожайностью 5 ц/га затраты составляют 5467 р., стоимость продукции 50000 р., окупаемость - 9,14, условный чистый доход на 1 га составил 44533 р. в соответствии с таблицами 8 и 9.

Объекты экономического анализа - продуктивность зелёной массы и семенная продуктивность изучаемой культуры.

Таблица 7 - Экономическая эффективность возделывания фацелии на зелёную массу, 2011 г.

Таблица 8 - Экономическая эффективность возделывания фацелии на семена, 2011 г.

С увеличением ширины междурядий до 35 см возрастает урожайность зеленой массы фацелии до 210 ц/га, наибольший выход наблюдается при ширине междурядий 35 см - урожайность 210 ц/га зелёной массы. Наименьший показатель на ширине междурядий 75 см - 147 ц/га.

Наименьшая семенная продуктивность фацелии отмечена на контрольном варианте (ширина междурядий 15 см), она составляет 3,4 ц/га, а наибольшие показатели семенной продуктивности в условиях крайне засушливого 2011 года (ГТК 1,23) показали варианты с шириной междурядий 55 и 65 см, что можно объяснить развитием наибольшего количества продуктивных цветков.

Если на паровом поле Зауралья за счет высева фацелии получать хотя бы по 100 кг/га меда, то жители нашей области по обеспеченности им вышли бы на уровень развитых стран мира.

В случае увеличения доли занятых паровых полей в Зауралье посевами фацелии, то это позволит не только получать очищенные от сорняков поля, но и удобренные разложившейся зелёной массой фацелии (зелёная масса фацелии хрупка, поэтому хорошо разделяется на мелкие части и быстро разлагается), что сможет сделать баланс гумуса положительным.

5. Экологическая оценка результатов исследований

5.1 Агроэкологическая оценка технологий возделывания фацелии пижмолистной в условиях Курганской области

фацелия пижмолистная медопродуктивность архитектоника

В России фацелию в значительных размерах высевали в качестве сидерата с запашкой зеленой массы под озимые, а так же использовали как специализированный медонос.

В Курганской области и по сегодняшний день фацелия используется в этих же целях, а в основном как медонос. Для того, чтобы определится в выборе приемов её возделывания, необходимо разобраться в экологических особенностях данной культуры.

Фацелия может давать урожай зеленой массы около 200 ц/га, а это соответствует по содержанию основных питательных веществ, примерно 6 ц сульфата аммония, 2,8 ц суперфосфата и 5,5 ц калийной соли. Зеленая масса фацелии улучшает агрофизические свойства почвы, что также способствует повышению урожая размещенных после нее культур.

Фацелия лучше зерновых культур очищает поле от сорняков. Агрофизические свойства почвы при этом несколько улучшаются, активизируются в ней физико-химические и биохимические процессы. Все это способствует лучшему питанию культур, следующих за фацелией, повышению их урожайности. Фацелия способна хорошо усваивать из труднорастворимых соединений фосфор и калий и выносить их в пахотный горизонт. Этим она также улучшает питательный режим культур, следующих за ней [19].

В случае гибели озимых или ранних яровых культур фацелию можно использовать в качестве страховой культуры. Как культуру теплолюбивую и с коротким периодом вегетации, ее можно высевать довольно поздно, когда полностью выясняется состояние озимых посевов после перезимовки.

В последнее десятилетие от сплошной химизации мир возвращается к почвозащитным, устойчивым, экологически чистым системам органического земледелия на современной научной и технической базе. Применение пестицидов может самым негативным образом отразиться на пчелах, поэтому требуется особенно тщательный подбор препаратов или же отказ от них.

В условиях Курганской области в целях борьбы с сорняками можно провести сплошное боронование в 2 следа, предпосевную культивацию, боронование посевов и междурядную обработку. Что касается заражаемости фацелии болезнями, то здесь можно сказать об ее отсутствии на посевах в Курганской области.

Есть культуры, способные и в местах рискованного земледелия расти и давать неплохой результат, начиная с марта - апреля и заканчивая октябрем. Одна из них - фацелия. Она выдерживает похолодания до -7 - -9 °С. Это значит, что фацелию можно высевать под зиму, рано весной, осенью после уборки даже поздних культур.

Благодаря короткому периоду вегетации фацелию в наших условиях за сезон можно высевать 3-4 раза, накапливая большую массу практически бесплатной органики.

