Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологические и агротехнические основы использования укосно-пастбищного сортотипа клевера ползучего в ресурсосберегающих технологиях производства продукции растениеводства за счет симбиотически фиксированного азота

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Биологические и агротехнические основы использования укосно-пастбищного сортотипа клевера ползучего в ресурсосберегающих технологиях производства продукции растениеводства за счет симбиотически фиксированного азота"

~ " о

ц На правах рукописи

ПОПОВА Людмила Дмитриевна кандидат сельскохозяйственных наук

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УКОСНО-ПАСТБИЩНОГО СОРТОТИПА КЛЕВЕРА ПОЛЗУЧЕГО В РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЯХ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА ЗА СЧЕТ СИМБИОТИЧЕСКИ ФИКСИРОВАННОГО АЗОТА

Специальность 06.01.09 — Растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1997

Цлл^тиссом еуЫАМАлС-

Диссертационная работа выполнена в/Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный ю&ультанг — доктор с.-х. наук, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор с.-х. наук профессор И. С. Шатилов; доктор с.-х. наук, профессор М. К. Каюмов; доктор с.-х. наук, профессор Г. Е. Мерзлая.

Ведущее предприятие — Всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В. Р^Вильямса.

Защита состоится . ... 1097 г.^

на заседании диссертационного совета Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА.

Автореферат разослан . . . ноября 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета — кандидат с.-х. наук, доцент ^ Р. Усманов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Применение высоких норм минеральных удобрений резко повышает урожайность всех культур, однако такие нормы активизируют деятельность почвенной микофлоры, снижающей содержание гумуса в почве и ее плодородие, загрязняют открытые водоемы и грунтовые воды нитратами, делая их непригодными для питья. Избыток нитратов в продукции растениеводства резко снижает ее качество, делая непригодной для использования в пищу и на корм животным.

Кроме того, техническая фиксация азота - очень энергоемкий процесс. На фиксацию 1 т азота затрачивается около 80 ГДж невосполнимой энергии.

Альтернативой минеральному азоту служит азот биологический. Он лишен перечисленных недостатков азота минерального. Поскольку симбиотическая фиксация азота воздуха идет за счет дополнительно усвоенной энергии солнца, биологический азот является главным элементом энергосберегающих технологий производства продукции растениеводства. Бобовые культуры не только обеспечивают себя биологическим азотом, но и являются источником его для последующих культур.

В этом плане особый интерес представляют культуры, способные в год подсева формировать достаточно большую массу за счет симбиотически фиксированного азота воздуха, которая могла бы быть использована на сидерат для повышения урожаев последующих культур. Кроме того, при возделывании на корм в травосмесях мятлнковый компонент в течении вегетации , использует симбиотически фиксированный азот бобовой культуры. •

В Нечерноземной зоне в полевом травосеянии из многолетних бобовых трав используют клевер луговой и гибридный, люцерну, лядвенсц рогатый и козлятник восточный. Эти культуры в силу особенностей биологии не полностью отвечают перечисленным задачам.

Для разработки ресурсосберегающих технологий получения продукции растениеводства на основе биологического азота бобовых культур, необходимо иметь виды или сорта, формирующие большую биомассу в год подсева, обладающие конкурентной способностью в смешанных посевах, достаточной семенной продуктивностью и высокой азотфикснрующей способностью с большим содержанием азота в пожнивно-корневых остатках. Этим требованиям могут отвечать сорта клевера ползучего укосно-пастбищного типа. Однако, особенности их биологии изучены недостаточно, а технология возделывания на сидерат, на корм и семена в чистых и смешанных посевах не разработана совсем. Этим обусловлена актуальность темы исследований.

Цель исследования - выявить наиболее продуктивный сорт клевера ползучего, определить параметры основных факторов среды для реализации потенциальной симбиотической фиксации азота воздуха

И продуктивности клевера ползучего, а также возможность использования его в чистых и смешанных посевах при возделывании на сидерат, корм и семена. Определить вклад биологического азота в питании последующих культур в севообороте.

Положения выносимые на защиту: - обоснование целесообразности возделывания клевера ползучего укосно-пастбищного типа на сидерат, корм и семена в центральных районах Нечерноземной зоны;

- оптимальные параметры рНсол, влажности почвы, обеспеченности почвы подвижным фосфором и обменным калием для. наибольшей симб..отической азотфиксации и продуктивности клевера;

- нецелесообразность применения азотных удобрений под клевер ползучий в любых нормах;

- сравнительную продуктивность клевера ползучего и др; гих многолетних бобовых трав;

- эффективность семеноводства мятликовых трав в смешанных посевах с клевером ползучим Волат;

- технологические приемы семеноводства клевера ползучего;

- использование мятликовыми компонентами травосмесей биологически фиксированного азота воздуха шевером;

- технологию возделывания клевера ползучего сорта Волат в чистых и смешанных посевах на сидерат, корм и семена;

- динамику минерализации пожнивно-корневых остатков и сидерата, а также последействие их на урожай ячменя и клубней картофеля;

- эффективность применения биологически активных веществ, используе^лх на корм и семена;

- энергетическую эффективность возделывания клевера ползучего в чистых и смешанных посевах.

Научная новизна работы заключается в тол?, что впервые изучены особенности биологии клевера ползучего укосно-пастбищного типа сорта Волат и определены оптимальные параметры основных факторов среды для наибольшей симбиотической активности и продуктивности посевов: нижняя граница рНсол - 6,1, влажности почвы выше влажности разрыва капилляров, содержания подвижного фосфора и обменного калия 150 мг/кг почвы (по Кирсанову); выявлено, что азотное удобрение , подавляя активность симбиоза, не повышает продуктивность клевера ползучего. Дано оиоснование технологических приемов возделывания клевера Волат на корм и семена в чистых и смешанных посевах, позволяющих довести биологическую фиксацию азота воздуха до 257 кг/га, сформировать биомассу в год посева 8,4 т/га АСВ, на второй и третий годы жизни до 9,6 т/га в чистом виде и до 13,6 т/га в смеси с мятликовыми травами. Обоснован выбор мятликовых компонентов травосмесей при возделывании на корм и семена. Изучена динамика минерализации корневых, пожнивных остатков и сидерата клевера ползучего.

Практическая значимость работы заключается в том, что для нового сорта клевера ползучего Волат определены оптимальные нормы

высева в чистом виде - 5,5 млн., в смеси с мятликовыми травами - 2,8 млн. всхожих семян на гектар; лучшими покровными культурами являются озимая рожь и вико-овсяная смесь на зеленую массу, а при возделывании на зерно - ячмень, загем озимая рожь и овес, возможной покровной культурой является лен; при подсеве под озимую рожь лучший срок подсева - зимний и ранне-весенний, под яровые - одновременно с посевом зерновых. Установлено, что в год подсева клевер ползучий дает общую вегетативную массу до 8,4 г/га сухого вещества, которая может использоваться на корм и сидерат, и фиксирует 191 кг/га азота воздуха. При использовании массы клевера на сидерат прибавка урожая зерна ячменя достигает до 1,01 т/га, а клубней картофеля до 12,3 т/га.

Сорт можно успешно возделывать на различные цели в смеси со всеми мятликовыми травами, выращиваемыми в полевом кормопроизводстве зоны. Но при двухгодичном использовании и трехукосном режиме для получения качественного корма с летне-осенний период его целесообразнее высевать с овсяницей тростниковой, так как в отличие от других трав овсяница в этот период не поражается ржавчиной. Урожай сухой массы травосмесей достигает 10 т/га за вегетацию, а сбор белка - 1,6 т/га. Урожайность семян мятликовых трав при возделывании в смеси с клевером выше на 16...66%, чем в чистых посевах этих трав, за счет использования биологически фиксированного азота клевера. Для получения семян клевера ползучего лучшим компонентом является овсяница тростниковая. Такая смесь в первый год пользования со второго укоса обеспечивает урожай семян клевера до 5 ц/га, а во второй год пользования урожай семян овсяницы до 7 ц/га. При такой технологии побочная продукция - солома - равноценна сену второго класса.

После уборки травосмесей третьего-года жизни в почве остается до 6 т/га сухой массы с содержанием азота до 95 кг/га, что в последействии дает прибавку урожая до 0,9 т/га зерна ячменя и до 10 т/га клубней картофеля, что на 35...56% выше по сравнению с чисто мятликовым контролем.

Обработка вегетирующих растений клевера препаратом никфан повышает семенную продуктивность на 88% и накопление сухой массы- на 21%.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на I и II Всесоюзной и 1У международной конференции СОИСАФ (Калуга - 1989, 1991, 1996); на региональном совещании Нечерноземной зоны по селекции и семеноводству многолетних трав (Калуга, 1982; Брянск, 1984); на агрономических совещаниях Смоленского областного управления сельского хозяйства (Смоленск - 1978, 1980, 1983, 1984) и Калужского областного управления сельского хозяйства (Калуга -1987, 1990).

Публикация результатов исследований. Автором опубликовано всего 80 работ, основные из них по теме диссертации - 48, во всесоюзных, республиканских и ведомственных изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 271 страницах машинописного текста, состоит из введения, 10 глав, заключения по диссертации, выводов, рекомендаций производств) списка литературы 277 наименований, из них 17 иностранных авторов, 44 приложений, 4 рисунков.

В решении отдельных вопросов в разные годы принимали участие научные сотрудники Смоленской опытной станции по луговодству и кормовым корнеплодам Бычинская Р.П., Новикова З.И., лаборанты Тимофеева В.И., Михайличенко М.Н., сотрудники КФ МСХА кандидат с.х. наук Попов Н.Б., Березняцк;'я И.Я., доцент Соколова Л.А., ассистент Юдина И.Н., директор совхоза "Березовский" Калужской области Канкулов A.M., агроном Калужского департамента с.х. и продовольствия Першикова О.В., за что выражаю им искреннюю благодарность. Глубокую благодарность выражаю заслуженному деятелю науки РФ доктору с.х. наук Посыпанову Г.С. за методическую помощь при завершении диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В_первой главе - "Многолетние бобовые травы как основа

ресурсосберегающих технологий в растениеводстве" (обзор литературы) -изложено современное состояние вопроса по размерам азотфиксации бобовыми травами и использовании биологического азота небобовыми культурами в смешанных посевах и последействии, изложены биологические особенности клевера ползучего и особенности семеноводства, показана эффективность применения БАВ, определены цели и задачи исследований.

Во в'* jpoii главе - "Условия и методика исследований" - указывается, что полевые опыты проведены в 1974... 1985 гг. на Смоленской опытной станции по луговодству и кормовым корнеплодам, в 1986...1995 гг. на опытном поле КФ МСХА и хозяйствах Калужской области; вегетационные опыты в 1989 .1992 гг. в КФ МСХА на дерново-подзоЛистых почвах с содержанием гумуса 1,5%. Вегетационные опыты проводили в пластмассовых сосудах с поддоном емкостью 6 кг сухой массы. Во всех вегетационных опытах созданы оптимальные условия для симбиоза, роста и развития растений; кроме изучаемого фактора, диапазон варьирования которых указан в соответствующих параграфах третьей главы. Полевые исследования проводили на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах слабо и средне-окультуренных (содержание гумуса 1,28...2,50%, рН«,л 4,9...6,5, V - 60...90%, обеспеченность подвижным фосфором и обменным калием от средней до высокой, содержание Ыяг среднее, обеспеченность бором и молибденом низкая и средняя).

За 22 года исследований засушливые годы были один раз в 7 лет (13%), с сильным переувлажнением - один раз в 4 года (23%), а близкие к среднемноголетним и недостаточного увлажнения составили 64%. При проведении исследований использовали соответствующие методические руководства, учеты и наблюдения в опытах проводили в соответствии с

решаемыми задачами общепринятыми методами. Размеры симбиотической фиксации азота воздуха определяли методом сравнения с небобозой культурой по УАС и АСП.

Результаты исследований Глава 3. "Обоснование параметров основных факторов среды для активной симбиотической азотфиксацни" изучали в вегетационных опытах. Поскольку в Нечерноземной зоне почвы кислые разной степени кислотности важно выяснить, при каком уровне рН клевер Золат формирует максимальную продуктивность. Изучали уровни рН от 4,6 до 7,0.

