Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Симбиотическая активность, урожайность и качество корма клевера ползучего в чистых и смешанных посевах

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Симбиотическая активность, урожайность и качество корма клевера ползучего в чистых и смешанных посевах"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА 0[-р И,ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи БЕРЕЗНЯЦКАЯ Ирина Яковлевна

симбиотическая активность,

урожайность и качество корма

клевера ползучего в чистых и смешанны^ посевах

Специальность 06.01.4.« ^.водство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1993

Диссертационная работа выполнена в лаборатории биологической фиксации азота воздуха Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. С. Посыпанов.

Официальные оппоненты — член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Тюль-дюков; кандидат сельскохозяйственных наук В. С. Титов.

Ведущее предприятие — Калужский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт сельского хозяйства.

Защита состоится « . &. . » . . 1993 г.

в Л4. час . мин. на заседании специализирован-

ного совета К 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49, сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « . » . \ШЪ г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

В. И. Скоблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

. Актуальность темы исследований. Клевер ползучий Волат (разновидность fyiponteum) _ высокоурожайный сорт укосного типа. Экологические условии Центрального района Нечерноземной зоны соответствуют требованиям биологии этого сорта и он может формировать за три укоса урожай сана до 100 ц/га за счет биоло-■ гической фиксации азота воздуха без затрат азотных удобрений. Однако, фактический урожай сена в хозяйствах зоны намного*" меньше, из-за несоответствия величины показателей отдельных факторов среды. Оптимальные параметры основных факторов среды доя этого сортотипа клевера ползучего не изучены. Не определены условия максимальной симбиотической фиксации азота воздуха, урожайности и белковой продуктивности сорта. Решение этих воп-. росов представляет теоретический и практический интерес.

Цель исследований - определить оптимальные параметры основных факторов среды доя максимальной симбиотической азотфиксацни клевером ползучим Волат и связь симбиотической активности с Урожайностью и белковой продуктивностью культуры.

В задачи исследований входило: определить оптимальные значения р[{ почвы для наиболее активной биологической азотфиксацаи симбиотической системы; выявить диапазон оптимальной влажности почвы для наибольшей активности симбиотической системы; выявит!» симбйотическуа эффективность заводского штамма ризобий $ 1326; определить шшше границы оптимальной обеспеченности растений фосфором и калием; выявить влияние бора и молибдена на сймбиоти-ческую систему при средней обеспеченности шли почвы, и.разном уровне рН почвенного раствора; уточнить влияние .азотных удобрений на сЕМбкотическую, систему при благоприятных условиях симеш-

2 ;.■•■'. •■'■■■•■ оза; изучить степень угнетения покровной культурой - ячменем на зерно, клевера ползучего и тимофеевки в чистых и смешанных посевах в первый год жизни; выявить влияние покровной культур! на рост, развитие и продуктивность клевера и тимофеевки во втс рой и последующие годы жизни; изучить рост и развитие растени! формирование урожая и его качество в зависимости от активное« симбиоза. .

ручная новизна. Впервые в условиях Центрального района Нечерноземной зоны определен оптимальный диапазон рН почвы; . диапазон достаточной влагообеспеченности; нижняя граница оптимальной обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием, изучена эффективность применения бора и молибдена при средней обеспеченности ими почвы; показана низкая эффективность заводского 'штамма ризойвй № 1326 по сравнении со спонтанными штамма №; доказана нецелесообразность применения азотных удобрений под клевер ползучий в любых нормах; показаны преимущества ¿осе ва клевера ползучего под покров ячменя, по сравнению с беспок-» ровным посевом. Впервые на клевере яЬлзучем Волат изучена дина^ мика формирования и активнрети егмбиотичзского а:шарата, концентрации лагтемоглобина в клубеньках, активности нитрогеназы, количество фиксированного азота воздуха по укосам и годам жизни, роль клевера в питании азотом злакового компонента травосмеси, изучена динамика фотосиктетичоскок деятельности -Посевов клевера в чиотм.г виде и травосмеси, определены урожайность " посевов и качество урожая в зависимости от.активности симбиоза.

". Практическая ценность результатов исследований.. Обеспечение оптимальных параметров основных.факторов среды для сиыбио-тической и фотосингетической деятельности посевов клевера ¡:оз-

волит довести объемы биологической азотфиксации до 230 кг в года, получить урожай сена до 1Ш ц/га овз затрат азотных удобрений, сьэнономив при этом 14-15 ГДк/га ископаемой энергии.

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены з пяти опубликованных работах. Отдельные этапы работы доложены, за второй Всесоюзной и третьей Международной научной конференции СОИСАФ, КФ ТОП, Калуга, 1991 и 1993гг.

Объем работы. Диссертация изложена на 192 страницах маши-юписного текста, включает 44 таблицы, 9 рисунков и 23 прило-кения. '

Слисок литературы включает ИЗ наименований, в том числе Ю на иностранных языках.

■■■;■ - ; СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе - "Особенности возделывайия клевера ползу-!вго в условиях Центрального Нечерноземья" (Обзор литературы) ¡зложено современное состояние вопроса, показаны особенности юста и развития клевера - ползучего сорта Волат, его отличия от (ругих форм клеверов, дано описание условий активного бобовори-юбиального симбиоза и продуктивности клевера в зависимости от ада покровной культуры и способа посева. Показано, что сигмбио-'ическую и фотосинтетическуго деятельность клевера ползучего ¡олат в динамике в условиях Центрального Нечерноземья не изуча-:и, не были определены и оптимальные факторы среды для эктевно-о бобоворизобиального симбиоза этого сорта. Определены цель и адачи исследований.

Во второй'главе - "Объекты, условия и Методика исследованы^ даны сведения, о том, что вегетационные и полевые опыты

проводили на экспериментальной базе КФ ТСХА в 1989-1992гг. Почва опытных участков дерново-подзолистая супесчаная, содержание гумуса 1.72-2.02$, легкогидролизуемого азота 69-75, подвижного фосфора 240-305, обменного калия 139-142 иг на кг почва. РНСол. 6.4-6.6.