Помимо удобрения, это самый надежный страж почвы от иссушения, эрозии и прочей деградации, глубокого ее промерзания.

Её нектар привлекает многих полезных насекомых, уничтожающих плодожорок, листоверток, яблоневого цветоеда и других вредителей, садовых и огородных культур. От соседства с фацелией гибнут саранча, почвенные нематоды, поражающие картофель и корнеплоды, уходит проволочник.

После посева и заделки в почву зеленой массы фацелии на оздоровленной, обогащенной органикой улучшенной почве можно 2-3 года без хлопот и без всякой химии выращивать отличные урожаи овощей и картофеля, ягод. Наконец, фацелия нормализует почвенную реакцию, уничтожает мокрицу, другие однолетние сорняки.

Наилучшая температура для обильного выделения нектара для большинства растений колеблется в пределах от 16 до 25о С. С дальнейшим понижением температуры многие растения снижают нектаропродуктивность и при 38о С совершенно прекращают.

В жаркую погоду цветы лучше выделяют нектар только при достаточной влажности воздуха, когда с одной стороны, исключается возможность высыхания нектара, а с другой создаются более благоприятные условия для его выделения. Для того чтобы продлился взяток сеять лучше в разные сроки. Худшими условиями произрастания являются солончаки. Взрослые растения хорошо переносят засуху.

Несмотря на наличие комплекса положительных сторон у данной культуры, при её возделывании следует учитывать и ряд особенностей, без учёта которых могут возникнуть определённые проблемы как экологического так и сугубо производственного порядка.

Мелкосемянность фацелии вынуждает высевать семена не глубже 2-3 см. Для соблюдения данного требования необходима особенно тщательная предпосевная обработка почвы, включая и довсходовое прикатывание. В условиях Зауралья, как правило, весной стоит жаркая и ветреная погода, что приводит к быстрому пересыханию верхнего слоя почвы. Это обстоятельство часто проявляется в неравномерности появления всходов.

Следует для посева подбирать выровненные участки, тщательно и своевременно не допуская пересыхания почвы проводить предпосевную обработку почвы не забывая проводить прикатывание как до, так и после посева. На семенные участки высевать фацелию следует как можно раньше; практикуют и подзимые посевы.

При разбросном способе посева в разы увеличивается расход семян в сравнении с рядовым, особенно если используются дражировочные семена. При данном способе отсутствует возможность влиять на засорённость посевов путём механических обработок. Наблюдается неравномерность и растянутость прохождения фаз развития культуры. Количество продуктивных цветков вследствие загущенности стеблестоя уменьшается и, как следствие этого, медопродуктивность падает.

Разбросной посев следует применять ограниченно и лишь на участках для запашки в качестве сидерата и в тех случаях, когда нет угрозы иссушения верхнего слоя почвы.

При широкорядном способе количество междурядных обработок зависит от степени смыкания ветвей смежных междурядий. Зелёные части фацелии в молодом возрасте обладают повышенной хрупкостью, что заставляет прекращать механические обработки.

Желательно использовать тракторы с так называемой «узкой резиной» и не затягивать с проведением данного агроприёма.

Наличие большого количества пчёл на посевах не только несколько осложняет проведение междурядных обработок, но и полностью исключают применение каких-либо химических препаратов, ввиду крайней уязвимости медоносных пчёл от средств химизации и возможности загрязнения пчелопродуктов остатками пестицидов.

Проводить междурядную обработку в прохладную погоду; Согласовывать подвоз пчелосемей на поле с пасечниками. Закрывать летки в ульях на время механической обработки, а саму работу проводить в сжатые сроки.

Очистка семян фацелии сравнительно непростая технологическая операция, требующая специального оборудования, что делает возможность производства семян далеко не в каждом хозяйстве.

Закуп универсальной семяочистительной техники; возделывание фацелии на семена в специализированных хозяйствах.

Будущий урожай сельскохозяйственных культур формируется на протяжении всего онтогенеза, начинается от прорастания семян и заканчивается их новым образованием и уборкой. На протяжении этого периода растения проходят этапы, которые внешне проявляются определенными морфологическими признаками, или фазами развития. Фазы развития отражают внутреннее состояние растений на каждом этапе, обусловливающее формирование элементов структуры урожая.

