Ценотическая активность однолетних трав в бобово-злаковых агроценозах

5.2 Ценотическая активность однолетних трав в бобово-злаковых агроценозах

В наших исследованиях ботанический состав агроценозов изменялся в зависимости от набора компонентов, их соотношения и сроков уборки. При увеличении количества бобового компонента при посеве соответственно возрастала и доля его в урожае. Так, доля бобовых в урожае при соотношении компонентов 75+25% превосходила данное количество при соотношении 25+75% в среднем в 2,41–2,65 раза. Наибольшее количество бобовых в травостое отмечено при уборке смесей в фазу образования бобов – в среднем 44,1%, что на 3,5% больше, чем в цветение и на 13,2% – чем в бутонизацию при соотношении бобовых и злаковых компонентов 75+25%.

Наибольшее количество бобовых в травостое отмечено при соотношении компонентов 75+25% при всех сроках уборки и во все годы исследований (табл. 10).

Наибольшее количество бобовых в травостое в среднем за 3 года наблюдалось в смесях вика + ячмень и вика + овес – 60,4–65,4%) (соотношение 75+25%), наименьшее количество в агроценозах люпин + ячмень и люпин + овес – 12,1–18,5%. На втором месте по количеству бобового компонента находились смеси пелюшка + овес и пелюшка + ячмень – 38,2–47,1%. Как уже отмечалось выше, количество бобового компонента в травостое с уменьшением соотношения до 25+75% снижалось. Особенно заметно этот процесс наблюдался в агроценозах люпина с овсом и ячменем, где его количество снизилось в среднем в 12,4 раза, что говорит о его низкой ценотической активности в травостое.

Таблица 10. Ботанический состав однолетних бобово-злаковых смесей, % (среднее за 2006–2008 гг.)

Регрессионный анализ показал, что доля бобового компонента в урожае смеси имеет тесную взаимосвязь с урожайностью зеленой массы (г = 0,89) и описывается следующим уравнением: У = 14,172 + 0,230545х, где У – урожайность зеленой массы, т/га, х – количество бобового компонента в урожае, т/га.

В данной работе для оценки критерия конкурентной способности компонента использовался показатель – коэффициент конкурентоспособности (Competitive ratio, CR), который был предложен Willey, Rao, 1980.

Нами установлено, что коэффициент конкурентоспособности компонентов смесей зависел, прежде всего, от биологических особенностей видов бобовых и злаковых растений, норм высева трав и сроков уборки.

Среди бобовых трав наибольший коэффициент конкурентоспособности отмечен при соотношении компонентов 75+25% у вики -1,66 единицы, затем следует пелюшка – 0,73, горох – 0,63 и замыкает этот ряд люпин с CR 0,20 (рис. 7).

С уменьшением доли бобового компонента в смеси конкурентоспособность бобового компонента снижается в среднем в 2,6–6,2 раза, a CR злакового компонента соответственно повышается в 3,4–3,7 раза. Следует отметить, что среди бобового компонента наименьшее снижение значения CR при уменьшении его нормы высева наблюдается у пелюшки (в 2,6 раза), а наибольшее у вики – 6,2 раза. Среди злакового компонента наибольший CR отмечен у овса 4,94 (25+75%), что на 23,5% больше, чем у ячменя.

Конкурентная способность растений зависит и от срока уборки. По мере прохождения фаз развития коэффициент конкурентноспособности изменяется: у бобового составляющего данный показатель увеличивается, а у злакового – уменьшается (табл. 11).

Так, в фазу образования бобов CR бобового компонента больше, чем в фазу бутонизации в среднем на 35,7% при соотношении 75+25%, на 22,9% при соотношении 50+50%) и на 6,3%) при соотношении 25+75%; злакового компонента меньше на 24,6%>, 14,0% и 23,7% соответственно.