Метеорологические условия в года исследований: 1989 год был теплым и влажным, 1990 год - прохладным с обильными осадками, 1991 год - характеризуется теплой и умеренно влажной погодой, 1992 год - крайне засушливый при температура выше средней многолетней,

Эффективность клевера ползучего Волат, как кормовой культуры, изучали по схеме: I. Тимофеевка. Чистый посев тимофеевки луговой без внесения азотных удобрений и без покрова, для выявления оимбиотичесной активности в варианте клевер + тимофеевка 2. Клевер. Изучалась динамика формирования урожайности и белковой продуктивности, сиыбиотическая активность клевера ползучего в чистом виде; 3. Клевер •+ тимофеевка. Смешанный посев клевера и тимофеевки без покрова. Предполагалось изучить динамику потребления азота компонентами смеси в сравнении о чистым посевом' тимофеевки луговой и/клевера ползучего; 4.5.6 варианты г те же культуры и травосмесь, но под покровом ячменя. Предполагали выяснить степень угнетения многолетиях трав покровной культурой в первый год жизни. ' Учетная площадь делянок 64 повторность - четырехкратная, размещение вариантов рандомизированное. Норма высева в чистых посевах клевера - 4 млн. на гектар, тимофеевки - 4 млн на гектар, в смеси - клевера 3 млн., тимофеевки - 2 млн. на га '* Исследования проводили по общепринятым методам. Олределя-

ли химический состав и влажность почвы и растений, густоту растений в начале и конце вегетации. Биометрический анализ растений проводили с- трех ловторностей каждого варианта каждые десять дней и по фазам развития растений; где учитывали количество и массу клубеньков, определяли концентрацию легге-моглобина (16) в них, площадь листьев, накопление сухой масоы по органам, рассчитывали фотосинтетический потенциал (ФСП) и чистую продуктивность фотосинтеза (ЧИФ), Активность ннтрогвнэ-зы определяли ацетиленов™ методом. Количество симбиотически фиксированного азота воздуха определяли по величине АСП и удельной активности симбиоза (УАС).

Математический анализ экспериментальных данных полевых опытов проводили дисперсионным методом.

В третьей главе - "Обоснование оптимальных параметров основных факторов среды дон активной симбиотической фиксации азота воздуха клевером ползучим Волат" определяли' оптимальные параметры основных факторов среды - реакцию почвенного раствора, влажность почва, эффективность применения.заводского штамма ризобий-Л 1326, обеспеченность фосфором, калием, бором и молибденом, и минералъпьш азотом, для клевера ползучего сорта Волат.

Исследования проводили в вегетационных опытах, в почвенной культуре, в. 1990-1991 годах. Емкость пластмассового сосуда с поддоном - 6 кг сухой почвы, площадь поверхности почвы -3,0269м2.

Во всех опытах были созданы оптимальные условия для бобо-зоризобиального симбиоза, роста и развития растений, кроме юучаеиого фактора. В каждом сосуде оставляли по 4 растения. .

Повторность шестикратная. Учеты проводили два раза за вегетацию - в фазе цветения и в фазе побурения головок. ,

Влияние кислотности почвы на развитие клевера и его сим-биотическув активность изучали по схеме опыта: рН 4.4; рН - 4,6 уровень кислотности, характерный для Нечерноземья, рН 5.1 среднекислая почва; рН 6.1 - близкая к оптимальной для активного симбиоза клевера ползучего; рН 7,0 - нейтральная почва.

Наиболее благоприятной для развития оказалась слабокислая почва - рН 6.1. Все фазы развития при этой кислотности наступали у клевера на 2-3 дня раньше, чем при рН 7.0 и 5.1; и на 4-7 дней раньше, чем при рН 4.4 и 4.6.

Повышенная кислотность почвы - 4.4-4,6 угнетала формирование симбиотического аппарата, количество и массу клубеньков, содержание в них леггемоглобина и нитрогеназную активность (табл.1).

Таблица I

Симбиотаческая и фотосинтетичеоная деятельность . растений клевера ползучего при разной реакции почвенного раствора

Показатель : ! -Р^сол. -

4,4 > 4,6 I 5,1 I 6Д 1 7,0

•Количество клубеньков, Тыс.шт.на сосуд 1.64 1.98 2,28 2.36 1.65

Масса клубеньков, г/сосуд 3.96 : 4.14 5.12 5.82 4,17

Концентрация 16, мг/г сырых клубеньков 2.60 2.74 3.27 3.30 2.28

Активность нитрогеназы, да N в час/сосуд 1.19 . 1.35 1.41 Х.С6

Площадь листьев, да2/сос. 25 25 28 - 29 ; 24

Абсолютно-сухая масса, г/сосуд: I,надземная 30.1 33.3 ®Р05 " ■38.У 5,1 г/со( . 49 .2 гуд ■." ■ 31.3

2.корни ■■ 10.5 19.8 20. С 23.0 1ъ.и

Снижение кислотности до 5.1 существенно повышало эти показатели, а при рН 6.1 величина симблотического аппарата и его активность были максимальными. Доведение рНС0Л почвы до 7.0 ухудшало все показатели симбиотической деятельности расте-' ний по сравнению с предыдущим вариантом.

Величина показателей фотосинтетической деятельности растений прямо коррелировала с величиной показателей симбиоза. Пло-. щадь листьев и накопление абсолютно-сухого вещества надземной массы и корней'возрастали с рН 4.4 до рН 6.1. Нейтрализация кислотности до р;1 7.0 также оказывала угнетающее действие на показатели фотосинтеза.

Таким-образом, результаты исследований показали, что на кислых почвах, о рН ниже 5.0'развитие симбиотического аппарата клевера ползучего Волат было угнетено, ослаблены фотосинтети-чеокие процессы И мало накапливалось в растениях сухого вещества; При рН выше 5,0 симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений существенно возрастала и достигала наибольших показателей при рН 6.1. Нейтрализация почвы до 7.0 снова снижала эти показатели.

Для. выявления оптимального уровня влаг'ообеспеченности почвы для клевера ползучего Волат был заложен опыт с предполивным порогом шгажности 20%, 40$, 60$,80$ и 1005? ППВ. Для определения влажности использовался весовой метод..

Влияние.влажности почвы прослеживалось уже на самых рвнних фазах развития клевера ползучего. Губительным оказался для него уровень ППВ - 20%. Растения погибли здесь, не вступив в фазу цветения.

Низкий яредгголивной порог влажности - 40/2 ППВ, оказывал .

8 ;'■-. негативное влияние на формирование симбиотичеокого аппарата и его активность; все показатели симбиоза были в 2 раза ниже, чем в других вариантах (табл.2). Повышение 1ЙВ до 60% приводило к резкому увеличению количества и массы клубеньков, концентрации в них лвггамоглобина, возрастала активность нитрогеназы. Оптимальным уровнем ШВ по всем показателям симбиоза являлась влажность почвы - 80$. Повышение её до 100$ 1ШВ ухудшало сим-биотичеокую деятельность клевера ползучего.

Таблица 2 .

Влияние влажности почвы на симбиотическую активность и продуктивность клевера ползучего Волат

Показатели

Шредполивной порог влажностиППВ

40 ! 60 ! 80 ! 100

1.08 2.14 2.45 2.09

2.54 4.49 5.82 4.27

1.26 2.75 2.90 ' 2.06

0.65 1.19 ' 1.43 1.12

13 37 40 .40

Количество клубеньков, тыс.шт/сосуд

Масса клубеньков, г/сосуд .