Учитывая последовательность и взаимосвязь формирования элементов структуры урожая, становится очевидным, что здоровые семена и здоровые почвы служат главной предпосылкой здоровых, оптимальных по густоте конкурентоспособных посевов, обеспечивающих саморегуляцию фитосанитарного состояния и высокую урожайность сельскохозяйственных культур [39].

5.2 Энергетическая оценка результатов исследований

Основными требованиями, реализуемыми при подборе рабочих машин, является энергосбережение, экономическая эффективность, обусловленная в первую очередь высокой производительностью машин и орудия должны обеспечивать эффективное уничтожение сорняков, особенно многолетних, благоприятное сложение пахотного и корнеобитаемого слоев почвы, повышать ее противоэрозионную устойчивость.

Критерием экологичности машин и орудий является уровень уплотняющего воздействия на почву по контактному давлению и расчетному напряжению на глубину 0,5 м. Этому критерию удовлетворяют отечественные гусеничные тракторы сельскохозяйственного назначения и колесные тракторы.

Экономическую оценку технологий производства продуктов растениеводства в настоящее время принято проводить по трем группам показателей: все виды затрат материальных и денежных средств (расходная часть); выход продукции в натуральной и стоимостной формой (приходная часть); показатели экономической эффективности, которые служат основанием для объективной оценки достоинств и недостатков того или иного варианта [36].

Однако, при нестабильности цен на продукты растениеводства, экономическую оценку различным технологиям и даже севооборотам без существенных погрешностей дать трудно, а практически невозможно. Наиболее полноценную оценку технологий можно дать на основе системно-энергетического подхода, который можно определить как методологическую ориентацию исследования объектов, выступающих в виде сложных систем, с позицией их энергетики [1,34].

Правомерность такого подхода обусловлена, во-первых, тем, что все процессы в природе протекают в зависимости от энергии, а главный источник ее производные; во-вторых, взаимопревышаемостью разных форм энергии согласно закону её сохранения. Экологически выгодной будет такая технология при которой требуется меньше затрат энергии на единицу продукции. В связи с этим проводят энергетическую оценку.

Сущность биоэнергетического метода заключается в учете энергии, затраченной на производство сельскохозяйственной продукции и накопление урожая. Энергетическая оценка изучаемых технологий или отдельных агроприемов основывается на сравнении следующих основных показателей:

- выход валовой энергии в урожае с 1 га;

- затраты совокупной энергии на 1 га;

- приращение валовой энергии на 1 га;

- энергетический коэффициент.

Источником исходной информации для расчета служит технологическая карта. Количество энергии исчисляется в МДж.

Значимость затрат энергетической оценки возникает из диспропорции между злоупотреблением и энергопроизводством, т. е. это определение степени окупаемости энергетических затрат энергией, накопленной в урожае. Поэтому необходимо определить затраты совокупной энергии (Q) на 1га по всем статьям расхода. Расчет затрат совокупной энергии на осуществление технологии возделывания фацелии более трудоемкий, т. к. представляет собой сумму всех затраченных энергий, участвующих напрямую или косвенно в выполнении технологических приемов.

Общий расход затрат совокупной энергии находят по технологическим картам с использованием энергетических эквивалентов по каждой технологической операции и вложенных материальных средств, суммировав все расчеты по затратам на машины и оборудование, трудовые ресурсы оборотные средства производства (горючее, семена и т. д.) по формуле (1):

Qз = Qмаш. + Qтопл.+Qэлектроэн.+Q сем + Qтруд.рес

Qз = 12698,1+ 13,41 +18,5+211,5 +8929 = 21870,51 МДж/га

Валовая энергия (Qвал) является результатом фотосинтетической деятельности фацелии и определяется по выходу основной и побочной продукции как произведение урожайности на энергетический эквивалент основной и побочной продукции (2).

Qвал. = У * экв

Qвал.= 195000 * 14,2 = 276900 МДж /га

Приращение энергии и коэффициент энергетической эффективности находятся по формулам (3) и (4).

П = Qвал. - Qз

Э = Qвал.:Qз

Э = 276900 : 21870,51 = 12,7

П = 276900 - 21870,51 = 255029,5 МДж/га

Где, П - приращение валовой энергии, МДж/га;

Qвал. - накопление валовой энергии в продукции, МДж/га;

Qз - затраты совокупной энергии, МДж/га;

Э - коэффициент энергетической эффективности.