Наиболее оптимальным злаковым компонентом для бобовых культур во все годы исследований и при всех соотношениях является ячмень. В травосмеси с его участием CR бобового компонента всегда выше, чем в агроце-нозах с ячменем. Так, в смеси вика + ячмень в фазу цветения CR бобового компонента составляет 1,84 (75+25%) – 0,30 (25+75%»), что на 7,0–25,0 больше, чем в смеси с овсом. Наиболее агрессивным злаковым компонентом является овес, коэффициент конкурентноспособности которого в агроценозе вика + овес при соотношении 25+75% в фазу цветения составляет 4,27, что на 20,6% больше, чем в смеси с ячменем.

Таблица 11. Коэффициент конкурентноспособности однолетних трав в смесях (среднее за 2006–2008 гг.)

В наших исследованиях для оценки критерия биологической эффективности смешанных посевов использовался показатель отношения земельных эквивалентов (Land Equivalent Ratio, LER). С его помощью делается расчет единицы земельной площади, необходимой для получения в монопосеветого количества каждой культуры, которое сформировалось на единице площади смешанного посева.

На величину коэффициента биологической эффективности травосмесей большое влияние оказывает соотношение компонентов травостоя и его сроки уборки. В среднем за 3 года исследований наибольший коэффициент биологической эффективности отмечен при соотношении компонентов 75+25% в фазу цветения – 1,43, что на 5,1% больше, чем в фазу образования бобов и на 30,0% больше, чем в фазу бутонизации. При уменьшении доли бобового компонента в смеси ее биологическая эффективность падает, становясь при соотношении 25+75% меньше единицы, что говорит о том, что в чистом посеве урожайность культур будет выше, чем в смеси.

Регрессионный анализ показал, что между количеством бобового компонента в смеси и коэффициентом биологической эффективности имеется средняя связь (г = 0,69), описываемая следующим уравнением регрессии:

У = 0,837917 +0,011525х, где У – коэффициент биологической эффективности, х – количество бобового компонента в соотношении, тыс. шт./га. Исследования по изучению биологической эффективности однолетних бобово-злаковых смесей показывают, что данная величина зависит и от травосмеси. За три года исследований наибольшая величина LER получена у смеси вика + ячмень (75+25%) в фазу цветения – 1,44–1,94 (табл. 12).

Таблица 12. Биологическая эффективность однолетних бобово-злаковых смесей

Данный агроценоз сформировал наибольший коэффициент биологической эффективности при соотношениях 50+50 и 25+75% в фазу бутонизации и образования бобов. Далее по уровню LER следуют смеси пелюшка + ячмень и пелюшка + овес – 1,40–1,90 и 1,30–1,89 соответственно. Замыкает этот ряд смеси люпина с ячменем и овсом, имеющие наименьший коэффициент биологической эффективности во все фазы уборки при соотношении компонентов 75+25%, за исключением 2006 г., когда наименьшее значение LER в фазе цветения и образования бобов получено у смеси горох + ячмень – 1,19 и 1,10 соответственно. При уменьшении доли бобового компонента до 25% наименьший коэффициент биологической эффективности отмечен у смесей гороха с овсом при всех сроках уборки за исключением фазы цветения в 2008 г. – 0,6–1,05.

Нами установлено, что злаковый компонент оказал значительное влияние на биологическую эффективность смесей. Так, включение в однолетние агроценозы овса способствует снижению LER в среднем на 9,0–11,5%.

Регрессионный анализ показал, что величина биологической эффективности находится в сильной обратной зависимости от конкурентоспособности злакового компонента агроценоза (г = -0,79) и описывается следующим уравнением: У = 1,45127 – 0,0242738х, где У – коэффициент биологической эффективности, х – коэффициент конкурентоспособности злакового компонента.

Таким образом, биологическая эффективность смешанных агроценозов непосредственно зависит от коэффициента конкурентоспособности как бобового, так и злакового компонента ее составляющего, которые в конечном итоге формируются за счет соотношения компонентов при посеве.