Экспериментальная часть работы выполнена в 2006–2008 гг. на выщелоченном черноземе в учебно-опытном хозяйстве ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия».

Климат области умеренно-континентальный. Наиболее теплым месяцем является июль со средней температурой 19,1–19,5 °С, самым холодным – январь с температурой 11,3–13,3 °С. В течение зимы набдюдаются колебания температуры и в отдельные дни она опускается до -47 °С. Температуры теплого и холодного месяцев равна 32–33°. Показателем континентальности является также большая абсолютная амплитуда (разность между абсолютным максимумом и абсолютным минимумом), достигающая 81–87°.

Зима умеренно холодная (средняя температура января от -11,3 до -13,3 °С). Устойчивый снежный покров образуется в третьей декаде ноября небольшой высоты 5–8 см. Январские снегопады увеличивают ее до 20–30 см и максимального значения высота снега достигает в первой половине марта и составляет 20–40 см. Продолжительность залегания снежного покрова составляет 128–133 дня.

Годовое количество осадков колеблется от 450 до 500 мм. В засушливые годы понижается до 350 мм, а во влажные увеличивается до 775 мм. До 70% осадков выпадает в теплый период года. В среднем за вегетационный период с температурой выше +Ю°С выпадает от 208 до 275 мм.

Одним из главных факторов, определяющих температурный режим, является приток солнечной энергии, величина которого зависит от географического расположения местности, продолжительности дня и других условий. Продолжительность дня на широте ст. Пензы с 13,2 часов во второй декаде апреля увеличивается до 16,28 в июне, затем снова начинает уменьшаться и достигает к концу сентября до 12,52 часов. Продолжительность солнечного сияния в летние месяцы составляет 243–285 часов. Считается, что свет и тепло не являются лимитирующими факторами для роста и развития возделываемых в зоне культур. Поступление фотосинтетически активной радиации (ФАР) за вегетационный период составляет 3,0–3,5 млрд. ккал/га.

Термические ресурсы области и требования сельскохозяйственных культур к теплу выражаются в суммах средних суточных температур выше +10 °С, определяются в 2200–2400 °С. Периодом активной вегетации является период со средней суточной температурой воздуха выше +10 °С. От его продолжительности и обеспеченности теплом зависят рост и развитие выращиваемых культур, степень их вызревания и урожай. В среднем период с температурой выше +10 °С по области составляет 136–144 дня, увеличиваясь в отдельные годы до 154–160 дней. Весной температура воздуха через +10° по территории переходит в конце апреля – первых числах мая. Осенью этот период заканчивается в среднем 21 -24 сентября. Число дней летнего периода с температурой выше +15 °С по агроклиматическим районам колеблется от 89 до 102 дней. В отдельные годы длина вегетационного периода сокращается по причине поздних весенних и ранних осенних заморозков. Продолжительность безморозного периода в значительной степени зависит от рельефа местности, близости водоемов и т.д. и колеблется от 125 до 144 дней и более. Средние даты последних заморозков весной приходятся на вторую декаду мая, а первые осенние наступают в третьей декаде сентября, но в отдельные годы отмечаются в начале сентября и даже последних числах августа.

Для выращивания культур необходима 80–90%-ная обеспеченность суммами активных температур. На территории области в 90% лет суммы активных температур больше 1800–2200 °С. При средней сумме 2400° в отдельные годы сумма активных температур составляет 2800–2900 °С.

Сопоставляя термические ресурсы зоны с биологическими особенностями растений в тепле можно сделать вывод о достаточной обеспеченности теплом во всех агроклиматических районах области зернобобовых и зернофуражных культур.

По основным метеорологическим элементам (увлажнению и температурному режиму) годы исследований заметно отличались как друг от друга, так и от среднемноголетних показателей. В 2006 году в мае выпало 47,5 мм осадков, что составило 109,4% от нормы, в июне – 66,8 мм или 133,9% от среднемноголетних значений. При этом среднемесячная температура была ниже нормы на 2,8 и 2,0 °С. Июль был жарким и засушливым – количество осадков составило лишь 6,6% от среднемноголетних значений, а среднемесячная температура была выше нормы на 3,3 °С.

В 2007 году в период посева и прорастания семян, в мае месяце среднесуточная температура воздуха составила 14,3 °С, что выше многолетней на 0,7 °С. В июне стояла прохладная погода, температура воздуха была ниже многолетней на 5,3 °С, а в июле соответствовала многолетним данным 19,4 °С. В августе наблюдалось повышение среднесуточной температуры по сравнению с многолетней на 0,7 °С. В сентябре она составила 12,6 °С, что выше многолетней на 1 °С. Количество выпавших осадков за вегетацию составило 159,4% от среднемноголетних значений.

В 2008 году количество осадков в мае практически соответствовало среднемноголетнему уровню – 48,7 мм, однако в первую декаду оно составляло лишь 15,3% от нормы. В июне и июле выпало большое количество осадков, превысившее среднемноголетнее значение в 1,2 и 2,8 раза соответственно. Август оказался засушливым, количество осадков выпало на 46,7% меньше обычного. По температурному режиму вегетационный период был благоприятным: среднемесячная температура воздуха превышала среднемноголетнюю на 1–2 °С, за исключением второй декады июня, когда отмечалось похолодание и температура снизилась до 14,3 °С, что ниже нормы на 26,5%.

Почва опытного участка – чернозем выщелоченный, среднемощный, среднегумусный, тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 6,35%, подвижного фосфора – 10,2 и обменного калия – 12,3 мг/100 г. почвы (по Чирикову), pHKci – 5,6, степень насыщенности основаниями – 80,8–82,3%.

3.2 Методика проведения исследований

Для решения поставленных задач закладывались два полевых многофакторных опыта. Повторность опыта – четырехкратная на территории и трехкратная во времени (2006–2008 гг.). Размещение делянок – систематическое, учетная площадь делянки 10 м2.

Опыт 1. Сравнительная оценка однолетних зернобобовых и зернофуражных культур.

Фактор А. Набор культур.

1. Горох посевной (сорт Труженик)

2. Горох полевой (пелюшка) (сорт Малиновка)

3. Вика посевная (сорт Орловская 4)

4. Люпин узколистный (сорт Кристалл)

5. Ячмень (сорт Волгарь)

6. Овес (сорт Горизонт)

Фактор В. Фаза уборки бобового компонента

1. Бутонизация

2. Цветение

3. Образование бобов

Ячмень и овес убирались по фазам развития вики посевной.

Опыт 2. Влияние набора, соотношения компонентов и сроков уборки на продуктивность однолетних бобово-злаковых агроценозов.

Фактор А. Травосмесь

1. Люпин + ячмень

2. Люпин + овес

3. Вика + ячмень

4. Вика + овес

5. Горох + ячмень

6. Горох + овес

7. Пелюшка + ячмень

8. Пелюшка + овес

Фактор В. Соотношение бобового и злакового компонента

1. 75+25%

2. 50+50%

3. 25+75%

Фактор С. Фаза уборки бобового компонента 1. Бутонизация; 2. Цветение; 3. Образование бобов