Установлено, что наибольшая симбиотическая деятельность -количество и масса клубеньков, концентрация леггемоглобина, активность ннтрогеназы и фотосинтетическая - площадь листьев, накопление надземной массы и корней достигается при рН 6,1 (табл. !)•

Таблица 1

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений

Укос Сред- Слабо- Близ- Нейт-

Показатель няя кислая кая к раль- НСР05

рН 4,6 рН 5,1 нейтрал. ная

рН6,| рН 7,0

Количество

клубеньков, тыс. шт. на 1 1,98 2,28 2,36 1,65 0,31

сосуд 2 1,31, , 2,02 2,06 0,80 0,22

Масса клубеньков, 1 4,14 5,12 5,82 4,17 0,41

г/сосуд 2 2,63 3,06 4,17 1,70 0,32

Концентрация Лб, 1 2,74 3,27 3,30 2,28 -

мг/г сырых клубеньков 2 1,20 1,43 1,83 1,11 -

Активность нитрогена- 1 1.36 1,41 1,58 1,06 -

зы, мг Ы/час/сосуд 2 0,61 0,69 0,81 0,46 -

Площадь листьев, 1 25 28 29 24 2,0

дм2 /сосуд 2 16 18 23 20 1,1 •

Абсолютно-сухая

масса, г/сосуд:

надземная 1 18,5 19,3 23,2 17,0 - ■

2 14,8 19,6 26,0 14,3 -

Е 33,3 38,9 49,2 31,3 5,1

корни 1 9,8 9,8 16,7 3,5

2 19,8 20,6 23,0 18,5 -

Повышение кислотности почвы до 5,1 снижает общее "акопление АСВ на 16%. При дальнейшем снижении рН до 4,1 наблюдается сильное

угнетение всех показателей симбиотической активности и снижение накопления сухого вещества на 21%. Нейтрализация почвы до рН 7,0 еще больше снижает эти показатели. Видимо генотця клевера ползучего и клубеньковых бактерий сформировались в условиях слабокислых почв, поэтому симбиотические и фотосинтетические показатели более высокие при реакции почвенной среды слабокислой или близкой к нейтральной.

Клевер ползучий всех разновидностей и сортотипов относится к влаголюбивым культурам. Требования сорта Волаг к влагообеспеченности ранее не изучались. В наших исследованиях мы включали достаточно шир кий диапазон влажности почвы от 20 до 95% ППВ.

Лучше всего клевер развивался и рос при предполивном пороге влажности в пределах от 60 до 80%. Это связано с образованием придаточных корней на ползучих стеблях, которые формирует клевер ползучий в отличие от других бобовых культур при хороших условиях увлажнения верхнего слоя почвы. При увеличении предполивного порога до 95% ППВ, снижение продуктивности (на 16% АСВ) связано с понижением аэрации почвы.

Поскольку почвы в Нечерноземной зоне, как правило, бедны фосфором и калием, в задачу исследований входило определение нижнего порога оптимальной обеспеченности этими элементами.

При определении нижнего порога оптимальной обеспеченности фосфором изучали нижнюю и верхнюю границу средней обеспеченности, а также повышенную и высокую обеспеченность (табл.2). Наилучшие условия для симбиотической и фотосинтегической деятельности клевера обеспечив; шсь при повышенном и высоком уровне фосфора в почве, но увеличение фосфора от повышенного до высокого уровня не улучшало симбиотические показатели клевера, хотя площадь листьев и накопление АСВ имели тенденцию к увеличению. Снижение содержания фосфора до среднего уровня снижало продуктивность растений на 17...39%.

При определении нижнего порога оптимальной обеспеченности почвы калием изучали низкий, средний, повышенный и высокий уровень. Выяснили, что величина симбиотической и фотосинтетической деятельности клевера достигала наибольших значений при повышенной обеспеченности калием - до 150 мг/кг почвы и слабо изменялась при дальнейшем.увеличении калия. Недостаток калия задерживал рост клевера. Снижение содержания калия до среднего и, особенно, до низкого приводило к резкому уменьшению всех показателей продуктивности и снижало ее соответственно на 44 и 54%.

В полевых опытах с различными уровнями фосфора и калия на суглинистых почвах на травостое клевера с овсяницей луговой и тимофеевкой установлено, что в среднем за три года и отдельно по годам наивысший урожай получен при высоком уровне в почве фосфора и повышенном уровне калия - 7,5 т/га сухой массы. При снижении в почве уровней этих элементов до среднего снижение урожая было недостоверным. Причем, в неблагоприятные по увлажнению годы клевера

больше содержалось при высоком содержании фосфора и повышенном Содержании калия, а в «благоприятные - был достаточен средний уровень содержания этих элементов в почве.

Таблица 2

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность клевера ползучего

Содержание, мг/кг почвы

Р2О5 К2О

Показатель Укос среднее повы высо низ- сред- повы высо

шей- кое кое нее шей- кое

ное ное;

60 100 150 210 50 100 150 200

Масса клубень- 1 1,42 1,80 2,59 2,50 0,01 1,22 1,71 1,55

Ков, г/сосуд 2 1,10 2,44 2,48 2,50 0,28 2,26 3,09 3,11

НСРо5 0,31*/0,32** НСР05 0,09/0,10

Концентрация

Лб,мг/г сырых 1 1,20 1,27 1,87 1,79 0,48 2,57 2,64 2,61

клубеньков 2 1,01 1,67 1,75 1,73 1,91 1,53 1,96 1,83

Активность

нитрогеназы, 1 0,49 0,62 0,81 0,76 0,05 0,16 0,18 0,18

мг Ы/час/сосуд 2 0,41 0,79 0,95 0,94 0,04 0,19 0,23 0,23

Площадь

листьев, 1 11,3 16,0 19,1 19,0 4,0 5,0 7,2 7,0

дм2/сосуд 2 10,3 15,0 16,0 18,3 5,0 5,0 8,0 8,0

НСР05 0,7/0,8 НСРоз 0,4/0,4

АС В, г/сосуд: 1 16,39 19,33 26,90 27,60 1,32 1,81 3,41 3,52

надземная 2 11,54 16,21 19,20 19,44 5,88 7,44 9,55 9,67

£ 27,93 36,04 46,10 47,04 7,20 9,25 12,96 13,19

НСР05 2,85 НСР051,45

1 15,22 17,55 20,54 19,66 2,01 7,35 16,07 15,80

корни 2 21,80 30,95 35,08 36,75 6,25 7,27 16,47 15,27

НСРо52,15 НСРо50,72

*) 1 укос **) 2 укос

На основании вегетационных и полевых опытов повышенный уровень содержания фог-Ъора и калия в почве следует считать оптимальным для симбиотической и фотосннтетнческой активности клевера ползучего.

Для симбиотической активности и продуктивности бобовых культур важное значение имеет содержание в почве бора и молибдена. Мы изучали эффективность применения борных и молибденовых удобрений на почвах с разной кислотностью и среднем обеспечением почвы этими элементами. Выяснилось, что влияние их на почвах со средней обеспеченностью на кормовую продуктивность клевера малоэффективно. Однако отмечено, что на почвах слабокислых и близких к нейтральным борные удобрения несколько улучшают показатели симбиотической и фотосинтетической

деятельности растений, а на кислых почвах - более эффективно применение молибденовых удобрений. Среднюю обеспеченность почв бором и молибденом можно считать достаточней для нормальной симбиотической и фотосинтетической деятельности растений.

Известно, что внесение минеральных азотных удобрении под бобовые культуры приводит к подавлению развития симбиотичсского аппарата и его активности.

Изучение разных норм азотных удобрений: 15, 40 и 100 мг/кг почвы (табл.3) показало, что лучшие условия для фотосинтетической и симбиотической деятельности растений создавались без внесения азотных удобрений. При внесении небольших "стартовых" норм минерального азота - 15 мг/кг почвы - симбиотическая активность несколько подавляется, однако урожайность клевера остается на уровне к&лтроля.

Таблица 3

Угнетение симбиотической деятельности клевера

ползучего по мере повышения нормы минерального азота

Показатель Укос Норма азота, мг/ к г почвы НСР(,5

N0 контроль N15 N40 N100

Количество клубеньков, 1 0,60 0,56 0,46 0,29 0,06

тыс.шт/сосуд 2 0,75 0,64 0,58 0.45 0,07

Масса клубеньков, 1 1,42 1,07 0,70 0,20 0,08

г/сссуд 2 2,34 1,77 1,39 0,76 0,20

Концентрация Лб, мг/г 1 1,33 -1,22 1,04 1,00 -

сырых клубеньков 2 2,55 2,24 1,96 1,16 -

Активность нитрогеназы, 1 0,28 0,19 0,09 0,08 -

мг Ы/час/сосуд 2 0,29 0,19 0,11 0,07 -

Площадь листьев, 1 7,0 6,6 5,9 6,2 0,3 0,4

дм2 /сс суд 2 9,4 8,6 7,9 9,8

АСВ, г/сосуд: 1 6,13 6,51 5,10 5,25 • -

надземная 2 5,43 5,01 4,44 5,54 -

Е 11,56 11,52 9,54 10,79 1,29

корни 1 2,17 2,19 2,52 3,35 -

2 6,97 7,06 6,54 6,83 0,59

При N 40 мг/кг почвы происходит ярко выраженное угнетение симбиотической активности, но полного перехода на минеральное питание не происходит. В высоких нормах (100 мг/кг почвы) клевер практически переходит на питание минеральным азотом, резко подавляется симбиоз, а накопление сухого вещества приближается к уровню с симбиотрофным питанием азота. Следовательно, внесение азотных удобрений под клевер ползучий при благоприятных условиях симбиоза в любых нормах нецелесообразно.

Поскольку клевер ползучий является широко распространенным видом в Нечерноземной зоне и свободноживущие в почве спонтанные формы бактерий хорошо адаптированы к этим экологическим условиям, инокуляция заводским штаммом ризобий N 1326 неэффективна.

Глава 4. "Силбиотическая и фотосинтетическая деятельность посевов клевера ползучего в зависимости от условий выращивания". Из имеющихся сортов клевера ползучего наиболее распространены сорта пастбищного типа. В задачу наших исследований входило выявление наиболее продуктивного сорта для полевого травосеяния. Исследования проводили с семью сортами клевера ползучего (табл.4), относящихся к разным экотипам и способам хозяйственного использования.

Таблица 4

Сравнительная продуктивность различных сортов

клевера ползучего,в среднем по 2 опытам__

Показатель Пастбищные Пастбнщно-укосные Укосно-пастбищпые HCPos

Смена ВИК- Юби Гомельс Бело- Волат Прие

70 ленный кий горский куль-скин

1 год жизни

Сбор АСВ, т/га 5,8 3,6 3,7 3,1 3,4 6,1 4,2 0,6

Максимальная

площадь листьев, тыс.м2/га 34,5 24,2 20 22,5 22,9 38,6 28,1 1,7

2 год жизни

Сбор АСВ, т/га: всего 6,9 7,2 6,8 6,2 6,4 8,5 6,8

1 укос 2,7 3,0 2,7 2,7 2,2 2,7 2,7 0,2

2 укос 2,5 2,5 1,5 1,5 2,0 2,6 2,1 0,1

3 укос Площадь листьев в 1,7 1,7 2,0 2,0 2,2 3,2 • 2,0 0,2

3 укосе, тыс.м2/га 50,0 50,1 42,1 40,0 41,0 55,5 47,1 2,8

Исследования показали, что наибольшую продуктивность в год посева обеспечивал укосно-пастбищный сорт Волат (6,1 т/га АСВ). Такой же урожай у сорта Смена. Урожайность других сортов была на 31. ..49% меньше.

Во второй год жизни наиболее продуктивным был также сорт Волат за счет лучшего роста во втором и, особенно, в третьем укосах. Наши данные согласуются с исследованиями Г.Д. Захарова и И.Д. Бабанского (1991, 1993). По результатам их опытов в первый год жизни симбиотическая активность, общин симбиотический потенциал, площадь листьев и урожай сухой массы был больше также у сорта Волат.