Концентрация 16, мг/г сырых клубен.

Активность нитрогеназы, мг /Учас/сосуд

Площадь листьев,

да^/сосуд

Абсолютно-сухая марса, г/сосуд:

1. надземная

2. корни

38.3 53.4 71.1 61.4

ЙСР05 = 2.7 г/сосуд 21.6 41.3 63.8 45,1

Фотосинтетическая деятельность клевера прямо коррелирова- . ла с величиной симбиотической деятельности в диапазоне от 40 до 80$ ППЗ.

; Площадь листьев и накопление сухого вещества возрастали

/

в вариантах с 40$ ППВ до 8С$ ППВ.

При верхнем пределе оптимальной влажности - ППВ - 100$ сильно подавлялась симбиотическая деятельность клевера, снижение же фотосинтетичоских процессов было незначительно.

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что по всем показателям фотосинтетической и симбиотичес-кой деятельности оптимальной предполивной влажностью для клевера ползучего Волат является - 80$'ППВ.

Для многих бобовых культур очень эффективным приемом по- . вышения симбиотической активности является инокуляция семян.

Для проверки эффективности заводского штамма клубеньковых бактерий был проведен вегетационный опыт по схеме: I.Контроль -без- инокуляции. 2. Заводской'штамм ризобий Л 1326 . 3. Тимофеевка луговая - в качестве контроля дая расчета количества-фиксированного азота воздуха в каадом варианте.

Клевер ползучий Волат без инокуляции и с инокуляцией заводским штаммом риаобий образует близкий по величине симбиоти-чзскиЗ аппарат (табл.3) и имеет,, практически, одинаковую нитро-геназнуто активность. Концентрация же леггемоглобина в клубеньках клевера, обработанного, заводским штаммом ризобий в 2 раза выше, чем в клубеньках клевера без инокуляции.

Однако, -фиксация азота воздуха, рассчитанная методом сравнения с небобовой культурой (тимофеевкой), в обоих вариантах тлела равные показатели - 0.68 г/сосуд. Это говорит о том, что аЗотфйксирующая способность симбнотического аппарата, образованного врезультате деятельности заводского штамма ризобий н спонтанно .'живущими клубеньковыми бактериями, одинакова и составляет 57/5 от всего потребленного клевером азота.

Влияние штамма ризобнй на симбиотическую активность и продуктивность клевера ползучего Волат, ■ " ■ 1990г. .

!_Штаммы_■• 1

аводской № 1326

Показатель Спонтанный !Заводской \ Тимоф08Вка

Количество клубеньков, , тыо.шт/сосуд 1.48 , 1.30

Масса клубеньков, г/сосуд 3.30 2.97 —

Концентрация JI6, иг/г сырых клубеньков I.I7 2.29 -

Активность нитрогеназы, ыг/учао на сосуд 1.96 1.87 0.23

/V, % на AGB I" 2.34 2.56 1.96

■ 2 2.07 1.82 0.53

Потреблено А/, „> г.на сосуд I 0.84 ' 0.86 0.41

2 0.32 0.30 0.07

I.I6 . I.I6 . 0.48

Фиксировано /У воздуха, г/сосуд Площадь листьев,да^/сосуд . 0.68 . 0.68 -

I" ' ■ ■ 19 20 18

: 2 .';.;.■■../ 18 ■ 16 В

Абсолютно-сухая'масса, / г/сосуд:

Г) надзейййя 35.9 33.8 ШР05* 20.9 2,5 г/оооз

15.3 16.3 13.0

»> укос

Показатели фотосинтетической активности клевера ползучего -площадь листьев .и накопление сухой, надземной массы и корней, в том и другом варианта не имеют существенных -различий,' .

Таким образом, клевер" ползучий, как '.традиционная' культура.'.'

в Нечерноземной зоне, тлеет активные спонтанные формы бактерий, хорошо адаптированные к этим экологическим условиям, поэтому инокуляция заводским штаммом малоэффективна.

Для выявления оптимального уровня обеспеченности фосфором, при котором реализуется потенциальная активность азотфиксации клевера ползучего Волат, был проведен вегетационный опыт со следующими уровнш,га содержания подвижного фосфора: 65 (контроль); 100; 165; 210 мг/кг почвы.

Пониженное содержание фосфора в почве - 65 мг/кг, угнетало формирование симбиотического аппарата я его активность (табл.4).

Таблица 4

Влияние уровня обеспеченности подвижным фосфором на симбиотическую и фотосинтвтическую деятельность клевера ползучего

¡Содержание Р90с, мг/кг почвы

Показатель !-—:-

_:__1 65 I 100 1 165 ! 210

Количество клубеньков,

тыс.шт.на сосуд 0.54 1.36 1.40 0.76 Масса клубеньков,

г/сосуд I.IO 2.44 2.48 1.96 Концентрация Лб,

мг/г сырых клубеньков I.Ol 1.67 1.75 I.I3

Активность нитрогеназы, •..'

мг/ув час/сосуд 0.41 0.79 0.95 0.64

Площадь листьев.дм^/сосуд.. 10.3 15.0 16.0 18.3

Абсолютно-сухая масса, г/сосуд:

1.надземная 27.9 . 36.4 46.1 38.9

НСР05 = 2.85 г/сосуд

2.ko;;h;i 21.8 30.9 35.1 28.8

■■■■Увеличение содержания фосфора до 100'мг/кг почвы существенно повышало -эти .показатели,-, а при PgOg. - 165-.мг/кг. почвы величина

12 . '

симбиотического аппарата и его активность максимальны.

Доведение уровня обеспеченности фосфором до 210 нг/кг почвы приводило к снижению всех показателей симбиоза по сравнению с уровнем Р205 - 165 мг/иг почвы в I.I-I.5 раза.

Величина показателей фотооинтетичеокой деятельности коррелировала с величиной показателей симбиотической деятельности'в диапазоне Р205 65-165 мг/кг почвы.:

При обеспеченности же фосфором 210 мг/кг почвы площадь лис тьев бала больше, чем при PgOg - 165 мг/кг почвы.

Накопление сухого вещества надземной массы и корней максимальным было при уровне P.gOg - 165 мг/кг почвы, минимальным в контроле. При уровнях P^Qg - 100 и 210 мг/кг почвы зти показатели существенных различий не имели.

