Ботанико-морфологическая характеристика фацелии пижмолистной. Биологические особенности культуры. Медопродуктивность фацелии и её архитектоника. Агроэкологическая оценка технологий возделывания фацелии пижмолистной в условиях Курганской области.
При низкой оригинальности работы "Продуктивность фацелии пижмолистной при возделывании с различной шириной междурядий в условиях Курганской области", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Устойчивое развитие сельского хозяйства в современных условиях основывается на широком использовании биологического и экологического потенциала растении и их системных образований - биоценозов. 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 меда. В период становления рыночной экономики в агропромышленном секторе нашей страны произошли заметные негативные изменения, отбросившие развитие пчеловодства на многие десятилетия назад. Увеличение производства меда должно сопровождаться снижением производственных затрат за счет рациональной организации труда и освоении научно-технических достижений.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. Пензе в 1892 г., приводится следующая рекомендация: «Весною, в мае делать посевы различных медоносных растений, наиболее пригодной из которых считается фацелия. Фацелия имеет тонкую и поверхностную корневую систему, однако в плотно стоящем посеве, придает почве отличную спелость и подавляет развитие сорняков [31]. 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. Изучение интенсивности цветения показало, что в начале цветения в завитках одного растения было по 1-4 распустившихся цветка.Нектарники - это специализированные железы у растений, образующие и секретирующие сахаристую жидкость - нектар, называют нектарниками. 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]. Решающим фактором, влияющим на количество продуцирующих цветков фацелии на каждом гектаре, является количество ветвей первого порядка на растениях. 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. 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.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. Возделывание фацелии на вариантах с шириной междурядий от 25 и до 55 см обеспечило наибольший урожай зеленой массы - 3,71 и 4,78 т/га соответственно. Возделывание фацелии при ширине междурядий 55 и 65 см обеспечило наибольшую урожайность семян в опыте - по 5,5 ц/га.
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 меда. 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 меда 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 меда 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 ее 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 зеленой массы и семян;
- дать экономическую и энергетическую оценку возделывания культуры.
1. Морфобиологическая характеристика фацелии и технология ее возделывания
Вывод
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 дает 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 учета 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).
Вариант опыта (ширина междурядий, см) Высота растений, см Масса растения, г Количество ветвей на растении, шт. Количество соцветий на растении, шт.
Разбросной 65,5 28,1 3,11 22,25
15 59,5 23,54 3,66 25,83
25 70,2 27,91 5,66 34,83
35 78,1 28,35 6,28 52,42
45 68,7 29,61 8,10 68,00
55 73,1 41,63 10,10 70,10
65 70,1 55,31 9,45 71,45
75 65,5 55,00 8,98 66,32
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 еще более тесной зависимости от условий освещенности растений. При большей разреженности травостоя растения быстрее одревесневают с нижней части стебля, а за счет 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 %.
Мед фацелии в свежем виде не имеет цвета, а после кристаллизации имеет темно-желтый или коричневый оттенок. Этот мед 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.)
Вариант опыта (ширина междурядий, см) Количество продуктивных цветков, 1 м2/ тыс. шт. Показатель продуктивности, кг/га
Нектар сахар мед
Разбросной 12,0 160 80 100
15 16,0 184 92 115
25 29,0 344 172 215
35 35,5 440 220 275
45 48,0 496 248 310
55 53,0 512 256 320
65 34,2 420 210 262
75 18,3 292 146 182
Решающим фактором, влияющим на данные показатели, является количество продуцирующих цветков фацелии на единице площади. Данный показатель находится в тесной зависимости от условий освещенности растений. При большей разреженности травостоя растения быстрее одревесневают с нижней части стебля, а за счет опоры на нижние ветви первого порядка растения приобретают хорошую опору. Фацелия пижмолистная будучи светолюбивой культурой весьма отзывчива на освещенность. При определенной 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 еще более благоприятных условий для функционирования нектарников. Показатель нектаропродуктивности весьма важен с точки зрения пчеловодства, так как позволяет спрогнозировать выход меда. Для более полного понимания продуктивности фацелии пижмолистной как медоноса нами были сделаны расчеты 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 зеленой 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 еще 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 зеленой 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.)
Вариант опыта (ширина междурядий, см) Кормовые единицы Общая фитомасса Зеленая масса Масса семян
Разбросной 0,40 2,75 2,50 0,28
15 0,36 2,47 2,25 0,34
25 0,59 4,08 3,71 0,40
35 0,61 4,18 3,80 0,49
45 0,69 4,73 4,30 0,50
55 0,76 5,25 4,78 0,55
65 0,56 3,90 3,55 0,55
75 0,55 3,81 3,47 0,41
Исследование нашей культуры в качестве медоноса параллельно сопровождалось анализом выхода зеленой 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 ее 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 освещенности. 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.