Сравнительную продуктивность сорта Волат с наиболее распространенными в Нечерноземной зоне видами бобовых трав (клевером луговым и гибридным, лядвенцем рогатым, люцерной

изменчивой) изучали в парных травосмесях с высококонкурентным мятликовым компонентом - ежой сборной при трехукосном использовании травосмесей. В среднем за три года пользования на слабокислых почвах со средней обеспеченностью фосфором и калием урожай достигал 6,9 т/га сухой массы, а при снижении кислотности почвы до уровня близкого к нейтральному - 9,7 т/га, что на 16...35% выше, чем с другими видами бобовых трав (табл.5).

Таблица 5

Структура урожая в зависимости от видового состава травосмеси и рНЮл почвы, АСВ, в среднем по 2 опытам_

Бобовый КОНТРОЛЬ, рНсол 5,1 рНсол 6,4

компонент боб о ежа разн всего бобо ежа разн всего

вая сбор. отра- вая сбор. о-ра-

к-ра вье к-ра вье

Т\га

Клевер луговой 2,31 3,32 0,12 5,75 3,31 4,51 0,09 7,91

Клевер гибридный 1,40 3,62 0,12 5,14 1,82 4,32 0,12 6,26

Клевер ползучий 2,39 4,45 0,03 6,87 3,70 5,88 0,09 9,67

Лядвенец рогатый 1,71 3,47 0,02 5,38 2,10 4,11 0,21 6,42

Люцерна изменчив. 1,90 2,74 0,16 4,80 2,56 3,91 0,13 6,60

НСРоз - - % 1,07 - - - -

Клевер луговой 40 58 /0 2 100 42 57 1 100

Клевер гибридный 27 70 3 100 29 69 2 100

Клевер пол:./чий 35 65 0 100 38 61 1 100

Лядвенец рогатый 32 64 4 100 33 64 3 100

Люцерна изменчив. 40 57 3 100 39 59 2 100

Сы] зой белок

Клевер.луговой 19,0 11,3 - 14,1 21,2 11,6 15,5

Клевер гибридный 20,1 П,1 - 13,3 21,7 10,8 13,8

Клевер ползучий 20,0 11,5 - 14,4 20,7 11,5 14,9

Лядвенец рогатый 19,5. 11,6 - 13,1 21,2 12,1 14,7

Люцерна изменчив. - - - - 22,0 11,1 15,1

Клетчатка

Клевер луговой 25,2 36,8 - 31,4 24,3 40,9 33,1

Клевер гибридный 21,8 36,0 - 31,3 21,8 40,9 34,6

Клевер ползучий 20,4 36,8 - 30,9 22,4 36,5 30,8

Лядвенец рогатый 26,8 37,9 - 33,0 23,5 36,2 30,9

Люцерна изменчив. - - - - 25,7 40,6 34,0

Темпы роста у клевера лугового и люцерны изменчивой были выше в первом и втором укосах, а у клевера ползучего во втором и третьем. Это имеет практическое значение. Клевер ползучий в связи с быстрым ростом в летне-осеннее время способен продлить использование травостоя в системе зеленого конвейера. Преимущество его использования в этот период, по

сравнению с другими видами бобовых фаз, заключается и в том, что его можно косить до конца вегетации, тогда как клевер луговоь и другие виды бобовых, чтобы предотвратить выпадение их из травостоя, необходимо прекращать скашивать примерно за 40 дней до конца вегетации, чтобы они успели накопить запас питательных веществ для успешной перезимовки. У клевера ползучего при скашивании отчуждаются листья и черешки, запас же питательных веществ, необходимый для перезимовки, сохраняется в ползучих стеблях.

Качество корма травосмеси клевера ползучего с ежой сборной не ниже, а сбор белка, клетчатки, фосфора, калия, кальция и магния выше, чем травосмесей с другими видами бобовых трав.

Таким образом, на слабокислых и близки* к нейтральным почвах высокопродуктивные сорта, подобные сорту Волат, наряду с другими бобовыми травами можно использовать в полевом травосеянии для получения высоких урожаев бобово-мятликовых смесей и корма высокого качества. Изреживание бобовых трав в год подсева и в последующие годы в большей степени зависит от вида и использования покровной культуры. Традиционными покровными культурами в Нечерноземной зоне являются зерновые, используемые на зерно или зеленую массу. Нетрадиционная покровная культура - лен-долгунец.

В Нечерноземной зоне основная часть почв имеет кислую или слабокислую реакцию, среднюю или низкую обеспеченность питательными элементами, урожайность зерновых на таких почвах не превышает в среднем 2 т/га зерна и 0,4...0,5 т/га льноволокна. Поэтому мы выясняли продуктивность клевера ползучего в зависимости от вида покровной культуры и цели ее уборки на слабокислых суглинистых и супесчаных почвах со средней обеспеченностью фосфором и калием при урожае зерновых в пределах 1,5..Л ,7 т/га зерна и густотой стеблей 398...478 шт/м2.

В зависимости от вида покровной культуры клевер ползучий в год подсева накапливал от 1,6 до 6,1 т/га сухого вещества и 54...212 кг/га азота, и фиксировал от 25 до 175 кг/га азота воздуха (табл.6). Доля фиксированного азота в общем его накоплении зависела от условий симбиоза и была выше при меньшем угнетении покровной культурой.

По степени угнетения клезера ползучего покровными культурами, они могут быть выстроены в следующий ряд: озимая рожь на зеленую массу, овес на зеленую массу, ячмень на зерно, озимая рожь на зерно, овес, на зерно. Возможной покровной культурой может быть лен. Озимая рожь в первые фазы роста сильнее угнетала клеиер, так как она имеет большую массу и высоту. Особенно быстро она растет в конце мая - начале июня от выхода в трубку до цветения. Ежесуточный прирост в высоту в это время в наших опытах достигал 7 см (143 кг/га сухой массы), а высота растений 140...150 см. В это время, находясь под покровом, клевер вытягивается, а его масса не растет до осветления травостоя. Но скашивание озимой ржи в фазе трубкования или колошения устраняет угнетение клевера, а

способность к быстрому темпу роста позволяет догнать беспокровные посевы.

Таблица 6

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность посевов клевера

ползучего в год посева в зависимости от вида и цели уборки _покровной культуры. В среднем за 4 года _

Озимая Овес Яч-

Показатели Бес- рожь мень лен" НСРм

пок

ровно Зсл. масса зерно Зсл. масса зерно зерно

Максимальная масса

клубеньков, кг/га Накопление азота, кг/га АСП, кг.дн/га УАС, г/кг. сутки Фиксировано азота из 150 227 9700 19,3 145 212 9056 19,3 43 63 1346 19,3 102 152 4899 19,3 30 54 1286 19,3 89 126 3811 19,3 - 7,1

воздуха: кг/гз % от общего потребления Площадь листьев, 187 83 175 82 26 41 95 62 25 46 74 58 . - -

гыс.м2/га ФСП, млн. м2дн./га Накопление АСВ, т/га 57,0 3,62 6,46 55,1 3,53 6,09 19,2 1,23 1,88 41,0 2,62 4,34 17,0 1,09 1,58 31,3 2,00 3,82 33,2 4,03 5,1 0,5

*) продуктивность клевера под покровом льна изучалась в отдельных опытах

При уборке покровных культур на зерно клевер лучше рос под покровом ячменя. Ячмень ниже по высоте, чем рожь и овес, и созревает раньше,, чем овес, поэтому он меньше затеняет клевер, что и способствует лучшему развитию симбиотической и фотосинтетической деятельности растений.

Во второй год жизни угнетение клевера покровными культурами прослеживалось только в первом укосе, затем беспокровные посевы не имели преимущества перед посевами клевера под покров, что связано с высокими темпами- его роста, когда нет конкуренции за свет, воду и питание.

Изучение в отдельных опытах сроков скашивания озимой ржи в разные фазы развития на кормовые цели показало, что для более рационального использования пашни под нее целесообразно подсевать клевер ползучий. При этом выход белка с 1 га пашни, по сравнению с одновидовым посевом ржи, клевер увеличивал в 4 раза при уборке ржи в фазу трубкования и в 3,3 раза в фазу колошения и созревания.

При весеннем подсеве клевера под озимые после физического созревания почвы, посевы часто бывают изреженными. В засушливую весну семена клевера попадают в сухую почву (глубина посева 0,5...1,0

см) и им не хватает влаги для прорастания, а во влажную весну из-за чрезмерного переувлажнения невозможно использовать наземную технику. Изучали следующие сроки подсева: подзимний - при переходе температуры через 0°С и исключении возможности прорастания семян осенью; зимний по снегу - в ряде случаев всхожие семена набухают при зимних оттепелях ("окнах") и при прорастании погибают; по тало-мерзлой почве ("по черепку") - традиционный посев; при наступлении физической спелости почвы - традиционный посев. Предполагалось, что при посеве поздней осенью и зимой всходы растений появятся раньше, чем при традиционных способах сева, и ко времени наибольшего затенения покровной культурой (фаза трубкования) у клевера образуются 3...4 листа. В таком возрасте он лучше переносит затенение, "уходит" от долгоносика и будет иметь большую продуктивность. В опытах клевер подсевали вручную в норме 5 млн/га, а при производственных испытаниях сеялкой и с самолета.

Пятилетние исследования подтвердили наши предположения. При подзимнем, зимнем и подсеве по тало-мерзлой почве продуктивность клевера в первый год жизни была на 35...40% выше, чем при подсеве по физически спелой почве. В этом случае всходы появлялись при накоплении суммы положительных температур 160...210"С, а при подсеве по физически спелой почве сумма положительных температур при появлении всходов составляла уже 340...450°С.

При осенне-зимних посевах всхожесть семян клевера ползучего в большей степени зависит от наличия твердокаменных семян. Наши наблюдения показали, что при посеве твердосемянных партий одновременно с озимыми, под зиму, или зимой по снегу отпадает необходимость скарификации. Промораживание в полевых условиях способствует массовому прорастанию твердых семян весной. Растения клевера, выросшие из твердых семян, очень жизнеспособны, образуют большую зеленую массу и дают много семян. Полевая всхожесть и приживаемость в основном зависели от условий увлажнения почвы в период от схода снега до появления у растений клевера настоящих листьев.

Если после схода снега продолжительное время стоит солнечная сухая погода без осадков, то полевая всхожесть обычно бывает низкой при всех сроках подсева, так как прорастающие семена погибают из-за недостатка влаги в верхнем слое почвы. Полевая всхожесть в благоприятные по увлажнению годы составляла 48...78%, а в засушливые снижалась до 7... 10%. За 22 года исследований крайне засушливые погодные условия наблюдались только в трех случаях.

Активный симбиотнческнй потенциал и масса клубеньков при посеве по физически спелой почве были во всех случаях меньше, чем при других сроках подсева. Потребление азота клевером достигало 194...249 кг/га в благоприятные и 99... 111 кг/га в неблагоприятном по увлажнению годах (табл.7), при этом минимальным во всех случаях оно было при подсеве клевера по физически спелой почве. Доля участия биологически

фиксированного азота воздуха в питании клевера достигала 70...77%, а в менее благоприятных - 29...36%.

Таблица 7

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельности посевов клевера _ползучего в зависимости от сроков подсева под озимые_

Показатель Влажная весна/$/£ Сухая весна НСР05 ВлажУсухая весна

3*.Х1 2.IV 1.У З.Х1 1.Н 2.III ЗЛУ

Масса клу-

беньков, кг/га - 187 170 35 - • 29 -

АСП, кг. дн/га - 17385 12354 3079 - 2181 -

Потреблено N

посевами,

кг/га - 249,1 194 111,0 - - 99,2 -

в т.ч. из

воздуха - 191,2 135,9 40,3 - - 28,6 -

Доля в

питании, %

из воздуха - 77 70 36 - * 29 ■

Плоидадь листьев, тыс, м2/га

I укос 39,0 47,6 34,6 32,3 34,5 33,0 26,7 3,1/2,6

2 укос- 31,0 32,2 29,6 - - - - 2,9

ФСП, млн, м2, дн/га

1 укос 1,79 2,05 1,33 2,30 2,46 2,36 1,77 -

2 укос 0,59 0,61 0,56 - - - - -

Динамика накопления АСВ, т/га

2*.6** 0,20 0,26 0,15 0,07 0,08 0,09 0,07 -

3,7 2,71 3,31 1,72 0,70 0,71 0,72 0,57 -

1.8 о,27 7,09 4,56 0,56 0,54 0,45 0,28 -

в т.ч.