Таким образом, содержание подвижного фосфора до 100 мг/кг почвы оказывается недостаточным для реализации потенциальной симбиотической активности и продуктивности клевера ползучего Волат. Наибольшего значения показатели этих процессов достигают при обеспеченности почвы P¿>05 - 165 мг/кг. Дальнейшее повышение подвижного фосфора в почве несколько снижало показатели фотосинтетической я симбиотической деятельности растений, но не угнетало развития генеративных органов. По-видимому, снижение этих •показателей происходило не из-за увеличения подвижного фосфора % почве, а из-за появления каких-то неблагоприятных факторов, ■ неучтенных наш (антогонизм ионов, недостаток какого-то элемен- i га питания). ■:• ^

:■-,■•:'.. . в опыте, проведенном с разным содержанием обманного калия в почве: 50 (контроль); .100; 150;"200 мг/кг, была^уточнена^нижняя граница, оптимальной обеспеченности калием, при которой реа-

/

лизуется потенциальная активность симбиоза и продуктивность клевера ползучего Волат (табл.5).

Таблица 5

Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность клевера ползучего при разной обеспеченности обменным калием

! Содержание К90, мг/кг почвы

. Показатель 1—:-6-:—

! 50 1 100 1 150 1 200

Количество клубеньков,

тыс.шт./сосуд 0.19 I.II 1.44 0.63

Масса клубеньков,

г/сосуд 0.28 2.26 3.09 X.II

Концентрация JI6, :

мг/г сырых клубеньков I.4I 1.53 1.96 1.33

Активность нитрогеназы,

пг/Т в час/сосуд . 0.04 0.19 0.23 0.03

Площадь лисгьев.де^/сосуд 5.0 5.0 8.0 3.0

Абсолютно-сухая масса, г/сосуд:

1) надземная 7.2 9.3 13.0 5.8 ■ IICpQg = 1.5 г/сосуд

2) корни 6.3 8.3 12.5 3.3

Низкий уровень содержания калия в почве - 50 мг/кг подавлял развитие симбиотического аппарата и его активность.

Повышение уровня Кг,0 ДО ЮО мг/кг почвы приводило, к резкому увеличению.всех показателей симбиотичэокой деятельности клевера ползучего Волат, а при уровне К20 - 150 мг/кг масса клубеньков и. их активность были, максимальными..Дальнейшее повышение уровня калия, в почве - до 200 мг/кг - негативно влияло на симбиотическую; деятельность клевера, она резко' снижалась.

. Показатели фотосинте'тической деятельности также были выше при обеспеченности калием почвы - 150 мг/кг. Снижение уровня

калия до 100 мг/кг почвы приводило к уменьшению площади ллотьев и сухой надземной массы и корней в 1,5 раза. В контрольном варианте и при обеспеченности калием 200 мг/кг почвы фотосинтетическая активность резко снижалась.

Таким образом, содержание калия в почве - 100 мг/кг, оказывалось недостаточным для.реализации потенциальной симбиотичео-кой активности и продуктивности клевера ползучего Волат. Наиболз шего значения показатели этих процессов достигали при обеспеченности почвы K¿0 -150 мг/кг.

Доведение обменного калия до 200 мг/кг почвы резко ухудшало все показатели симбиотичаскай и фотосинтетической деятельности растений. По-видимому, это связано о высокой концентрацией иона хлора (Cí~) при внеоении хлористого калия в норма 300 мг/и почвы. '

• Данные о влиянии бора в молибдена на симбиотическую систеМУ клевера ползучего Волат при разной кислотности почвы приведены в табл.6.

При сильнокиолой реакции почвенного раствора (рН 4.5) наибольшее количество клубеньков, их масса, более высокая концентрация леггемоглобина и активность нитрогеназы бшш отмечены На фоке молибденовых микроудобрекий, Наименьшими эти показатели были в контроле. При рН 5.5 вое показатели величины и активности симбиоза были выше на фоне борных и молибденовых микроудобрений, чем в контроле.

При рН 6.5 заметного влияния ыикроудобренвй на увеличение оимбиотической деятельности клевера'ползучего не отмечено;

На сильнокислой почве - рН 4.5 выявлено положительное влия. нив молибдена на площадь листьев и накопление сухой массы. На -фоне бора площадь листьев клевера нижа, чем на фоне молибдена

Влияние борных в молибденовых удобрений при разной рНС0Л почвы на симбиотическур и фотосинтетичвскую ■ деятельность растений

Показатель { ^ { рН 5.5 1 рН 6,5

; 1 К I В Г Мо ! К_! & 1МР I К I В I М9

Количество клу-

бельков. •

тыс.шт/сосуд 0.92 0.96 1.02 1.05 1.02 1.20 1.08 0.98 £.12 Масса клубеньков,

г/сооуд 1.67 2.33 2.46 3.60 3.34 3.68 3.81 3.20 3.30 Концентрация 16,

МГ/Г сыр.клуб. 1.60 2.24 2.32 2.39 3.43 2.97 2.92 2.75 2.80

Активность нитро-геназы, , .

мг/кв чао/сосуд 0.12 0.09 0.13 0.15 0.Х6 0.20 0.19 0.17 0.16 Площадь листьев, -

кв.дм./сосуд 2.7 5.1 6.8 8.3 6.0 8.5 6.8 6.6 7.8

Абсолютно-сухая масса, г/сосуд:

1) надземная •■"" 9.4 9.0 9.7 И.7 П.З И.З 14.7 13.2 13.0

НСР05 » 0.6 г/сосуд

2) корни • 15.1 16.1 20.1 20.7 18.7 22.9 22.8 20.6 24.0

на всех уровнях кислотности.

■ Сухая масса корней при всех значениях рН была выше на фоне молибдена, чем на фоне бора и в контроле.

Таким образом, на почвах, среднеобеспеченных бором и молибденом, дополнительное их применение малоэффективно. Однако, на кислых почвах применение молибденовых удобрений более эффективно,,.чем. б орнкх.

.' Влияние 'минерального , азота' на активность симбиотической системы клевера ползучего Волат и его продуктивность было изучено- по схеме: контроль, /У 15 мг/кг почвы и N 40 мг/кг почвы -

...'.■ -к.' •■.-.•:

рекомендуемые нормы для бобовых трав, /V 100 мг/кг почвы - максимальный уровень минерального азота.

Исследованиями установлено, что максимальный симбиотичес-кий аппарат сформировал клевер в контрольном варианте - без внесения азотных удобрений (табл.7).

Таблица 7

Угнетение симбиотической деятельности клевера ползучего азотными удобрениями по мере повышения их нормы

Показатель

1"

Ноша азота, мг/кг почвы .

/У <з 1 /У т /Ум I /У т.

