Приемы возделывания зерновых бобовых культур в лесостепной зоне Среднего Поволжья

Актуальность. В системе земледелия важное место принадлежит
бобовым фитоценозам, которые обладают уникальной способностью –
биологической фиксацией азота, а повышение его доли в формировании
урожая сельскохозяйственных культур становится актуальной задачей в
системе экологизации земледелия (Романов Г.Г., 2014). Включение зерновых
бобовых культур в структуру посевных площадей позволит получать ценные
по аминокислотному составу кормовые ресурсы, разрабатывать севообороты
на принципах плодосмена, поддерживая биоразнообразие (Дебелый Г.А.,
2009; Кроветто К.Л., 2010; Васин А.В., 2011; Лобков В.Т., 2016; Васильченко
С.А., Метлина Г.В., 2017; Тойгильдин А.Л., 2020).
Несмотря на достоинства зерновых бобовых культур, в последние годы
посевные площади под ними остаются незначительными, не достигнув уровня
валового сбора зерна 80-90-х гг. прошлого столетия. Это объясняется низкой
производительностью труда при их возделывании, невысокой урожайностью
и низкой окупаемостью затрат. Рост площадей под бобовыми культурами
будет определяться совершенствованием агротехнологий, внедрением новых
более совершенных адаптивных сортов и повышением экономической
эффективности их возделывания, поэтому разработка научно-обоснованных
элементов технологии возделывания культур с целью получения зерна и
семян, отвечающим требованиям ГОСТ на продовольственные, кормовые и
семенные цели, является актуальной проблемой.
Работа выполнена в ФГБОУ ВО «Ульяновский ГАУ имени П.А.
Столыпина» на кафедре «Земледелие, растениеводство и селекция» и является
разделом комплексной государственной межведомственной программы
фундаментальных и прикладных исследований по научному обеспечению
развития АПК Российской Федерации на 2016-2020 гг. «Биологизация
севооборотов, воспроизводство биогенных ресурсов и регулирование
плодородия чернозема выщелоченного лесостепи Поволжья»,
регистрационный номер: АААА-А16-116041110185-3.
Цель исследований: повышение потенциальной продуктивности
агрофитоценозов зерновых бобовых культур условиях лесостепной зоны
Среднего Поволжья.
Задачи исследований:
1. Установить влияние приемов обработки почвы на ее агрофизические
свойства, накопление влаги и водопотребление зерновых бобовых культур.
2. Выявить фитосанитарное состояние посевов и эффективность
приемов защиты растений.
3. Определить продуктивность симбиотической азотфиксации гороха,
сои, люпина и нута в зависимости от приемов возделывания.
4. Дать оценку структуре урожая и продуктивности посевов сои, гороха,
люпина и нута в зависимости от обработки почвы и вариантов защиты
растений.
5. Провести экономическую и агроэнергетическую оценку
возделывания зерновых бобовых культур.
Степень разработанности темы. Изучением совершенствования
технологий возделывания зерновых бобовых культур с обоснованием приёмов
возделывания, повышающих урожайность и их продуктивность в условиях
лесостепной зоны Поволжья занимались многие ученые: Морозов В.И. (1986),
Зеленов А. Н. (2001), Дозоров В.А. (2003), Шьюрова Н. А. (2004), Давлетов Ф.
А. (2006), Тойгильдин А. Л. (2007), Васин А. В. (2011; 2014), Вахитова Р. К.
(2015), Новиков А.В. (2020) и другие.
Однако комплексных исследований в стационарных многолетних
опытах по оценке эффективности приемов основной обработки почвы и
защите растений при возделывании зерновых бобовых культур, особенно сои,
нута и люпина в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья не
проводилось.
Научная новизна. В экологических условиях лесостепной зоны
Среднего Поволжья в многолетнем стационарном полевом опыте изучено
влияние приемов основной обработки почвы и уровней защиты растений на
показатели плодородия почвы, фитосанитарное состояние посевов,
формирование площади листовой поверхности, активность симбиотического
аппарата, урожайность и кормовую продуктивность сои, гороха, люпина и
нута.
Применение комбинированной обработки почвы в севообороте
повышает продуктивность симбиотической азотфиксации зерновых бобовых
культур на 3,5-5,2 кг/га или на 7,1-12,4 %, их урожайность на 0,23-0,33 т/га или
10,3-15,9 %.