отчуждено 3,26 3,50 2,41 - - - -

3,8 2,97 4,13 3,05 2,77 2,83 2,85 2,35 -

2,9 4,41 4,93 3,89 3,27 3,27 3,29 2,74 -

в т.ч.

отчуждено 2,80 2,90 2,50 2,60 2,60 2,20 1,30 -

Всего 7,67 8,43 6,30 3,27 3,27 3,29 2,74 1,1 /0,4

Урожай та 2 •

укоса 6,06 6,40 4,91 - - - - -

ЧПФ, г/мг в сутки

1 укос 3,50 3,47 3,42 1,42 1,33 1,39 1,34

2 укос 6,10 . 5,91 5,94

*) декада , **) месяц

Подсев клевера под озимые в осенне-зимнее время по снегу и весной по тало-мерзлой почве не только увеличивает продуктивность растений, но и дает возможность сиять напряженность этих работ в весенний период.

Клевер ползучий для получения семян и корма обычно рекомендуют высевать в норме от 9 до 15 млн/га всхожих семян. Клевер сорта Волат

хорошо ветвится и при таких нормах высева бывает сильно загущен, что приводит к полеганию травостоя, пожелтению и отмиранию листьеь и, как следствие, к ухудшению качества корма и затруднению уборки, а иногда и полной невозможности его скашивания даже роторной косилкой. Завышенные нормы высева приводят также к удорожанию продукции клевера.

Чтобы выявить наиболее рациональные нормы высева клевера, мы изучали нормы в пределах от 0,4до 11,3 млн/га всхожих семян. Поскольку низкие нормы высева (0,4...0,7 млн/га) имеют значение только для ускоренного размножения клевера, а 11 млн/га явно завышенная норма, мы обсуждаем нормы только в пределах 1,5...9,2 млн/га (табл.8).

Таблица 8

Показатели полевой всхожести, густоты растений и (Ьотосинтетической

деятельности клевера ползучего в зависимости от нормы высева _ и гранулометрического состава почвы_

Показатель Норма высева, млн/га всхожих семян

0,4 0,7 1,5 2,9 4,0 | 5,5 | 7,2 9,2 11,3 НСР05

Суглинистая почва

Всходов, шт/м2 35 62 130 252 344 453 600 - - 26

Полевая

всхожесть, % 88 88 87 87 86 82 83 -

Сохранивших-

ся растении, 37 60 128 204 327 420 535 _ „

шт/м2

Площадь лис-

тьев, тыс.м2/га 15,9 22,1 28,3 37,8 ,39,2 45,8 47,2 - 2,10

ФСП, млн, м2

дн/га 0,97 1,35 1,73 2,32 2,41 2,82 2,90 _ _ _

АСВ, т/га 1,36 1,96 2,63 3,73 3,96 4,47 4,17 0,32

ЧПФ, г.м2.

сутки 1,40 1,46 1,51 1,60 1,64 ¡,53 1,42 „

Супесчаная почза

Всходов, шт/м2 - - 90 - 230 310 400 511 610 30

Полегая

всхожесть, % - - 60 - 58 56 56 55 54

Сохранивших-

ся растений,

шт/м2 - - НО - 235 340 430 490 575

Площадь

листьев,

тыс.м2/га - - 25,4 • 31,4 32,0 32,1 31,9 30,5 1,3

ФСП, млн. м2

дн/га - - 1,65 - 2,04 2,08 2,08 2,08 1,99 _

АСВ, т/га 2,74 3,09 3,66 3,86 3,38 3,15 0,30

ЧПФ, г.м2

сутки - - 2,80 - 2,56 2,89 3,14 2,82 2,68 -

Наибольшее накопление сухого вещества на суглинистых почвах наблюдалось при высеве 5,5 млн/га. При уменьшении норм высева до 4,0 млн/га снижение продуктивности было незначител; иым (на 11%), что дает основание считать эту норму близкой к оптимальной. На супесчаных почвах наибольшее накопление АСВ было при высеве 5,5 и 7,2 млн/га. Уменьшение нормй высева на обоих типах почв до 1,5 млн/га снижало продуктивность клевера в 1,4...1,8 раза. При увеличении норм высева выше оптимальной за счет снижения числа листьев и побегов на одно растение продуктивность также надает, к тому же при увеличении норм высела наблюдается тенденция к уменьшению полевой всхожести. Видимо во время прорастания при большой густоте (рядковый посев) проростки отрицательно действуют друг на друга.

При больших нормах высева уже в год посева происходит самоизреживание травостоя. Наибольший урожай можно получить при гус тоте травостоя в год посева 327...430 растений на 1 м2. На второй год жизни урожай клевера при нормах высева в пределах 4,0...7,2 млн/га практически не различался, а при более низких нормах высева значительно уменьшался.

• Таким образом, увеличение нормы высева свыше 5,5 млн/га на суглинистых и 7,2 млн/га на супесчаных почвах не приводит к повышению урожая ни в первый, ни во второй год жизни.

Глава 5. "Использование биологического азота мятликовыми компонентами травосмеси". Размеры накопления и фиксация азота воздуха клевером ползучим Волат при совместном выращивании с мятликовыми компонентами не изучались. Мы проводили исследования с клевером ползучим и мятликовыми травами на корм и семена.

При подборе травосмесей для получения корма основывались на требовании биологии и особенностях роста бобовой и мятликовой культуры в год посева. Клевер ползучий сорт Волат хорошо растет в год посев:. Компонентом, который также может хорошо расти в год посева, взяли тимофеевку луговую. К тому же, тимофеевка наиболее распространенная культура в Нечерноземной зоне. Компонентом, темпы роста которого в год посева не совпадают с темпами роста клевера, взяли овсяницу тростниковую. Она является интенсивной, высокопродуктивной . культурой при различном использовании фитоценозов, к тому же хорошо растет ь летне-осенний период и в этот период, в отличие от других трав не поражается ржавчиной. Нормы высева были одинаковыми для всех вариантов, клеверо-мятликовую смесь высевали в соотношении 0,5:0,5.

Исследования показали, что начиная с первого года жизни, мятликовые компоненты клевера ползучего имеют большее содержание азота во всех органах растения по сравнению с чистыми посевами мятликовых трав. Повышение содержания азота в мятликовых травах могло произойти только за счет использования биологического азота.

Поглощение азота мятликовыми компонентами идет различными путями. По мнению одних авторов партнеры обмениваются продуктами

фотосинтеза (Гродзинскнй, Головко, 1987), взанмообменнваются метаболитами (Рнзаева, 1980) и передают азот через корневые выделения. Опытами других авторор (Хайстед с соавт., 1977, 1979) установлено, что это происходит за счет растительных остатков с высоким содержанием азота, которые быстро минерализуются. По нашему мнению передача азота, фиксированного клевером ползучим, может происходить как за счет прижизненных выделений, так и за счет отмерших частей растений и быстрой их минерализации в течении вегетации.

Таблица 9

Количество азота, дополнительно усваиваемого тимофеевкой в смеси с

клевером ползучим по укосам и годам жизни

N. % на АСВ Разность, Сухая масса Дополни-

Год жизни Укос траво- однови % тимофеевки в тельно

травостоя смесь довая травосмеси, т/га усвоено N. кг/га

1 год жизни 1 2,15 1,51 0,64 1,19 7

2 год 1 1,14 0,80 0,34 2,41 8

жизни 2 1,27 1,00 0,27 2,09 6

3 1,47 1,16 0,31 2,92 9

всего - - - - 23

3 год 1 1,10 0,81 0,29 2,87 8

жизни 2 1,46 1,06 0,40 2,13 8

3 1,61 1,09 ' 0,52 2,46 13

всего - - - - 29

Из таблицы 9 видно, что тимофеевка в первый год жизни усвоила 7 кг фиксированного клевером азота, во второй год - 23 и в третий год - 29 кг/га.

Такая же закономерность по содержанию и использованию азота получена и при г.осеае клевера с овсяницей тростниковой.

Активность симбнотического аппарата подтверждает тенденции в накоплении азота по годам и укосам,но не находится в прямой связи с количеством потребленного азота травосмесью и чистым посевом. Хотя у клевера в травосмеси показатели снмбиотической активности (масса клубеньков, активность нитрогеназы и содержание леггемоглобнна) были п большинстве случаев ниже, чем п чистых посевах, по азотфиксацнн и накоплению азота в сухой массе травосмесь не уступала чистому посеву клевера.

Видимо, снмбнотнческий аппарат клевера в травосмеси работает более активно, чем в чистом посеве. Мятликовые компоненты как бы "стимулируют" фиксацию азота, "забирая" его у клевера. В литературе имеются данные о положительном влиянии мятликовой культуры на все показатели, характеризующие активность снмбиотической фиксации

(например, п опытах Синклера, Дональда, 1977, по Берестецкому, 1984). Но такие данные немногочисленны и противоречивы.

Фиксация азота клевером в травосмеси (например, с тимофеевкой) была не ниже, чем фиксация в одновидовом посеве клевера и в сумме за три года составила 573 кг/га,в одновидовом посеве 551 кг/га (табл. 10).

Таблица 10

Источники азота в питании растений. В среднем по 2 опытам

Показатель Клевер Травосмесь Тимофеевка

клевер тимофеевка всего

1 год жизни

Потреблено И: кг/га 130 94 26 120 42

в т.ч. из воздуха 88 71 7 78 0

из почвы 42 23 19 42 42

% из воздуха 68 76 27 65 0

из почвы 32 24 73 35 100

2 год жизни

Потреблено Ы: кг/га 269 236 71 307 63

в т.ч. из воздуха 206 221 23 244 0

• из почвы 63 15 48 63 63

% из воздуха 77 93 32 79 0

из.почвы 23 7 68 21 100

3 год жизни

Потреблено Ы: кг/га 315 238 71 309 58

в т.ч. из воздуха 257 222 29 251 0

из почвы 58 16 - 42 58 58

% из воздуха 82 93 41 81 0

из почвы 18 7 59 19 100

Максимальное накопление сухой массы травосмеси клевера с тимофеевкой достигало во второй год жизни - 13,0 т/га, что в 3,3 раза выше, чем одновидовым посевом тимофеевки, а в травосмеси овсяницы с клевером в третий год жизни - 13,6 т/га и было в 3 раза больше, чем одновидовым посевом овсяницы тростниковой.

.Содержание мятликовых компонентов в травосмеси увеличивалось от 4% в пг-шый год жизни до 87% на третий год жизни овсяницы, и от 32 до 5 Г/о тимофеевки луговой, а содержание клевера соответственно снижалось.

Наиболее полноценный корм, сбалансированный по содержанию минеральных элементов, белка и клетчатки, получается в смешанных посевах по сравнению с одновидовым» посевами клевера и мятликовых трав. Немаловажным фактором является и более технологичная уборка травосмеси по сравнению с одновидовым посевом клевера ползучего. В чистых посевах клевера ползучего формируется более низкий травостой, склонный к полеганию.

Производительность уборочных машин при скашивании таких травостоев резко снижается, а иногда становится и невозможной при работе уборочных машин с использованием сегментно-режущих аппаратов. При уборке чистых посевов клевера на сено, сенаж и витаминную муку (с предварительным провяливанием в поле) скошенная масса плохо провяливается и сохнет. При ворошенич и подборе массы из-за неравномерного высыхания наблюдаются большие потери наиболее ценной части корма - листьев. Вышеизложенное позволяет сделать вывод, что клевер ползучий на кормовые цели в чистом виде высевать нецелесообразно.