Количество клубеньков, 0.45

тыс.шт.на сосуд 0.75 0.64 0.58

Ыаоса клубеньков,

г/сосуд 2.34 1.77 1.39 0.76

Концентрация Лб,

ыг/г сыр.клубеньков 2.55 : 2.24 1.96 1.16

Активность нитрогеназы, мг/К в час/сосуд 0.29 0.19 0.11 0.07

Площадь листьев,до^/сосуд ■, 9.4 8.6 7.9 9.8

Абсолютно-сухая масса

г/сосуд: .. ■

$) надземная 11.6 11.5 . 9.5 10.8

2) корни ■ НСР05 = 1.3 г/сосуд

7.0 10.1- 9.5 6.8

Даже минимальная норма азота,N 15 мг/кг почвы,значительно сйзила величину и активность сиыбиотического аппарата - на-15-30$. При увеличении нормы азота активность симбиоза резко ~ снижалась. Так, активность нитрогеназы, при внесении азота б норме 15 мг/кг почвы уменьшалась в 1,5 раза, в норма 40'"'мг/кг':-? 2,6 раза и в норме 100 мг/кг почвы - в 4.1. раза.

. i7

Фотосинтетическая деятельность клевера ползучего была довольно высокой как в контрольном варианте, так и при внесении азота в норме 100 мг/кг почвы. По-видимому, в этом варианте клевер перешел полностью на питание минеральным азотом.

Таким образом, без внесения азотных удобрений создаются наиболее благоприятные условия для симбиотической деятельности клевера ползучего Волат.

В четвёртой главе - "Рост и развитие покровной культуры--ячменя на зерно, влияние её на развитие, химический состав клевера и тимофеевки в первый год жизни" - приведены данные b влиянии покровной культуры и метеорологических условий года на все показатели развития симбиотической активности и урожайности клевера ползучего в год посева.'

Масса клубеньков клевера в чиотом виде и в смешанных посевах без покрова была значительно выше, чвм под покровом до уборки покровной культуры (табл.8). После скашивания ячменя наблюдался процесс постепенного сглаживания различий.

\ Масса клубеньков в чистых посевах клевера была выше, чем ' в смешанных посевах в оба года исследований.

Максимальная масса: клубеньков без покрова, как в чистом виде, так и в смеси, отмечена.в I декаде августа, под покровом -во П декада августа (рис.1).

Концентрация леггемоглобина и нитрогеназная активность клевера ползучего коррелировала с массой клубеньков. Наибольшая ; концентрация леггемоглобина и активность нитрогеназы отмечены в вариантах без покрова. После уборки покровной культуры, к концу вегетационного периода,, эта. разница уменьшалась.

..В пятой главе - "Особенности формирования и активности симбиотического аппарата клевера ползучего во второй и последу-

Симбвотическая деятельность посева клевера ползучего ;; в первый год жизни в зависимости от состава фитоценозе

Месяц, декада

?989г,

!

даэйг.,.

без покрова 1под покровом!бед покрова 1под покровом

!кле- |клевер!кле- |клевер!кле- !клевер1кле-!вер !+тимоф!вер !+тимоф!вер 1+тимоф!ьер

(клевер !+тимоф

Ишь, О Ишь, П Август,Ш Сентябрь, П

Ишь, П Июль, П Август, И Сентябрь, О

Июнь, а Июль, □ Авгуот, Л Сейтябрь.П

Масса клубеньков, кг/га

102.I 54.8 45.4 9.9 49.9 29.5 12.X

186.0 91.4 I22i0 78.4 I6I.7 II9.7 42.9

104.5 65.5 80.7 94.1 184.5 118,4 189.8

92.8 76.8 81,4 73.0, 154.4 130.5 140.0

Концентрация Лб, мг/г сырьх клубеньков 1.35 - ' I.I4 - 0,50 -

1.45 1.20 . 1.46 1.39 I.3I 1,57 2.35 2.68 2.29 2.12 2.56 2.44

1.46 1,39 1.09 0.92 I.2I 1.24

Активность нитрогеназьг, r/V/ra чао II.I - 6.1

31.6 24.4 36.8 22.5 258.0 191.0 168.7 66.8 131.I 48.4 134.I 84.5 84.5 39,8 73,1 30.5 3,9 3.6

31 л 68.8 71.6

0,25

1.20 1,57

2.34 1.95

1.06 1,05

100.4

'83.5 63,7 3.1 0.3

одие годы етзни в вавяоиыости от состава фитоценоза и магеороло-гических условий года" показывается зависимость симбиоза от соо-тава.$йгоценоза и условий вегетационного периода, приведена данные о накоплении количества и массы клубеньков, содержании в них леггеыоглобина, динамике активности нитрогеиазн, AG11, УАС и количестве фиксированного азота воздуха клевером, ползучим второго;, и последующих лет жизни.

Общий и активный симбиотичэские потенциалы у клевера ползучего равны. Так как в конце • вегетации первого года яиэщг.сй-лбиЬ--

кг/га

Рис. f. Динамика массы MydetfWoS

20 :

тическая система клевера ползучего полностью не отмирает, часть клубеньков с леггемоглобином пвхяэзимовывает и начинает фиксировать, азот воздуха в начале вегетации второго года жизни (табл.9)

Таблица 9 •'

Динамика концентрации леггемоглобина в клубеньках клевера ползучего в зависимости от соотава фитоценоза, ж/г сырых клубеньков

Укос

Посев 1989г.

I

Посев 1990г.

клевер 1 клевер •баз '"»г,

)под

Iклевер 1 клевер 1клевер 1клевер !+Тимо- {без . !под ¡-»-тимо-

¡покроваIпокровом!феевка !покроваIпокров.Iфеевка П год жизни

I укос 1.63 1.98 1.47 '2.44 1.96 1.64

П укос 1.50 ' 1.49 1.58 1.94 2.51 2.59

Ш укос 1.95 2.34 0.79 0.78 0.75 0.48

АСП за веге-

тацию 24982 27005 17070 30867 31948 20794

Ш год жизни

I укоо 2.49 2.20 2.15 2.78 2.21 1.53

П укоо 2.^8 2.42 1.44 : 0.55 0.60 0.42

Ш укоо 0147 0.82 0.28 - ■ ■«.•-■ _ -

АСП за веге- 29356

тацию 29979 202X2 4970 4709 ,3861

''Количество и масса клубеньков на корнях клевера второго "жизни не зависела от способа выращивания его в первый год •'Лизни - под покровом или без покрова.

