Особенности формирования урожайности биомассы мискантуса гигантского при совместном выращивании с бобовыми культурами

Abstract

The article focuses on the need to study ways to increase the yield of giant miscanthus with an ecological component. This will make it possible to consistently obtain a sufficient volume of biomass as a raw material for the production of biofuel. The experiment for study the peculiarities of the formation of the yield of miscanthus was carried out in the conditions of the central part of the Forest-Steppe (Ukraine) using the methodological recommendations of domestic and foreign authors. The experience combined the study of factors: factor A – year (2016–2018), factor B – methods of growing giant miscanthus: option 1 – single-species crops (control), option 2 – intercropping with perennial lupin Lupinus perennis L, option 3 – intercropping with Medicago falcata L, option 4 – intercropping with Trifolium pratense L. The biometric indicators of plants were determined according to the approved methods, the biomass yield was determined by the gravimetric method, by weighing the aboveground vegetative mass from each variant of the field experiment. According to the results of the study, the influence of quantitative indicators (r ˃ 0.7), against the background of various methods of crop cultivation, on the yield of biomass of giant miscanthus was established. Compared with single-species plantations, the highest biomass yield (11.8 t/ha) is formed when plants are grown in intercropping with a legume component – lupin. The equivalent influence of biometric parameters of plants (height and number of stems) on the yield of biomass of giant miscanthus was determined (r = 0.91 and 0.94, respectively) and is confirmed by the regression equation y = - 34.20 + 0.33 × x in all variants of the experiment. It was found that the joint cultivation of giant miscanthus with a legume component (perennial lupin) contributes to a significantly greater increase in the biometric parameters of plants and the yield of biomass. At the same time, it was determined that the yield of miscanthus is formed due to the height of the stem and the average length of the leaf, and significantly depends on the number of stems per unit area.

В статье акцентировано внимание на необходимости исследования путей увеличения урожайности мискантуса гигантского с экологической составляющей, что позволит стабильно получать достаточный объём биомассы, как сырья для производства биотоплива. Эксперимент, по изучению особенностей формирования урожайности мискантуса, проведен в условиях центральной части Лесостепи с использованием методических рекомендаций отечественных и зарубежных авторов. Опыт совмещал изучение факторов: фактор А – год (2016–2018 гг.), фактор В – способы выращивания мискантуса гигантского: вариант 1 – одновидовые посевы (контроль), вариант 2 – выращивание совместно с многолетним люпином (Lupinus perennis L.), 3 вариант – выращивание совместно с люцерной серповидной (Medicago falcata L.), 4 вариант – выращивание совместно с клевером красным (Trifolium pratense L.). Биометрические показатели растений определяли согласно утвержденных методик, урожай биомассы – весовым методом, путем взвешивания надземной вегетативной массы с каждого варианта полевого опыта. По результатам исследования установлено влияние количественных показателей (r ˃ 0,7), на фоне различных способов выращивания культуры, на урожайность биомассы мискантуса гигантского. По сравнению с одновидовыми насаждениями наибольшая урожайность биомассы (11,8 т/га) формируется при выращивании растений на совместных посевах вместе с бобовым компонентом – люпином. Определено равнозначительное влияние биометрических показателей растений (высоты и количества стеблей) на урожайность биомассы мискантуса гигантского (соответственно r = 0,91 и 0,94) и подтверждается уравнением регрессии y = – 34,20 + 0,33 × х на всех вариантах опыта. Установлено, что совместное выращивание мискантуса гигантского с бобовым компонентом (люпин многолетний) способствует существенно большему увеличению биометрических показателей растений и урожайности биомассы. При этом определено, что урожайность мискантуса формируется за счет высоты стеблестоя и средней длины листа, и существенно зависит от количества стеблей на единице площади.