Общепринятая технология выращивания семян многолетних мятликовых трав основывается на агротехнике с обязательным применением минерального азота и гербицидов. Семенная

продуктивность большинства мятликовых трав самой высокой бывает на третий год жизни, поэтому для семенных посевов приходится отводить значительные площади. Побочная продукция - солома - имеет низкие кормовые качества и, как правило, не поедается скотом без специального приготовления. Для исключения минерального азота и гербицидов в семеноводстве трав нами предлагается использовать клевер ползучий гигантской разновидности. Семенную продуктивность травостоев изучали в парных травосмесях мятликовых трав с клевером ползучим в сравнении с одновидовыми посевами мятликовых трав без применения минерального азота и при применении его в рекомендуемых нормах. В парные травосмеси включали виды трав, различающиеся по скороспелости, характеру побегообразования, типу развития и высоте растений, характеру облиственности и расположению листьев на стеблях.

В совместных посевах урожай семян мятликовых трав, по сравнению с одновидовыми неудобренными посевами, в зависимости от вида трав повышался в среднем за два года на 9...40% (табл. 11).

Самая низкая прибавка была у мятлика лугового, так как клевер сильно угнетает его в первый год пользования, поэтому возделывать его с клевером Волат для получения семян нецелесообразно.

По сравнению с одновидовыми посевами мятликовых трав, удобренных минеральным азотом, урожай семян мятликовых трав в смешанных посевах с клевером в зависимости от вида травы был ниже в оба года пользования на 12...24%. Но положительной стороной таких посевов было то, что в смешанных посевах, кроме семян мятликовых трав получены семена клевера. Также происходит экономия минерального удобрения. Недостатком совместного получения в одном укосе семян мятликовых трав и клевера ползучего является то, что их нужно отделять друг от друга, причем семена клевера и тимофеевки неотделимы. Но такие смеси могут быть использованы при залужении.

Таблица 11

Влияние клевера ползучего на семенную продуктивность мятликовых трав в сравнении с минеральным азотом, кг/га. В су -днем по 2 опытам_

Вариант Тимофеевка Ежа Овсяница Кострец Мятлик

луговая тростн.

1 год пользования

Чистый посев

мятликов, трав 327 115 469 302 178 62

-//- + N 60*. 90 676* 472 917* 533 205 133*

Смесь с клеве-

ром:**) семена

мятликов.трав 507 336 896 418 80 58

***)семена

мятликов.трав 0 0 0 0 0 0

НСР05 33 30 86 50 50 45

2 год пользования

Чистый посев

мятликов.трав Я54 395 450 554 341 61

-II- + N 60*. 90 553* 488 681* 706 603 133*

Смесь с клеве-

ром:**) семена

мятликов.трав 512 514 572 625 535 77

**:;:)семена 507 54

мятликов, трав 569 528 68<Г i 710

НСР05 64 34 46 100 64 64

В сумме за 2 года

Чистый посев

мятликов, трав 882 510 3039 1 8S6 519 123

-11- + N 60*. 90 1229 960 1789 1239 808 266

Смесь с клеве-:

ром:**) семена -635 135

мятликов.трав 1019 846 1468 !043

***)семеат 507 54

мятлик трав ' 569 588 686 710

*)Ы60

**) в 1 г.п. одновременное получение семян мятликовых трав и клевера

***) в 1 г.п. получение урожая семян клевера, во 2 т.п. - семян мятликовых трав

Получать семена отдельных видов трав целесообразнее по следующей технологии: в первый год пользования травостой в первом укосе скашивается на корм, со второго укоса собирают семена клевера, во второй год пользования собирают семена мятликовых трав. Такая технология основана на свойстве клевера ползучего отрастать после укосов и на свойствах мятликовых трав после скашивания не образовывать

новые генеративные побега. Поэтому у мятлнкового компонента в первый год пользования в первом укосе скашивают генеративные побеги и он меньше конкурирует с клевером ползучим и дает возможность получить семена клевера во втором укосе. В этом случае во второй год пользования семенная продуктивность тимофеевки, овсяницы луговой и тростниковой равны урожаем семян, удобренных азотом одновидовых посевов, а ежи сборной на 20% выше. Семенные посевы при такой технологии не засоряются - в травосмесях содержание сорняков не превышает в первый год пол1зования 3...7%, а в одновидовых неудобренных травостоях от 17 до 88% в зависимости от вида трав (табл. 12).

Таблица 12

Структура семенного травостоя мятлнковых трав при посеве их в чистом _виде и с клевером ползучим. 3 среднем по 2 опытам. _

Показатель Состав травостоя Тимофеевка Ежа сборн. Овсяшша Кострец Мятлик лугов.

лугов | трост. безост.

1 год пользования

АСВ, т/га

чистый посев всего 3,6 3,1 2,3 1,4 1,3 0.5

злаки 2,8 1,9 1,9 0,8 0,2 0,1

сорняки 0,8 1,2 0,4 0,6 1,1 0,4

-//-+N60,90 всего 6,4 5,4 4,5 4,3 2,2 , 0,8

злаки 5,6 4,5 3,8 2,9 0,5 0,2

сорняки 0,8 0,9 0,7 1,4 1,7 0,6

В смеси. с

клевером всего 6,8 5,6 5,1 5,7 5.1 5,0

злаки 4,2 3,0 2,1 2,3 1,4 1,4

клевер 2,1 2,4 2,8 3.2 3.5 3,4

сориякн 0,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

HCPos 0,7 0,6 0,6 0,5 0,4 0,3

То же, % злакн 78 61 83 55 12 15

чистый nocen сорняки 22 39 17 45 88 85

-//- + N«, 90 злакн 88 83 85 68 24 20

сориякн 12 17 15 32 76 . 80

В смеси с злакн 62 54 41 40 27 28

клевером клевер 31 43 55 56 69 68

сорняки 7 3 4 4 4 5

2 год пользования

АСВ, т/га:

чистый посев всего 5,9 4,3 4,6 6,1 5,0 3,9

-//- + N60, 90 всего 8,1 . 7,2 5,8 10,5 5,8 5,6

в смеси с всего 5,3 5,1 5,3 8,6 5,0 5,0

клевером злакн 4,1 4,3 3,2 7,3 3,5 4,4

клевер 1,2 0,8 2,1 ).з 1,5 0,6

НСРоз 0,7 0,5 0,6 1,0 0,5 0,6

% в смеси с злаки 78 85 60 85 70 88

клевером клевер 22 15 40 15 30 12

При выращивании мятликовых трав на семена в смеси с клевером значительно увеличивалась масса 1000 семян и их энергия прорастания.

Клевер ползучий повышает не только урожай мятликовых трав, но и качество соломы. В отличие от минерального, биологический азот клевера поступает в растения постепенно и к моменту созревания семян, что совпадает с началом вторичного кущения мятликовых трав, продолжает снабжать растение азотом. Поэтому у мятликовых трав (особенно у овсяницы тростниковой, ежи и костреца) вегетативные побеги и листья составляют большую часть урожая соломы. Минеральный азот сразу после внесения используется растениями и способствует их кущению, но при созревании часть побегов отмирает, так как идет реутилизация азота на созревание семян. Наличие в составе обмолоченной массы значительного количества вегетативных побегов и листьев мятликовых трав и непосредственно растений клевера ползучего позволяет по кормовым достоинствам считать обмолоченную массу не соломой, а сеном. Получение семян и сена с одной и той же площади позволяет рациональнее использовать пашню и не снижать производство кормов.

Распространение ресурсосберегающих технологий на основе биологического азота бобовых культур часто ограничивается недостатком семян бобовой культуры, так как имеются определенные трудности при ее выращивании, обусловленные биологическими свойствами, погодными условиями, галичнем уборочной и сушильной техники. Это относится и к семеноводству клевера ползучего.

Биологической особенностью клевера ползучего является растянутое цветение н созревание семян, Он цветет с июня до осени, но наибольшее количество головок со спелыми семенами образует в июне-июле. Во влажную поюду трудно определить сроки уборки семян, так как количество созревших, созревающих и цветущих головок может быть близким. При выращивании семян клевера ползучего в одновидовых посевах прн таких условиях прямая комбайновая уборка бывает невозможной, а при раздельной уборке травостой скашивается некачественно. Если в это время идут дождн, то клевер в валках плохо проветривается и загнивает, так как валки плотно прилегают к земле.

Нами установлено, что семена клевера ползучего целесообразнее получать в посевах с мятликовымп травами. При этом биологический урожай, как правило, снижается, так как в структуре травостоя уменьшается количество головок. Но вследствие лучших условий для уборки травостоев при посеве с мятликовыми травами собранный урожай бывает большим, чем при одновидовом посеве клевера.

Прн такой технологии о первый год пользования первый укос скашивается на кормовые цели. Опытами было установлено, что для получения максимального урожая клевера травостои следует в фазе бутонизации клевера (примерно через три недели после отрастания) скашивать на кормовые цели, а семена получать со второго укоса. При этом срезаются только отдельные головки, а у штликового компонента

полностью отчуждаются генеративные побеги. Травостои осветляется, что способствует большему образованию головок и лучшему их развитию.

При выращивании семян клевера в опытах и условиях производства установлено, что лучшим мятликовым компонентсм для клевера ползучего является овсяница тростниковая. Такая травосмесь не полегает, хорошо скашивается. Скошенная на семена масса даже в дождливую погоду не слеживается в валках, так как валок поднимается от земли быстро отрастающей овсяницей тростниковой. За счет этого сокращаются потери семян от прорастания, облегчается обмолот и, с конечном счете, фактический урожай семян клевера бывает выше, чем с чистых посевов.

Из других видов мятликовых трав жесткие побеги i леет ежа сборная, поэтому она также не позволяет скошенной массе слеживаться, но семенная продуктивность клевера в травосмеси с ежой ниже, чем с овсяницей тростниковой, так как ежа при хороших условиях роста в год посева может угнетать клевер. У остальных видов мятликовых трав побеги слабо удерживают скошенный валок, поэтому высевать та.<ие травосмеси специально для получения семян клевера нецелесообразно. Но если клевер в травосмесях высевается для того, чтобы быть источником биологического азота для мятликовых трав, то семена клевера можно получать как побочную продукцию.

Таким образом, биологические свойства овсяницы тростниковой -медленное развитие и рост в год посева, быстрое отрастание после скашивания и наличие сравнительно жестких побегов позволяют использовать ее в качестве компонента при выращивании семян клевера • ползучего укосно-пастбищного типа.

Глава 6. "Применение БАВ на клевере ползучем". Важнейшим компонентом современных биотехнологий в растениеводстве все шире становится использование различных биостимуляторов роста. Мы изучали целесообразность применения БАВ для увеличения продуктивности клевера ползучего при обработке семян и опрыскивании вегетирующих растений.

Семена обрабатывали эксудатом, фузнкокцином, снмбионтом-2 (никфтном), спуртом, Выяснилось, что обработка семян зависит от срока посева. Накопление АСВ клевером при осеннем посеве большим (на 27% по сравнению с контролем) было при применении фузикокцнна, а при весеннем - при применении фузикокцнна и никфана (на 20...36%).

Травостой первого года жизни с разными нормами высева опрыскивали ннкфаном (норма препарата I мл/га). Это увеличивало АСВ клевера, на 12...21% в основном за счет количества листьев и их массы (табл. 13).

Накопление АСВ при обработке ннкфаном коррелировало с площадью листьев и было более высоким и практически одинаковым при нормах высева 5,5 и 9,2 млн/ra. По видимому ннкфан, влияя на меристему увеличивает закладку количества листьев, длину и число корней. При этом, за счет большей поглотительной способности корней, улучшается питание растений, что приводит к замедлению процессов старения каждого

индивидуального листа, Площадь листьев при опрыскивании никфаном при всех нормах высева также была выше, по сравнению с необработанными посевами, но не увеличивалась при увеличении нормы высева с 5,5 до 9,2 млн/га всхожих семян.