Динамика массы клубеньков по годам исследований имела общую тенденцию - увеличиваться от фазы отрастания до цветения. После укосов масса клубеньков резко снижалась.Поэтому динамика ыассы клубеньков в течение вегетации имеет синусоидальный вид," . с затухающей амплитудой колебания к концу аесетациИ (рис.2)\

---клеВер под покровам

____- ал е В ер *■ тимофеевка

Рис. В. Изменение массы. му&шоЗшВера ползучего лаушам игодам жизни

Симбиотический потенциал и концентрация леггеыоглобине в клубеньках в одновидовом посеве были ваше, чем в смеои о тимофеевкой. Метеорологические условия года оказывали решающее влияние на величин./ зтих показателей. Максимальное содержание Лб а клубеньках во всех вариантах и по годам жизни было, как правило, в июне-июле иле перед первым и вторым укосами, в зависимости от условий года.

Наибольший АСП достигал 30.9-31.9 тыс.единиц в вариантах с чиотым посевом клевера во второй год жизни. В смешанных поое-вах АСП во все годы исследований был в 1,5 раза ниже, чем в одновидовых по^еввх клевера.

аАктивность нитрогеназы оимбиотичеокой системы в точение вегетации изменялась параллельно изменению массы клубеньков и содержанию в них леггемоглобина (рис.3). Пик нитрогеназной активности был отмечен у клевера второго и последующих лет жизни перед I и II укосами.

Количество фиксированного азота воздуха в каждом варианте ш определяли двумя способами: методом расчета по АСП и УАС и мзтодом сравнения с нобобовой культурой (табл.10). Фиксация азота воздуха была выше в одновидовых посевах клевера. В смешанных посевах фиксация была ни же на 6-14$ с учетом злакового компонента смесйЧтимофеевки) и на 32-40$ ниже без учета усвоенного тимофеевкой азота, ' чем в чистых посевах клевера.

Удельная активность симбиоза в течение вегетации изменялась в широком диапазоне, от 3 до 25 г/кг в сутки, а. средняя за вегетацию составляла 7.6-8.5 г азота на I кг клубеньков в сутки.

Доля участия биологически фиксированного азота воздуха в питании клевера составляла 76-79%, а доля азота почвы соответственно 21-24$. (Рис.4).

Л5

M

■:.' 24 .. ,, /;

Таблица 10

Расчет количества фиксированного азота воздуха методом сравнения о небобовой культурой, кг/га

I Посев 1999г. 1 Посев 1990г.

Показатель {клевер 1клевер1 клевер* [клевер!клевер!клевер*

¡без !под !+гимоф. !без !под !+тимоф.

• _._' покрова 1п0кр. 1 __1 покров! покров!

Второй год жизни

Усвоено ЛЛ кг/га: . л

клевером 250.8 266.7 19^ 338.2 344.0

тимофеевкой 90.7 90.7 90.7 104.6 104.6 104.6

Уев о оно /\/ воз*-

духа, кг/га 160.1 176.0 162.8 233.6 239.4 205.9

Третий год жизни

Усвоено А/, кг/га: )(

клевером 307.7 311.5 ?32.5 "

65.1

тимофеевкой 78.9 78.9 78.9

Усвоено // воздуха, кг/га 228.8 232.6 218.7

Расчет фиксированного /V по АСП и УАС

П год жизни 189.9 205.2 129,7 262.4 271.6 176.7

Ш год жизни 237.8 242,8 163.7

х) числитель - клевер, знаменатель - тимофеевка.

Тимофеевка в смеси о клевером использовала биологически , фиксированный азот клевера, по-видимому, за счет отмирающих корешков и опада. Доля неучтенного биологически фиксированного азоте составляла 22-25$.

В шестой главе - "Особенности фотосинтетической деятель-* ности посевов клевера ползучего и тимофеевки луговой"приведены данные о росте и развитии растений, фотосинтетической деятельг

Г

клевер кпебер кпе8ер +

без покрова под покровом тимосрееВт

-из почвы 1 I -из воздуха,

Рис. #. Доля участя азота лочбы и воздуха златаши клевера ползучего ю годам жазт

нооти посевов (площадь листьев, ФСП, облиственность, накоплении сухого вещества), показана связь сиыбиотической и фотосинтетической деятельности посевов.

Максимальные показатели фотосинтетической деятельности пен севов клевера ползучего приведены в табл. II. >

Таблица II

Показатели фотосинтетической деятельности посевов клевера ползучего

I Посев 1989г. I Посев 1990г.

Показатель {клевер {клевер !клевер!клевер!клевер!клевер }<5ез !под !+тимоф!без !под !+тимоф. _'покрова!покр. I 1докр. 1покр. 1

"Второй год жизни Г

Максимальная 46.2 46.2 27.2 37.7 38.9

площадь листьев, 11.3 тыс.кв.м./га

ФСП.млн.ы^/дн.га 3.14 3.17 2.00 3.58 3.50

Г!ш

8i

Максимальное на- 33.0 37.2 28.8 35.8 35.5

копление стаого 18.5 вещества, и/га

ЧПФ.г.м^/сутки 10.5 11.7 10.0 10.1

Третий год жизни

Максимальная , 36.8 38.9 24.3 21.4 19.5 16,5 площадь листьев, 8.6 тыс.кв.м./га •

ФОТ,шн.м^.дн/га 3.15 3.23 2.02 1.21 1.11

Максимальное на- 30.3 ' 32.7 22.8 24.7 24.3 19.3.

копление сухого 12.7 . 7.9 вещества, ц/га

ЧПФ.гм^/сутки 9.6 10.1 ЩЗ 20.4 21.8 . 20.5

В одновидовых посевах клевера ползучего как в варианте под покровом, так ичбез покрова, фотосинтетические процессы шли более интенсивно, чем в, смешанных посевах. Здесь сформировалась

наибольшая площадь листьев - 38-46 тыс.м^ на гектар.

Суммарная площадь листьев клевера и тимофеевки в смешанных посевах была несколько ниже, чем в чистых посевах клевера, дли такой ко.

Максимальную площадь листьев клевер формировал к первому укосу (середина июня) (рис.5).

Чистая продуктивность фотосинтеза изменялась по фазам развития клевера ползучего,.вариантам и годам опыта и составляла 9.6-14.4 г/м^ сутки. Средняя чистая продуктивность фотосинтеза в чистых посевах клевера второго и третьего годов жизни составила около 10.0 г/"2 сутки.

; Динамика накопления сухого вещества по вариантам опыта коррелировала о динамикой формирования листовой поверхности и ФСП. Однако* у клевера ползучего, в отличие от других клеверов, есть надземные стелющиеся побеги, которые оказывают также большое влияние на накопление сухой массы растения,.

Максимальное накопление сухого вещества клевером второго . года жизни отмечено в вариантах с чистым посевом - 36-37.2 ц/га. Суммарная сухая масоа клеверо-тиыофеечной смеси была несколько выше, чем в чистом посеве клевера и составляла 38-46 ц/га.