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 зеленую массу, которая быстро разлагается, улучшая структуру почвы, повышая связность частиц песчаных почв и разрыхляя тяжелые 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 зеленой 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 зеленой 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.
Вариант (ширина междурядий, см) Продуктивные цветки на 1 м?, тыс. шт. Нектаропродуктивность, кг/га Медопродуктивность, кг/га Стоимость продукции с 1 га, р Производственные затраты на 1 га, р Окупаемость затрат, р
Разбр. 12,0 160 100 50000 4650 10,7
15 16,0 184 115 57500 4650 12,4
25 29,0 344 215 107500 4650 23,1
35 35,5 440 275 137500 4650 29,6
45 48,0 496 310 155000 4650 33,3
55 53,0 512 320 160000 4650 34,4
65 34,2 420 262 131000 4650 28,2
75 18,3 292 182 91000 4650 19,6
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 зеленую 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 зеленой массы и семенная продуктивность изучаемой культуры.
Таблица 7 - Экономическая эффективность возделывания фацелии на зеленую массу, 2011 г.
Вариант опыта (ширина междурядий, см) Урожайность, ц/га Производственные затраты, р. Стоимость продукции с 1 га, р. Условный чистый доход, р. Окупаемость затрат, р зеленая масса к.ед. на 1 га на 1 ц на 1 га на 1 ц
Разбр. 250 40,0 4651 116,3 13200 8549 213,7 2,84
15 225 36,0 4476 124,3 11880 7404 205,7 2,65
25 371 59,0 5498 93,2 19470 13972 236,8 3,54
35 380 61,0 5561 91,2 20130 14569 238,8 3,62
45 430 69,0 5911 85,7 22770 16859 244,3 3,85
55 478 76,0 6247 82,2 25080 18833 247,8 4,01
65 355 56,0 5386 96,2 18480 13094 233,8 3,43
75 347 55,0 5330 96,9 18,150 12820 233,1 3,40
Таблица 8 - Экономическая эффективность возделывания фацелии на семена, 2011 г.
Вариант опыта (ширина междурядий, см) Урожайность, ц/га Производственные затраты, р. Стоимость продукции с 1 га, р. Условный чистый доход, р. Окупаемость затрат, р на 1 га на 1 ц на 1 га на 1 ц
Разб. 2,8 5379 1921,1 28000 22621 8079 5,21
15 3,4 5403 1589,1 34000 28597 8410,9 6,29
25 4,0 5427 1356,8 40000 34573 8643,3 7,37
35 4,9 5463 1114,9 49000 43537 8885,1 8,96
45 5,0 5467 1093,4 50000 44533 8906,6 9,14
55 5,5 5487 997,6 55000 49513 9002,3 10,0
65 5,5 5487 9477,6 55000 49513 9002,3 10,0
75 4,1 5431 1324,6 41000 35569 8675,4 7,54
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 зеленой 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 зеленой массой фацелии (зеленая 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 ее 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.
Ее 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 ее возделывании следует учитывать и ряд особенностей, без учета которых могут возникнуть определенные 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 засоренность посевов путем 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. Зеленые 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 агроприема.
Наличие большого количества пчел на посевах не только несколько осложняет проведение междурядных обработок, но и полностью исключают применение каких-либо химических препаратов, ввиду крайней уязвимости медоносных пчел 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 ее 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
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 зеленую массу, 2011 г.
Вариант опыта (ширина междурядий, см) Урожайность зеленой массы, т/га Содержание валовой энергии в продукции, МДЖ/га Затраты совокупной энергии, МДЖ/га Приращение валовой энергии, МДЖ/га Энергетический коэффициент
Разбросной 25,0 288000 22255,43 26037,41 12,8
Контроль (15) 22,5 276900 21870,51 255029,5 12,7
25 37,1 293940 23859,67 270080,3 12,3
35 38,0 298200 23918,01 274281,9 12,5
45 43,0 288260 22026,51 266233,5 13,1
55 47,8 252760 19784,08 232975,9 12,8
65 35,5 220100 14070,82 206029,2 15,6
75 34,7 208740 13914,73 194825,3 15,0
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.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 зеленой 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 зеленую 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 зеленой 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 зеленую массу в условиях оптимального увлажнения все варианты ее возделывания обеспечивают урожай зеленой 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 расчета затрат антропогенной энергии при возделывании 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.
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.
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.