Таблица 13

Влияние обработки посевов кпевера ползучего никфаном во время

Месяц 1,9 5,5 9,4 НСР05

контр. нпкфан контр. никфан контр. никфан

Густота растений, млн/га

июнь 1,1 3,0 5,6 -

сентябрь 1,1 1,1 3,5 3,6 5,5 5,5 0.1

Площадь листьев, тыс. м2/га

июнь 1,6 1,6 2,1 2.1 6,5 6,5 -

июль 11.6 12.1 14,8 15,4 18,2 18,9. •

август 14,8 15,8 18.8 19,7 20,6 21,5 -

сентябрь 25,4 30,1 32,0 36,8 31,9 . 36,7 2,2

Накопление АСВ, т/га

июнь 0,10 0,Ю 0,15 0,15 0,54 0,54 -

июль 0,79 1,06 1,03 1,36 1,94 2,14 -

август 2,02 2,33 2,24 3,22 2,40 3,01 -

сентябрь 2,94 3,36 3,44 4,35 3,60 4,46 0,11

1ысота растении, см

сентябрь 27 27 28 28 28 29 •

Число побегов, шт/растение

сентябрь 6 6 5 б 5 4 0,2

Длина корней, см

сентябрь 17 24 17 20 17 20 I. •

Число листьев, шт/растение

нюнь 5 5 4 4 •б 6

июль 10 13 10 12 7 !1

август 13 14 11 17 . 18 11

сентябрь 15 20 13 20 10 20 0,6

х) Биометрические анализы проводили во 2 декаде каждого месяца

Опрыскивание травостоев второго года жизни, используемых на семенные цели спуртом (0,08 мл/га) н никфаном (1 мл/га) в фазе начала цветения показало, что оба препарата эффективны (табл. 14).

Семенная продуктивность наибольшей была при обработке никфаном - 248 кг/га, что на 88% превышает урожай на необработанных посевах и на 21% обработанных спуртом. Обработка семенных посевов никфаном ускоряет созрсаание семян, что позволяет убирать их о конце толя до начала массовых работ по уборке зерновых и льна прямым комбанпнрошшпем.

Таблица 14

Влияние БАВ на продуктивность клевера ползучего при обработке __вегетирующнх растений 2 года жизни_

Показатель Контроль Симбионт Спурт HCPos

цвете- созрева- цвете- созрева- цвете- созрева-

ние ние ние ние ние ние

Масса

клубеньков, кг/га 46 42 45 45 47 45 2

ABC, т/га:

всего 5,0 8,3 5,1 .9,7 4,6 9,6 -

в т.ч.

надз.масса' 4,3 7,5 4,7 8,7 • 4,2 8,7 0,7/0,9

спелые

головки - и - 1,4 - 1,2 -

масса семян

кг/га - 132 - 248 - 197 62

Масса 1000

семян, мг - 567 - 633 - 695 -

Число семян

в бобе, шт. - 1,7 - 2,1 - 1,9 -

Глава 7. "Влияние сидерата и пожнивно-корневых остатков клевера и травосмесей на урожай зерновых культур и картофеля".

Для использования бобовой культуры в ресурсосберегающих технологиях производства продукции растениеводства, она должна оставлять после себя значительное количество пожнивно-корневых остатков (ПЖКО) и азота. Известно, что прибавка урожая клубней картофеля при использовании бобовых сидератов равна 5...9 т/га. Для сидерата и ПЖКО клевера ползучего размеры прибавок не установлены.

Вегетационные опыты показали, что корневая масса клевера ползучего в первый год жизни в зависимости от условий произрастания колеблется от 32 до 56% от общей массы растений. В полевых условиях эти показатели ниже, так как мелкие корни из-за трудности их отделения от почвы практически в учет не попадают.

При определении массы корневых и пожнивных остатков мы исходили из следующего: в учет брали только живые части растений. У клевера брали массу побегов и корней на коней вегетации или последнего укоса, в мятлнковых травах - массу корней и/0% от надземной массы АСВ в последнем укосе. В учетную массу не попадал опад, корневые волоски и корни глубже пахотного слоя (больше 20 см), поэтому масса ПЖКО у нас занижена. Накопление азота в ПЖКО расчитывали по такому же принципу. Содержание азота определяли только в живых частях ПЖКО.

Обобщенные данные показывают, что потенциальные возможности у клевера ползучего, как источника биологического азота для последующих культур, значительны (табл. 15). В оптимальных условиях выращивания масса ПЖКО может достигать 15,5 т/га АСВ. Но на слабо и среднеокультуренных почвах она колеблется в пределах 0,8...4 т/га АСВ. При выращивании клевера с мятликовыми компонентами общая масса ПЖКО больше, чем у одновидовых поссвоз.

Таблица 15

Количество корневых и пожнивных остатков (АСВ) клевера ползучего и

содержание в них азота в зависимости от условий выращивания

Показатель В год посева 2 год жизни 3 год жизни

покровная к-ра озимая рожь средне-окульт. почва слабо окульт. почва оптимальные условия выращивания

на з/м на зерно

Масса, т/га

корней 0,8 0,4 1,1 0,7 3,7

ПЖ 1,5 0,4 3,1 1,2 11,8

всего 2,3 0,8 4,2 1,9 15,5

N. %: корни 2,10 2,29 2,02 1,95 1,40

ПЖ 2,85 2,72 2,40 2,68 1,79

в среднем 2,58 2,38 2,28 2,42 1,70

Накопление N.

кг/га: корни 18 7 23 14 52

ПЖ 43 11 73 32 211

всего 61 18 96 46 263

Известно, что чем быстрее идет минерализация растительных остатков, тем быстрее высвобождающиеся питательные вещества влияют на урожай высеянных культур.

Для изучения скорости разложения различных органов клевера мы провели модельные опыты при компостировании с почвой и под посевами . ячменя.

Растительные остатки вносили по 10,76 г на сосуд, что составляет 4 т/га по сухому веществу и перемешивали с почвой. Пересчет на сосуд производили исходя из массы пахотного слоя 3000 т/га. Почва дерново-подзолистая супесчаная. Опыты проводили в стандартных вегетационных сосудах. Влажность почвы и температуру поддерживали на оптимальном уровне соответственно 75...85% ППВ и 20...25вС. Наименьшая влагоемкость почвы 21%. Повторность опытов четырехкратная. Остаточные растительные остатки определяли методом отмучивания. Содержание азота в надземной части растений 3,85%, в корневой - 2,30%, и ендерате (смесь надземной и корневой массы) - 3,20% и в соломе - 0,5%.

Наибольшая скорость разложения растительных остатков была при компостировании надземной массы клевера с почвой. Скорость минерализации сидерита клевера была близка к скорости минерализации

надземной массы, так как в сидерате надземная масса составляет большую

часть.

Г^мг/сосуд

<00-

350-

300-

250

200

150

100

50

ог

—О— Лек я+*Еренм! —й—ГЬбаи

—Д—ЬЬ{11Е1

ЛСВ, г/сосуд

Рис.1 Динамика накопления ячменем азота и АСВ в зависимости от скорости минерализации органов клевера и содержания в них азота

Как и ожидали, поступление азота в почву за время исследований больше было там, где выше содержание азота, Так, из надземной массы за 80 дней в почву поступило 327 мг, из сидерата - 265 мг, из корневой массы -190 мг, а из соломы только 18 мг азота на сосуд, за 120 диен соответственно - 381, 313, 222 и 33 мг на сосуд.

При сравнительном изучении динамики минерализации клевера с накоплением сухой массы ячменем, выяснилось, что они приблизительно совпадают (рис. 1).

Задержка в накоплении АСВ ячменем, по сравнению с контролем, в начальный период минерализации клевера, видимо, связана с деятельностью микроорганизмов. Целлюлозоразлагающне бактерии "перехватывают" азот у растений на построение своего тела и размножение. Скорость минерализации корневой массы в начальный период ниже, так как она содержит больше клетчатки и меньше азота.

По мере высвобождения азота в процессе минерализации накопление АСВ между вариантами сглаживалось.

Данные по скорости разложения сидерата в оптимальных условиях, полученные в вегетационных опытах мы использовали для сопоставления с накоплением АСВ ячменем и картофелем поздним в полевых условиях. Было внесено 3 т/га сидерата в пересчете на сухое вещество с содержанием азота 3,35%. Сидерат запахивали в конце апреля в год посева культур.

С первых дней развития ячменя заметна разница в накоплении азота растениями, посеянными по сидерату, по сравнению с неудобренным контролем (рис. 2). На рисунке 3 видно, что всходы ячменя появились через 26 дней после запашки сидерата (посев 12 мая). За это время в почве накопилось значительное количество азота, которое мог использовать ячмень для своего развития. В фазе созревания ячмень по сравнению с неудобренным вариантом потребил на 37 кг/га азота (на 44%) больше. Это мог быть только азот минерализовавшегося сидерата.

На рисунке 3 показано накопление азота поздним картофелем (растения в целом) без внесения удобрений, при внесении 90 кг/га минерального азота и 3,0 т/га по сухому веществу сидерата клевера - 100 кг/га азота.

Потребление биологического азота картофелем, посаженным по сидерату, шло параллельно и практически в одинаковых количествах с потреблением минерального азота.

Последействие клевера ползучего, применяемого в полевых севооборотах в качестве основной культуры в смеси с мятликовыми травами и подсевной сидеральной культуры мы определяли на картофеле и ячмене (табл. 16).

Изучение сравнительной эффективности сидерального клевера ползучего и минерального азота на картофеле показало, что сухая масса сидерата клевера в норме 3,0 т/га способна заменить 90 кг/га минерального азота. Оплата 1 кг биологического азота прибавкой урожая клубней была такой же. как и при использовании минерального азота.

N. кг/га

100 у

90-80-70-60-50-4030-20-10-0 1

2 3 4 5

фазы развития

6 7

Здобтвий

вше

сщфпаЗт/га

лев

- тертвация адфггав опппппыьх

1 Вспашка

2 Посез

3 Всходы

4 Кущение

5 Выход в трубку

6 Колошение

7 Спелость

Рис. 2. Динамика накопления азота ячменем при внесении сидерата

N. кг/га

160 т

140

120

100 --

80 ••

20

■контроль без

удобрений

-{Ц-внесение

N90

■ внесение сидерата 3 т/га АСВ

- минерализа ция

сидерата о оптимальных условия;;

фазы развития

1 Вспашка 4 Бутонизация

2 Посадка 5 Цветение

3 Всходы 6 Начало отмирания ботвы

7 Уборка

Рис. 3. Динамика накопления азота картофелем поздним при внесении минерального азота и сидерата

Таблица 16

Сравнительная эффективность применения разных норм азотных удобрений и сидерата клевера ползучего на картофеле. В среднем за 4 года

Показатель Контроль N. кг/га Сидерат, т/га НСР05

60 90 3,0 (Ы 100) 4,3 (Ы 144)

АСВ, т/га, 4,4 5,4 7,7 7,8 8,5 -

в т.ч. клубней 3,4 4,1 5,5 5,5 6,2 -

Урожай клубней,

т/га 15,7 18,5 .24,8 25,2 28,0 1.1

Накопление N. кг/га 57 75 110 112 13и -

в т.ч. в клубнях 46 57 82 82 100 -

Окупаемость 1 кг

N. кг клубней 0 39 40 39 44 -

Урожай зерна ячменя от применения сидерата увеличивался в 1,9 раза (с 1,2 до 2,2 т/га) по сравнению с неудобренным контролем.

Прибавка урожая клубней картофеля от ПЖКО клеверо-мятликовых трав в среднем по 7 опытам была на 7,1...10,3 т/га выше, чем после чисто мятликовых трав.

Влияние ПЖКО клеверо-тимофеечной смеси на урожай ячменя было выше, чем ПЖКО одновидового посева тимофеевки на 42...56%.

Таким образом, клевер ползучий сорт Волат является не только эффективной сидеральной культурой, но и в последействии не уступает другим видам бобовых культур.

Старовозрастные, а иногда и вновь созданные кормовые угодья, приходится улучшать из-за выпадения ценных компонентов из травостоя. Восстановление их путем распашки или пересева обходится дорого. Кроме того, имеется значительное количество почв, частая распашка которых нежелательна - почвы с наличием камней и эрозио1?о-опасные склоновые почвы. В этом случае выгоднее высевать травы, способные долго удерживаться в травостое и обеспечивать себя азотом.

Имеется много примеров улучшения таких земель, но клеверу ползучему не уделяли должного внимания.

Мы изучали изменение продуктивности семилетнего мятликового травостоя при подсеве в него клевера ползучего сорт Волат при различных уровнях кислотности почвы.