Связь симбиотаческой и фотосинтатической деятельности посевов клевера отображена на рисунке 6. Процессы симбиоза и фотосинтеза клевера ползучего подвержены влиянию метеорологических условий вегетационного периода, однако, как правило, в оередине июня показатели этих процессов бывают максимальными и затухают к концу вегетации. '

, . В седьмой главе - "Биохимический состав и качество урожая в зависимости от состава травосмеси" изложены результаты анализов по содержанию азота в органа^ растений, показана динамика

ЗпистьеВ

тыс. мг/га

—— - клеВер -— - тимофеевка * - укос

Рис. ~5. Динамика площади листьев клевера и тимофеевки по годам

г<з

Рис. 6. СЗязь Фолюштвтичесмй и симпатической деятельности посе8о8 клевера ползучего

его накопления, выйоо и максимальное потребление, дан зоотехнический анализ корма.

Отмечена прямая связь между массой клубеньков, активностью нятрогеназы и содержанием азота в листьях клевера. Наибольшим оно было в первом укосе и не зависело от состава фитоценоза (табл.12). Содержание азота в черешках и побегах было в 2 раза ниже, чем в листьях.

Содержание азота в надземной массе тимофеевки в смешанных посевах было на 30$, а в корнях - почти в 2 раза выше, чем в чистых посевах.

Таблица 12

Содержание азота по органам клевера и тимофеевки в зависимости от состава фитоценоза {%)

ч

1 Клевер ! Тимофеевка Орган .'вез [ Под ! + тимо- ! + ! чистый _'покрова [покровом I Феевка I клевер I посев

П год жизни

I укос

Листья 5.01 4.48 4.63 .-■■г-' -

Черешки 2.78 2.54 2.43 У -

Побеги 2.36 2.82 2.26 ' : ■

Надз.часть 3.13 3.16 2.81 1.20 0.92

Корни 2.67 3.00' 2.43 0.95 0.50

П укос

Листья 4.50 - 4.55 4.48 - -

Черешки 2.70 2.72 2.62 - , - .

Побеги 2.60 2.70 2.64 •

Надз.часть 2.96 3.09 3.07 1.82 1.51

Корни 1.95 Г.96 1.84 1.С0 0.60

Ш укос

Листья 4.42 4.45 4.40 ■ ■.. - -

Черешки. 2.62 2.65 2.36 -

Побеги 2.33 2.40 : 2.38 -

Надз.часть 2.64 2.76 2.70 : : 2.00 ; Г.60

Корни ' ■ 2.51 2.52 ..'' 1.80, . 1.05 0.88

Наибольшее количество азота растения клевера ползучего накапливали при благоприятных метеорологических условиях и высокой активности симбиоза (рис.7).

На накапление азота, также как и на накопление сухого вещества, у клевера ползучего оказывают большое влияние стелющиеся побеги, которые не отчуждаются о урожаем, а накапливаются от укоса к укосу. Поэтому фактический прироот азота в третьем укосе меньше, чем общее его накопление. Максимальное накопление азота отмечено во все годы исследований и во всех вариантах, перед первым укосом.

Максимальное потребление и вынос азота I т сана зависели от года жизни, укоса и метеорологических условий в период формирования укоса (табл.13).

..'■ Таблица 13

Максимальное потребление и вынос азота урожаем клевера ползучего в зависимости от состава фитоценоза (Кг на I тонну сена)

Укос

Посев 1989г.

I

Лооав 1990г.

¡клевер !клевер !клевер 1тимо-!клевер1клевер без ¡под 1+тимоф.|феев-1без !под

1 ПОКрОВа i покров. | 1 • ""»""а "ш

1ка [покрова локр.

¡клевер 1тимо-1+тимоф.1фоев-I 1ка_

Второй год жизни

Максимальное потребление

I 48.9 52.6 ' 42.0 14.1 47.5 48.5 35.5 11.7

П 49.7 41.6 42.6 20.9 45.4 45.3 35.9 . 16.0

ш 38.9 46.3 44.1 Вынос 28.9 46.6 ? 47.3 37.7. 24.2

33.9 34.8 29.9 И.4 34.9 34.5 28.9 8.5

П. 32.8 34.9 27.6 12.3 32.8 32'. 4 28.0 10.5

Ш : 28.7 28.8 28.2 14.7 32.9 32.0 26.0 12.8

Потреблено // за вегетацию посевами, кг/га

¿51.0 253.7 191.0 62.о 338.3 344.2 343,4 К Л /-

N (кг/?а)

V VI УП т ¡X Ж год жизни

V VI VII т /х Л год жизни

V М VII уш IX Ж?од жизни

клевер

---- оёщее накопление азота

у - перед [укосом

Рис. Я. Динамит томения азота меЗёром ползучим, кг/га. 1990-1991гг.

Максимальное потребление, как правило, было близким по укосам, а выноо снижался от первого к последнему укосу и коррелировал с содержанием белка в листьях и черешках.

В смешанных посевах как потребление, так и вынос были ниае, чем в одновидовых посевах клевера, но выше, чем в чистых посевах тимофеевки, в 1.5 и более раз.

Уровень обеспеченности биологическим азотом отразился на содержании белка в сухой массе клевера и-клеверо-тимофеечной смеси (табл.14). ;

Таблица 14

Зоотехническая оценка корыа клевера ползучего по укосам в зависимости от состава фитоценоза (.% на АСВ)

Укоо I Посев 1989г. 1 _Посев 1990г.

¡клевер!клеверIклевер*!тимо- !клевер1клевер'клевер*!тимо-{без !под !+тимоф,!феавка !без !под 1+тимоф.!феевка 'покров! покров! i _! покров i покров!_ i

Второй год жизни, . Белок

I 21.2 22.4 М 8.4 25.0 24.6 7.3

п 19.5 20,5 'Ш. 12.8 21.3 21.0 |0,5 12.3

ш • 18.9 19,6 IM 12.5 21.9 20.1 20.5 10,4

Ш75 12.9

Клетчатка

I 18.8 ... 18.6 18.4 3Ö7Ü 29.8 18.1 17.9 19,1 3078 30.8

П 20.3 20.8 20.0 Ж~5 29.4 19.3 18.0 18.5 ЗШБ 30.4

ш 19.0 18.6 17.0 287Ü 28.8 19.1 »18.5 17.8 ЖЯ 29.3

БЭВ

I 46.0 46.Х 514 5T7I 55,2' 44.5 44 ;8 47.7 46.2

п -, 49.4 46.9 т 47.1 48.3 50.1 49.4 зли 46.4

Щ ; 50.8 51.0 54.9 52.6 48.0 51.2 52.1 52.1

х) числитель - клевер, знаменатель - тимофеевка

Содержание белка в чистых посеввх клевера составляло в среднем 21-22$, в смешанных посевах - 20-21$. Однако, в рационах жвачных животных клетчатки должно быть в 1,5-2 раза больше, чем протеина. Чистые же посевы клевера дают корма, уровень протеина в которых выше, чем клетчатки. Поэтику по комплексу показателей зоотехнической оценки корма клеверо-тимофеечная смесь лучше, чем чистые посевы клевера, и намного лучше, чем чистые посевы тимофеевки.