Результаты расчета биоэнергетической эффективности производства фацелии с учетом ее выходы с 1 га в натуральном и энергетическом исчислении, а также затрат совокупной энергии представлены в таблице 6.

Таблица 9 - Энергетическая эффективность возделывания фацелии пижмолистной на зелёную массу, 2011 г.

Из материала данной таблицы видно, что при возделывании фацелии пижмолистной энергетический коэффициент варьировал от 12,3 до 15,6. Максимальный энергетический коэффициент, достигнут при ширине междурядий 65 см, что на 2,9 выше в сравнении с контрольным вариантом.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что уровень энергетического коэффициента варьирует в зависимости от ширины междурядий, что также отражается и на уровне приращения валовой энергии.

Выводы

В результате анализа материала, полученного в ходе проведения опытов, по изучению фацелии пижмолистной в условиях 2011 года нами были сделаны следующие выводы:

1. В качестве специализированного медоноса фацелия наилучшим образом проявила себя при возделывании с шириной междурядий 45 и 55 см, обеспечив наибольшую медопродуктивность - 310 и 320 кг/га.

2. Возделывание фацелии на вариантах с шириной междурядий от 25 и до 55 см обеспечило наибольший урожай зелёной массы - 3,71 и 4,78 т/га соответственно.

3. Возделывание фацелии при ширине междурядий 55 и 65 см обеспечило наибольшую урожайность семян в опыте - по 5,5 ц/га.

4. Окупаемость затрат при возделывании фацелии на зелёную массу варьирует от 2,65 (при 15 см) до 4,01 (при 55 см).

5. Окупаемость затрат при возделывании фацелии на семена варьирует от 5,21 до 10,0 (на вариантах с разбросным способом и шириной междурядий 55 и 65 см).

6. Энергетическая оценка полученных данных выявила факт существенного различия в энергетических коэффициентах: максимальные значения отмечены при производстве зелёной массы - 12,3 на варианте с шириной междурядий 25 см, а максимальное значение 15,6 при возделывании с шириной междурядий 65 см.

При возделывании фацелии на зелёную массу в условиях оптимального увлажнения все варианты её возделывания обеспечивают урожай зелёной массы свыше 25 т/га. В качестве предложений к производству следует рекомендовать возделывание фацелии пижмолистной на семена с шириной междурядий 55 и 65 см - эти варианты опыта не только обеспечивают максимальный урожай семян, но и удобны для тракторной обработки.

Список литературы

1. Абрамов Н.В. Методика расчёта затрат антропогенной энергии при возде лывании сельскохозяйственных культур с помощью компьютерной про граммы «28Е» / Н.В. Абрамов, Г.С. Селюкова / Методические указания для докторантов и студентов агрофака ТГСХА. - Тюмень, 2000. - 24 с.

2. Аветисян Г.А. Пчеловодство. - М.: Издательский центр «Академия», 2001. - 320 с.

3. Алексеев Ю.Е. Травянистые растения СССР/ Ю.Е. Алексеев - Москва, 1971. - С.25-26.

4. Горбунов М.Ю. Методические указания по выполнению и оформлению выпускной квалификационной работы. - Курган: КГСХА, 2008. - 55 с.

5. Бобров Е.Г. Флора европейской части СССР/Е.Г.Бобров, В.Н.Васильев, В.М. Виноградова, А.А. Федоров, Л.А. Смольянинова и др. - Л.: Наука, - том № 5.-1981. -380 с.

6. Бородина М.Н. Медоносы вокруг пасеки / М.Н.Бородина // Пчеловодство - 2004. - 5 - С.24-25

7. Буренин Н.Л., Котова Г.Н. Справочник по пчеловодству. - М.: Колос, 1984. - 368 с.

8. Бурмистров А.Н. Медоносные растения и их пыльца /Бурмистров А.Н., Никитина В.А. - М.: Росагропромиздат, 1990. - 192 с.

9. Бурмистров А.Н. Пчеловодство. Маленькая энциклопедия / А.Н. Бурмистров, В.А. Губин, Н.И. Кривцов. - М.: Научное издательство Большая Российская энциклопедия. - 1999. - 491с.