В год подсева клевер развивался слабо из-за сильного угнетения проростков клевера хорошо развитыми видами трав. Во второй год при рН почвы 4,9...6,3 урожай от подсева повысился на 15... 17% и белковая продуктивность на 25...45%, на третий год соответственно на 30...36% и 54...89% (табл. 17).

При 3...4 кратном использовании клеверо-мятликовых смесей клевер Волат может долго поддерживать продуктивность травостоя. Это подтверждают проведенные нами с 1980 по 1986 гг, наблюдения за

участком 50 га клевера с овсяницей луговой в совхозе "Плосковский" Смоленской области. Продуктивность травостоя в течении 6 лет поддерживалась на уровне 5...6 т/га ЛСВ, а клевер на 7 год жизни составлял 55% от общего уровня за сезон.

Таблица 17

Продуктивность фитоценоза в зависимости от подсева клевера ползучего в дернину старовозрастнсго мятликового травостоя и уровня кислотности _почвы. В среднем по 3 опытам __

Показатель Укос рНсо Л 4,1 рНсо п 4,9 рНсол 5,5 рНсо л 6,3 НСРо.5 подсев/ уровен ьрН

К под сев к под сев К под сев К под сев

Доля

бобовых, %

исходная 1 0 0 0 0 0 0 0 0

2 0 0.2 0 7 0 6 0 6

2 год 1 0 0.5 0 11 0 11 0 12

2 0 8 0 58 0 47 0 42

3 год 1 0 1 0 17 0 22 0 24

2 0 15 0 .54 0 51 0 44

АСВ, т/га:

исходная 1 1,3 1,2 1,5 1,4 1,5 1,7 1.7 1,6 -

2 1,8 1,7 2,1 2,5 2,7 2,-3 2,7 2,8 -

всего 3,1 2,9 3,6 3,9 4,2 4,0 4,4 4,4 0,4/0,4

2 год 1 1,2 1,1 1,4 1,6 1,6 1,7 1.8 1,8

2 1,2 1,3 1,5 1,9 1,7 2,2 1,6 2,2

всего 2,4 2,4 2,9 3,5 3,3 3,9 3,4 4,0 0,3/0,4

Згод I 0,7 0,7 1,1 1,6 2,0 2,1 2.0 2,4

2 0,8 0.9 1,2 2,0 1,1 2,3 1,3 2,3

всего 1,5 1,6 2,3 3,6 3,1 4,4 з,з 4,7 0,2/0,4

Глава 9. "Производственная проверка результатов исследований".

Производственная проверка и внедрение ресурсосберегающих технологии проводилась параллельно с научными исследованиями с 1976 по 1994 гг.

Для гарантированного внедрения ресурсосберегающих технологий на основе биологического азота клевера ползучего сначала было налажено семеноводство клевера - первичное на Смоленской опытной станции по луговодству и кормовым корнеплодам и элитное в совхозе "Плосковский" и совхозе-техникуме "Демидовский" Смоленской области. Полученные семена были использованы не только в посевах хозяйств Смоленской области, но по разнарядке бывшего МСХ РСФСР и в 25 областях Нечерноземной зоны. В Смоленской, Московской и Калужской областях клевер возделывался под авторским контролем. Среднегодовая площадь

посева клевера Волат за 1981... 1990 гг. составила 95 тыс. га, в том числе в Смоленской области 30 тыс. га.

В 1979... 1990 гг. ресурсосберегающие технологии проверяли в совхозе "Плосковский" Смоленской области. 3 этом хозяйстве ежтодно с 1982 по 1990 гг. клевер подсевали на площади 900 га, из которых 600 га использовали как подсевные промежуточные культуры. Клевер подсевали под озимые (зимой), яровые зерновые и лен. На базе этого хозяйства была разработана технология промышленного семеноводства клевера ползучего и овсяницы тростниковой в сочетании с льноводством. Наши разработки успешно использовались во многих хозяйствах, в том числе в совхозе-техникуме "Демидовский", совхозах "Михейковский", "Смол^ гашй" и других хозяйствах Смоленской области (1981... 1992 гг.); совхозах "имени К.Э.Циолковского", "Березовский", "Винькогский", в колледже "Детчинский" и других хозяйствах Калужской обпасти (1987...1995 гг.). В колледже "Детчинский" в настоящее время клевер ползучий Волат используют в полевых севооборотах в качестве основной культуры (325 га), на культурных пастбищах (255 га), убирают на семена (100 га) и ежегодно по 100 га зимой подсевают под озимую рожь для использования на сидерат.

Урожай семян при выращивании мятпиковых трав на основе биологического азота клевера ползучего составлял от 0,4 до 0,8 т/га, прибавка зерна на зерновых культурах - 0,9...1,2 т/га, прибавка урожая картофеля - 4,8...8,1 т/га. При этих технологиях не применяли минеральные азотные удобрения и гербициды, за исключением посевов льна.

Результаты производственной проверки показали, что используемый для ресурсосберегающих технологий сорт Волат расширяет возможности использования ресурсосберегающих технологий.

Глава 10. "Энергетическая оценка использования биологического азота". В современных условиях биоэнергетическая оценка технологий позволяет более обоснованно рекомендовать технологии, которые характеризуются большим или равным выходом сельскохозяйственной продукции при меньших затратах энергии.

При расчете энергетических затрат в наших исследованиях мы воспользовались учебным пособием Г.С.Посыпанова и В.Е.Долгодворова (1995).

Расчеты показали, что смешанные посевы клевера ползучего с тимофеевкой по всем показателям энергетической оценки (энергосодержание урожая, чистый доход, коэффициент энергетической эффективности и биоэнергетический коэффициент) имеют преимущества перед чистым посевом мятликовых культур. Травосмесь уступала только клеверу в чистом виде по сбору и энергетической себестоимости белка на 7%.

Использование биологического азота клевера ползучего для получения семян мятликовых трав также, как и при получении сенажа, значительно сокращает энергозатраты на получение урожая. Для примера приведены расчеты по энергетической оценке эффективности выращивания

семян овсяницы тростниковой в чистом посеве при ежегодном удобрении в норме 90 кг/га минерального азота и в смеси с клевером. Выращивание овсяницы тростниковой в травосмеси с клевером ползучим за два года пользования обеспечивает практически такое же поступление энергии с урожаем (265,5 ГДж/ra), как ¡1 при внесении 180 кг/га азота, но имеет в 1,8 раз;1 выше коэффициент энергетической эффективности, в 1,5 раза выше биоэнергетический коэффициент, в 1,7 раза ниже энергетическую себесто.;.чость сухого вещества и в 2 раза ниже энергетическую себестоимость семян.

Ох участия клевера г.олзучего в качестве предшественника энергии с прибавкой урожая картофеля было на 33,0...48,4% больше, чем от мятликовых трав в одновидовых посевах.

Использование клевера ползучего в качестве промежуточной сидералыюй культуры в норме 3,0 т/га АСВ заменяет поступление энергии с урожаем картофеля, удобренного 90 кг/га минерального азота. При этом энергетическая себестоимость прибавки урожая клубней картофеля получена на 16% меньше, чем при внесении минерального азота.

Выводы

1. Клевер ползучий укосно-пастбищного типа, разновидность giganteum, сорта Волат в условиях Центрального Нечерноземья в год посева пр". создании благоприятных условий для симбиоза может формировать урожай сухой массы до 6,4 т/га с. содержанием азота 205 кг/га, на второй и третий год жизни сбор сухого вещества достигает до 8,5 т/га с содержанием азота 272 кг/га. Наибольшая фиксация азота воздуха клевером составляет 257 кг/га в год.

2. Потенциальная азотфиксирующая активность и продуктивность сорта Волат решшзуется при рН«ш не ниже 6,1, повышенной обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием (150 мг/кг почвы по Кирсанову) и не ниже средней обеспеченности бором и молибденом; влажности пахотного слоя почвы не ниже влажности разрыва капилляров; при этом исключается применение азотных удобрений в любых нормах.

3. Оптимальная норма высева клевера ползучего в чистом виде 5,5 млн. и в смеси с мятликовыми травами 2,8 млн. всхожих семян на гектар. Лучшими покровными культурами являются озимая рожь и овес на зеленую массу. Возможен подсев под ячмень, овес и озимую рожь на зерно и лен. Под озимую рожь клевер целесообразно подсевать зимой или по тало-мерзлой почве, под яровые зерновые - одновременно с посевом зерновых.

4. В клевсро-мятликовых травосмесях мятликовый компонент использует биологический азот клевера и повышает семенную продуктивность на 16...66% по сравнению с чистыми посевами мятликовых трав. Для получения семян клевера лучшим компонентом является овсяница тростниковая. В этой травосмеси семена клевера

следует получать со второго укоса во второй год жизни, а в третий год жизни семена овсяницы, при этом формируется корм соответствующий второму классу сена.

5. Наибольшей продуктивностью при двухгодично:: трехукосном использовании обладает травосмесь клевера с ежой сборной и овсяницей тростниковой - 10 т/га сухой массы. Близкими к ним по продуктивности являются травосмеси клевера с тимофеевкой и овсяницей луговой. Фиксация азота воздуха клевером в травосмеси не ниже, чем одновидовыми посевами клевера.

6. Г! конце вегетации двухгодичного, пользования после уборки травосмесей в поле остается до 6,1 т/га сухой массы в ¿зтторои содержится до 95 кг/га азота. Это обеспечивает в первый год последействия прибавку урожгл зерна ячменя на 0,8...0.9 т/га или клубней картофеля на 7,1... 10,3 т/га.

7. При сидеральном использовании клевера ползучего в год подсева формируется биомасса до 8,4 т/га АСВ с содержанием азота 249 кг/га, в том числе симбиотическн фиксированного 191 кг/га. В течении 80 дней минерализуется 77% биомассы и высвобождаются 77 кг/га азота, а за 120 дней минерализуется 91% биомассы и высвобождается 91 кг/га азота. Следует отметить, что наиболее быстрыми темпами идет минерализация органов с большим содержанием азота. Это обеспечивает повышение урожая зерна ячменя на 1,05 т/га, клубней картофеля на 9,5... 12,3 т/га. 1т сидерата окупается 360 кг/га зерна или 2,2...3,1 т/га картофеля.

8. Обработка вегетирующих растений клевера в фазу бутонизации биологически активным веществом никфаном в норме 1 мл/га обеспечивает повышение семенной продуктивности до 88%, а при обработке этим же препаратом в той же норме в фазу ветвления, повышает накопление сухого вещества растений до 21%. Обработка семян приводит к увеличению прибавки сухого вещества растений в год посева до 36%.

9. Клевер ползучий Волат целесообразно использовать для повышения продуктивности старовозрастных мятликосых травостоев. На второй год после подсева урожайность травостоя повышается на 15...17% и белковая продуктивность на 25...45%, на третий год соответственно на 30...36% и 54...89%.

Ю.Энергетическая оценка изучаемых приемов показывает, что : использование клевера Волат на сидерат снижает энергетическую себестоимость клубней картофеля в 1,7 раза; при возделывании клеверо-мятликовых травосмесей чистый энергетический доход возрастает по сравнению с одновидовыми посевами мятликовых трав на 140 ГДж/га, энергетическая себестоимость АСВ снижается в 1,4 раза, а сырого белка в 2,6 раза; возделывание мятликовых трав на семена в смеси с клевером снижает энергетическую себестоимость семян на 23%; пожнивные и корневые остатки клевера с мятликовыми травами в последействии увеличивают поступление энергии с урожаем картофеля на 48,4 ГДж/га.

Рекомендации производству

1. Для реализации наибольшей азотфиксирующей активности (257 кг/га) и продуктивности (до 8,5 т/га АСВ) клевера ползучего сорта Волат в условиях Центрального Нечерноземья необходимо оптимизировать основные факторы среды: довести рНсол до 6,1, обеспеченность подвижным фосфором и обменным калием до повышенной (150 мг/кг почвы по Кирсанову),содержание бора и молибдена не ниже среднего, поддерживать влажность почвы выше влажности разрыва капилляров, исключить применение азотных удобрений.