Протравливание семян зерновых бобовых культур препаратом Дэлит
Про, КС (пираклостробин, 200 г/л) 0,5 л/т совместно с биопрепаратом
БисолбиСан, Ж (Bacillus subtilis, штамм Ч-13) 1 л/т снижает распространение
корневых гнилей сои – на 93,7 %, гороха – на 96,2 %, люпина – на 83,3 и нута
– на 91,5 %, повышая продуктивность симбиотической азотфиксации на 3,4-
4,2 кг/га или на 10,0-15,5 % и урожайность на 0,16-0,22 т/га или 9,2-11,0 %.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты проведенных
исследований позволили установить вклад основной обработки почвы в
оптимизации агрофизических свойств почвы, в активность симбиотической
азотфиксации и продуктивность зерновых бобовых культур. Доказано, что
адаптивно-интегрированная защита растений с применением биологических
препаратов на основе Bacillus subtilis, штамм Ч-13, улучшает фитосанитарное
состояние посевов, повышает продуктивность симбиотической азотфиксации,
урожайность, белковую продуктивность и экономическую эффективность
возделывания сои, гороха, люпина и нута.
Исследования позволяют рекомендовать сельхозтоваропроизводителям
на выщелоченном черноземе лесостепной зоны Среднего Поволжья при
возделывании зерновых бобовых культур применение комбинированной
обработки почвы в севообороте и эффективную схему защиты растений,
которая заключается в протравливании семян препаратом Дэлит Про, КС
(пираклостробин, 200 г/л) 0,5 л/т совместно с биопрепаратом БисолбиСан, Ж
(Bacillus subtilis, штамм Ч-13) 1 л/т, с последующим применением его по
вегетации, что повышает продуктивность симбиотической азотфиксации на
10,0-15,5 % и урожайность культур на 0,16-0,22 т/га или 9,2-11,0 %, и условно
чистого дохода на сое до 6273 руб./га (на 16,1 %), на горохе до 1763 руб./га (на
8,4 %), люпине до 2770 руб./га (на 9,8 %) и нуте до 3191 руб./га (на 9,6 %).
Методология и методы исследования. Методология исследований
основана на изучении научной литературы отечественных и зарубежных
авторов. Методы исследований: теоретические – обработка результатов
исследований методом статистического анализа; эмпирические – полевые
опыты, графическое и табличное отображение полученных результатов
Положения, выносимые на защиту:
 влияние основной обработки почвы на ее влажность и
агрофизические свойства;
 фитосанитарное состояние агроценозов бобовых культур в
зависимости от агроприемов;
 симбиотическая и фотосинтетическая активность зерновых бобовых
культур в зависимости от приемов возделывания;
 продуктивность зерновых бобовых культур;
 экономическая и агроэнергетическая эффективность приемов
возделывания зерновых бобовых культур.
Степень достоверности и апробации результатов.
Степень достоверности подтверждается современными методами
проведения исследований в полевых опытах, необходимым количеством
наблюдений и учетов, результатами статистической обработки
экспериментальных данных, показателями корреляционной оценки.
Работа достаточно широко апробирована, результаты исследований
изложены в материалах Национальной научно-практической конференции
«Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт,
проблемы и пути их решения» (2019; 2020; 2021), Международной научно-
практической конференции «Фундаментальные основы и прикладные
решения актуальных проблем возделывания зерновых бобовых культур»
(2020), Четвертого международного конкурса учебных и научных работ
студентов, магистрантов, аспирантов, докторантов «Quality Education 2020»
(2020), Национальной научно-практической конференции с международным
участием «Биологическая интенсификация систем земледелия: опыт и
перспективы освоения в современных условиях» (2021) и на заседаниях
кафедры земледелия, растениеводства и селекции ФГБОУ ВО Ульяновский
ГАУ (2018-2021 гг.). Результаты исследований прошли производственную
проверку в ООО Агрофирма «Приволжье» Старомайнского района
Ульяновской области на площади 490 га с экономическим эффектом 1,8 млн.
руб., что подтверждается актом внедрения. По теме диссертации
опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 публикации в рецензируемых
изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Личный вклад автора. Диссертационная работа является результатом
анализа и обобщения исследований, проведенных автором за 2018-2021 гг.
Автором разработана и осуществлена программа исследований, заложены
полевые опыты, проведены наблюдения, учеты и анализы. Выполнены
необходимые расчеты и статистическая обработка полученных результатов, а
также выводы и рекомендации производству.
Структура и объём работы. Диссертация изложена на 187 странице и
состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка и
приложений. В работе содержится 22 таблиц, 14 рисунков, 23 приложения.
Библиографический список включает 201 источник, в том числе 13 –
зарубежных авторов. Работа выполнена на кафедре земледелия,
растениеводства и селекции ФГБОУ ВО «Ульяновского государственного
аграрного университета имени П.А. Столыпина» под научным руководством
доктора сельскохозяйственных наук, доцента Тойгильдина Александра
Леонидовича с участием сотрудников кафедры, аспирантов и студентов.