10. Бурмистров А.Н. Организация медоносной базы фермерских хозяйств / А.Н.Бурмистров. Сб. науч. тр. - Орел: ОрелГАУ, 2002 - С.22-29.

11. Бурмистров А.Н. Сроки и способы посева медоносных растений / А.Н. Бурмистров// Пчеловодство - 2003. - № 1 - С.22-24.

12. Вовченко Ю.С. Энциклопедия цветовода/ Ю.С. Вовченко, М.А. Орехов - СПб.: Литера, 1999. - 480 с.

13. Воронова Н.А. Опыление / Н.А. Воронова // В мире растений - 2009 - № 1 - С 14-15.

14. Глухов М.М. Медоносные растения / М.М. Глухов. - М.: Колос, 1974. - 304 с.

15. Глушков Н.М. Проблемы пчеловодства в связи с вопросами опыления растений / Н.М. Глушков // Пчеловодство - 2005. - № 3. - С.10-24.

16. Дюрягин И.В. Методика энергетической оценки технологий производства продуктов растениеводства/ И.В. Дюрягин, Н.И. Пензай/ Материалы научной конференции экономического факультета «Кризисное состояние экономики АПК: проблемы, причины и пути выхода». - Курган, КГСХА, 1999. - С. 34 - 36.

17. Зарипов Р.А. Схемы цветочно-нектарного конвейера для пчеловодства / Р.А. Зарипов, М.М. Акчурин. Сб. науч. тр. по пчеловодству - Орел: ОрелГАУ, 2004 - С.140-145

18. Зауралов О.А. Растение и нектар/О.А. Зауралов. - Саратов: Издательство Саратовского университета, 1985. - 180 с.

19. Дмитриченко А.И. Медопродуктивность фацелии пижмолистной в зависимости от ширины междурядий/Материалы международной научно-практической конференции / Проблемы модернизации АПК. - Курган, 2010 - № 2. С. 221-223.

20. Идрисов Р.А. Возделывание сеяных медоносов на склонах Южного Урала// Орел ГАУ. -2004 - №11. - С. 146-150.

21. Клименкова Е.Т. Медоносы и медосбор / Е.Т. Клименкова, Л.Г. Кушнир, А.И. Бачило. - Минск: Ураджай, 1980. -280 с.

22. Ковалев А.М. Учебник пчеловода / А.М. Ковалев, А.С. Нуждин, В.И. Полтеев, Г.Ф. Таранов. - М.: Колос, 1973. - 432 с.

23. Козин В.И. Практикум по пчеловодству /Н.В. Иренкова, В.И., Козин, Д.Б. Лебедев, Учебное пособие, 2-е изд.- СПб.: Издательство «Лань», 2005. - 224 с.

24. Копелькиевский Г.В. Улучшение кормовой базы пчеловодства / Г.В. Копелькиевский, А.Н. Бурмистров. - М.: Россельхозиздат. -1965. -166 с.

25. Кривцов, Н.И. Пчеловодство/Н.И.Кривцов, В.И.Лебедев, Г.М.Туников. - М.: Колос, 2007. - 512 с.

26. Нуждин А.С. Основы пчеловодства/ А.С. Нуждин - М.: 1988. - С. 20-21.

27. Останин, Д.Д. Домашняя ферма. - Екатеринбург: Сред. -Урал.кн. изд-во, 1992. - 160 с.

28. Параева Л.К. Медоносные растения Западной Сибири Параева Л.К. - Новосибирск, 1970. - 167 с.

29. Пономарёва Е.Г. Медоносные ресурсы и опыление сельскохозяйственных растений / Детерлеева, Н.Б., Пономорева Е.Г.- М.: Агропромиздат, 1986. - 223 с.

30. Сельскохозяйственный энциклопедический словарь. - Москва 1989.

31. Тетющев, В.М. Пастушенков, Л.В. Пчёлы. Растения. Медоносы. - Ленинград.: 1991. - 48 с.

32. Флора Сибири. - Омск, 1997. - 99 с.

33. Щербина П.С. Пчеловодство. - Москва: Сельхозгиз, 1958. - 623 с.

34. Энциклопедия растений Сибири. - М.:2009. -.544 с.

35. www.viost.ru/semena.php

36. www.oldboy.icnet.ru/SITE_2103.35.ru

37. www.gardenweb.ru