2. Высевать клевер ползучий для использования в чистом виде на сидс^ат с нормой 5,5 млн/га, в смеси с мятликовыми травами 2,8 млн. всхожих семян на гектар. Подсет под озимую рожь проводить в зимний период или по тало-мерзлой почве. Семенородство клевера ползучего совмещать с семеноводством мятликовых трав, при этом лучшим компонентом травосмеси для получения семян клевера является овсяница тростниковая. При возделывании клевера на семена посевы в фазу бутшизации обрабатывать никфаном в норме 1 мл/га, при возделывании на корм в фазу отрастания при той же норме, а при обработке семян - в норме 0,25 мл/кг семян перед посевом.

3. Семена мятликовых трав: овсяницы луговой и тростниковой, костреца безостого и ежи сборной получать в смешанных посевах с клевером ползучим за счгт биологического азота клевера.

4. В старовозрасгные мятликовые травостои подсевать клевер ползучий в норме не ниже 3,0 млн. всхожих семян на гектар.

Список основных работ автора .»публикованных по теме диссертации

Статьи:

1.Мельничук В.П., Попова Л.Д. Величина и распределение урожая трав по циклам стравливания в зависимости от сроков внесения азотного удобрения. //Химия в с.х. 1970. -№11.

2. Попов Н.Б., Попова Л.Д., Мельничук В.П., Помазкина Г.П., Панферов Н.В. Удобрения и переваримость пастбищного корма, выращенного на суходоле, пойме и осушенном низинном болоте. II Вестник с.х. науки. 1971. - ЛИ. - С. 71..76.

3. Попов Н.Б., Попова Л.Д. Пути повышения продуктивности пастбищ. //Молочное и мяснос скотоводство. 1971. - №9.

4. Попов В.В., Мельничук В.П., Попова Л.Д. Известкование и переваримость злаковых и бобовых трав на пастбищах. // Вестник с.х, науки. 1972. -№1. - С. 29...34.

5. Мельничук В.П., Попова Л.Д. Известкование почвы при создании пастбищ с бобово-злаковым травостоем. II Химия в с.х. 1972. - №3. - С. 6...7.

6. Мельничук В.П., Попова Л.Д. Эффективность известкования почвы и совместного применения извести с удобрениями на злаковых пастбищах. //Агрохимия. 1973. - №8. - С. 97...105.

7. Мельничук В.П., Попова Л.Д. Влияние извести на урожай и ботанический состав корма на разных типах культурных пастбищ. /Сб. Вопросы известкования кислых почв. - Горки, 1973. - С. 154...159.

8. Моругинй М.П., Чуйков В.А., Мельничук В.П., Попова Л.Д. Известкование кислых дерново-подзолистых почв и содержание микроэлементов в корме бобово-злакового пастбища. // Агрохимия. 1974. -№4.-С. 114...119.

9. Попова Л.Д. Известкование и удобрение культурных пастбищ в условиях Нечерноземной зоны. Автореф. дисс. канд. с.х. каук. - М., 1974. -27 с.

10. Мельничук В.П., Попова Л.Д. Влияние известкований, кислых почв на продуктивность культурных пастбищ. Бюл. ВИУА. М., 1980. - №52.

П.Попова Л.Д., Попов Н.Б. Система кормопроизводства. В кн. Система земледелия в совхозах и колхозах Смоленской области на период до 1990 г. - Смоленск, 1982. - С. 210...232.

12. Мухтаров И.И., Бычинская Р.П., Попова Л.Д., Попов Н.Б. Клевер ползучи]! "Волат". - М:. Колос, 1984. - 7 с.

13. Попов Н.Б., Попова Л.Д., Бычинская Р.П. Оптимальная обеспеченность почвы фосфором и калием для белоклеверо-злаковых травостоев. /Сб. Задачи агрохимической науки по повышению окупаемости удобрений по зонам страны. - Горький, 1984. - С. 181...182.

14. Попов Н.Б., Попоза Л.Д., Бычинская Р.П. "Волат" - новый сорт клевера. //С.х. России. 1985. - №2. - С. 37...39.

15. Попов Н.Б., Попова Л.Д. Клевер "Волат" - корм, семена, удобрение.'//С.х. Нечерноземья. 1985. -№7. - С. 27...28.

16. Посыпанов Г.С., Попова Л.Д., Попов Н.Б. Клевер ползучий "Волат". /Сб. Приокская нива. Вестник передового опыта. - Тула, 1989. - С. 107... 111.

17. Попова Л.Д. Симбнотическая активность, урожайность и белковая продуктивность клевера ползучего (Волат) в зависимости от приемов возделывания. //Тезисы докл. I Всес. конф. СОИСАФ. - Калуга, 1991. - С. 51...53.

18. Попова Л.Д., Попов Н.Б. Роль клевера ползучего (Волат) в системе биологического регулирования плодородия почвы. //Тезисы докл. I Всес. конф. СОИСАФ . -Калуга, 1991. - С. 51...53.

19. Соколова Л.А., Попов Н.Б., Попова Л.Д. Влияние предпосевной обработки семян фузикокцином на рост и развитие клевера ползучего Волат. //Тез. докл. II Всес. конф. СОИСАФ. - Калуга, 1991. - С. 23...25.

20. Соколова Л.А., Попов Н.Б., Попова Л.Д., Посыпанов Г.С. Воздействие обработок семян клевера ползучего эксудатом из проростков озимой пшеницы на развитие растений клевера. //Тез. докл. II Всес. конф. СОИСАФ. - Калуга, 1991. - С. 22...23.

21. Попова Л.Д., Канкулов А.Т. Сроки подсева под озимые клевера ползучего Волат. //Тез. докл. II Всес. конф. СОИСАФ. - Калуга, 1991. - С. 90...92.

22. Попова Л.Д., Канкулов А.Т. Использование биологического азота в семеноводстве злаковых трав. //Тез. докл. II Всес. конф. СОИСАФ. г Калуга, 1991. - С. 64...66.

23. Попова Л.Д., Березняцкая И.Я., Гибло А.И Симбиотическая активность клевера ползучего в зависимости от влажности почвы. //Тез. докл. II Всес. конф. СОИСАФ. - Калуга, 1991. - С. 16...17.

24. Попова Л.Д., Канкулов А.Т. Влияние покровных культур на продуктивность клевера ползучего Волат. //Тез. докл. II Всес. конф. СОИСАФ. - Калуга, 1991. - С. 30...31.

25. Попов Н.Б., Попова Л.Д. Технология выращивания клевера ползучего Волат на корм и семена. //Тез. докл. II Всес. конф. СОИСАФ. -Калуга, 1991. - С. 11... 13.

26. Посыпанов Г.С., ПопоЕа Л.Д. Энергосберегающая технология производства высокобелковых культур. /Сб. Энергосберегающие экологически чистые системы кормопроизводства. - Нижний. Новгород, 1991. - С. 48...51.

27. Попова Л.Д., Канкулов А.Т. Влияние сроков подсева под озимые на развитие клевера ползучего Волат. /Сб. Биологический азот. Ежегодник СОИСАФ. - Калуга, 1992. - Вып.1. - Часть III. - С. 64...72.

28. Попова Л.Д., Посыпанов Г.С., Юдина И.Н. Приемы возделывания клевера ползучего для использования на сидерат в год посева. //Известия ТСХА. 1995. - №2. С. 40...53.

29. Попова Л.Д., Посыпанов Г.С., Юдина И.Н. Влияние подсевной промежуточной культуры клевера ползучего Волаг на урожай картофеля. //Известия ТСХА. 1995. - №3. - С. 67...74.

30. Попова Л.Д., Березняцкая И.Я. Активность симбиотического аппарата и продуктивность клевера . .олзучего в зависимости от уровня рН почвы. /Сб. науч. тр. КФ МСХА. -Калуга, 1996. - Вып.2. - С. 252...253.

31. Посыпанов Г.С., Попова Л.Д., Березняцкая И.Я. Оптимальная обеспеченность клевера ползучего Волат фосфором для максимального развития симбиотического аппарата. /Сб. науч. тр. КФ МСХА. - Калуга, 1996. - Вып.2. - С. 253...254.

32. Посыпанов Г.С., Попова Л.Д., Березняцкая И.Я. Оптимальная обеспеченность клевера ползучего калием для максимального развития симбиотического аппарата. /Сб. науч. тр. КФ МСХА. - Калуга, 1996. -Вып.2.-С. 254.

33. Попова Л.Д., Соколова Л.А., Попов Н.Б. Влияние биологически активных веществ на семенную продуктивность клевера ползучего Волат. /Сб. науч. тр. КФ МСХА. - Калуга, 1996. - Вып.2. - С. 255...256.

34. Попова Л.Д., Посыпанов Г.С., Березняцкая И.Я. Влияние различных норм азотных удобрений' на формирование и активность симбиотического аппарата и урожайность клевера ползучего Волат ь первый год жизни. /Сб. науч. тр. КФ МСХА. - Калуга, 1996. - Вып.2. - С 257...258

35. Посыпанов Г.С., Сюняев Х.Х., Попова Л.Д., . Сюняева О.И. Динамика разложения растительных остатков клевера Волат з модельном опыте. /Сб. науч. тр. КФ МСХА. - Калуга, 1996. - Вып.2. - С. 258...259.

36. Соколова Л.А., Попова Л.Д., Попов Н.Б., Посыпанов Г.С. Влияние предпосевной обработки семян спуртом на рост и развитие клевера ползучего Волат в оптимальных и экстремальных условиях. 1С б. науч. тр. КФ МСХА. - Калуга, 1996. - Вып.2. - С. 278.

37. Попова Л.Д. Сравнительная эффективность традиционной и ресурсосберегающей систем земледелия. /Сб. науч. тр. КФ МСХА. - Калуга, 1996. - Вып.2. - С. 284...285.

38. Попова Л.Д., Гибло О.Г. Динамика минерализации клевера ползучего Волат в почве. /Сб. Биологический азот в растениеводстве. - М., 1996. - С. 70.

39. Попова Л.Д., Гибло О.Г. Роль клевера ползучего в биологизации земледелия. /Сб. Биологический азот в растениеводстве. - М„ 1996. - С. 71.

40. Березняцкая И.Я., Попова Л.Д. Эффективность инокуляции семян клевера ползучего заводским штаммом ризобнй. /Сб. Биологический азот в растениеводстве. - М., 1996. -С. 90.

41. Соколова Л.А., Попов Н.Б., Попова Л.Д., Юдина И.Н. Влияние препарата никфан на рост, развитие и продуктивность с.х. растений. /Сб. Биологический азот в растениеводстве. - М., 1996. - С. 76...77.

42. Попова Л.Д., Юдина И.Н. Приемы возделывания и использования клевера ползучего Волат в первый год жизни. /Сб. Биологический азот в растениеводстве. М., 1996. - С. 81.

Рекомендации:

43. Шильников И.А., Айрумов Л.П., Удалова Л.П., Кашлева Н.К., Пудова В.Н., Попова Л.Д., Попов II.Б. Рекомендации по известкованию кислых почв в совхозах и колхозах Смоленской области. - Смоленск, 1973. -22 с.

44. Аржановская С.А., Атрошкевнч Л.А., Попова Л.Д. с соавт. Рекомендации по увеличению производства продукции растениеводства I: животноводства в совхозах и колхозах Смоленской области в 1979 г. -Смоленск, 1979.- 38 с.

45. Попов Н.Б., Попова Л.Д. Рекомендации по созданию высокопродуктивных сенокосов и пастбищ и эффективному использованию. - М.: Московский рабочий, 1980. - С. 51...84.

46. Коок В.А., Новиков В.П., Кошелев В.К., Попова Л.Д. с соавт. Рекомендации по увеличению продуктов растениеводства в совхозах и колхозах Смоленской области в 1981 г. - Смоленск, 1981. - 36 с.

47. Попова Л.Д., Попов Н.Б., Чернов Б.А. Рекомендации по технологии возделывания клевера па семена. - Калуга, 1988. - 16 с.

48. Попов Н.Б., Попова Л.Д. Рекомендации по уборочной и послеуборочной обработке семян многолетних трав. - Калуга, 1988. - 18 с.