В главе восьмой - "Урожайность и белковая продуктивность, клевера ползучего Волат" даны урожай сена клевера ползучего по вариантам и годам жизни и его белковая продуктивность.

В течение вегетации проводили 3 укоса в фазе цветения. В засушливом 1992 году получено только два укоса трав. Наибольшей продуктивностью отличался первый укос во все годы исследований (табл.15). Урожайность второго и третьего укосов была всегда ниже, чем первого укооа, и зависела от метеорологических условий года.

Наиболее продуктивным в течение вегетации и по годам жизни был посев клевера в смеси с тимофеевкой. Здесь получено сена до 60 ц/га за сезон в 1990 году и до 73-83 ц/га - в 1991 году. В чистых посевах клевера урожайность была достоверно ниже, чем в смеси.

Урожайность сена трав прямо коррелировала с белковой продуктивностью (табл.16). ■

Максимальный сбор белка был отмечен в благоприятном по метеорологическим условиям 1991 году, во всех посевах.

Сбор белка с урожаем клевера ползучего был достаточно высок - до 630 кг/га - в чистых посевах с одного укоса.

Белковая продуктивность смешанных.посевов была на уровне

Урожай сэна (ц/га) многолетних трав по укосам и годам жизни растений в зависимости от состава фитоценоза

Укос

!

Посев 1989г.

!

Посев 1990г.

клевер!тимо- . !клевер¡клевер¡клевер !тимо-¡феевка ¡без ¡под |+гимоф.|фоевка

¡покр. !покр

¡покр. !покр. !

I

а ' щ

Всего

I,

П Ш

Всего

Второй год жизни

22.9 16.3 15.1

54.3

26.2 16.1 24.5 66.8

24.0

16.1 15.8

27.6 15.5 16.9

55.9 60.0

15.1 12.9 10.8

38.8

Н0Р05 = 4.7 ц/га

Третий год жизни

26.8 30.8 22.4

16.9 20.8 10.6 23.7 26.0 13.5 67.4 77.6 46.5

НСР05 * 10.2 ц/га

30.0 13.7 28.6

72.3

15.2 13.0

28.2

30,8 14.0 27.0

71.8

^05

16.3 13.2

34.9 18.1 30.0

83.0

23.5 14.2 15.7

53.4

= 10,6 ц/га

20.7 18.9

13.3 7.6

29.5 НСР,

39.6 20.9 05 = 2.7 ц/га

чистых посевов клевера или несколько ниже.

В чистых посевах тимофеевки было получено в 2-3 раза меньше белка, чем в других вариантах опыта.

■ В девятой главе - "Энергетическая оценка возделывания клевера и тимофеевки в чистых и смешанных посевах" показано, что наибольшее количество энергии накоплено за три года пользования в смешанных посевах, клевера и тимофеевки - около 36 ГДж. В чистых .посевах клевера ей было немного меньше, чем в травосмесях, а в тимофеевке - в 2 раза меньше. Самая высокая энергетическая себестоимость отмечена в чистых посевах тимофеевки и минималь-

Сбор белка с урожаем клевера ползучего (кг/га) по укосам и годам жизни в зависимости от состава фитоценоза

Укоо 1 Пооев 1989г._1__Посев 1990г.

;клевер!клевер!клеверх1тимо- 1клевер!клеввр!клвверх|тимо-,без !под !+тимоф.!феевка!без 1под 1+тимоф.¡феевка }покр. !покр. ! I !покр. Лпокр. ! !

Первый год жизни .

Всего 429 405 щ 93 846 683 ИЗ

Второй год жизни

I 441 428 ш 115 630 623 172

П 286 288 щ 107 282 295 145

ш 274 270 96 478 460 359 135'

Всего 1001 986 650 318 1390 1378 1033 452

Третий год жизни

I П 477 501 358 120

П 322 336 Щ 118

Ш 447 422 315 та 98

Всего 1246 1259 897 225 336 >

За 3 года: За 2 года:

Итого 2676 2650 1929 ■ 747 2236 2061 1674 565

оЗЗ

ная - в травосмеси.

37

ВЫВОДИ

" I. Оптимальные значения рН для наиболее активной симбиоти-чеокой и фотосинтетической деятельности растений клевера ползучего находятся в диапазона 6.1-6.6. Подкисление или подщелачива-ние среды приводит к снижению этих процессов.

2. Максимальный симбиотичвский аппарат, количество фиксированного азота воздуха и накопление сухого вещества клевером ползучим отмечено при пороговой влажности почвы 80$ ППВ.

3. Заводской штамм ризобий.й 1326 не имеет преимущества перед спонтанными штаммами ризобий клевера ползучего.

4. Нижней границей оптимальной обеспеченности растений подвижным фосфором и обменным калием является 165 мг/кг и 150 мг/кг соответственно. Снижение этих показателей угнетает симбиотичес-ную и фотосинтетическую деятельность растений.

5. На почвах, среднеобеспеченных бором и молибденом, дополнительное их применение малоэффективно, однако, при рН 5.5 и .6,5 - борные удобрения несколько улучшают показатели симбиоза и фотосинтеза, а на кислых почвах эффективнее применение молибденовых удобрений. •

6. Азотные удобрения угнетают формирование и активность симбиотического аппарата тем сильнее, чем выше норма азота, но не увеличивают накопление сухого вещества, следовательно, применение их в любых нормах нецелесообразно,

7. Покровная культура - ячмень, угнетает рост и развитие -клевера ползучего в первую половину его вегетации, однако, перед уходом а зиму, различия по густоте и накоплению сухой массы сглаживаются, а во второй год жизни к первому укосу исчезают совсем. :

8. В конце вегетации первого года жизни симбиотическая

система у клевера 'ползучего полностью не отмирает, часть клубеньков с леггемоглобином перезимовывает и начинает фиксировать азот воздуха в начале вегетации второго года жизни.

Количество фиксированного азота воздуха клевером за три года жизни составило 497 кг, а в смеои с тимофеевкой - 460кг.

Симбиотический потенциал и концентрация леггемох'лобина в клубеньках в одновидовом посеве были выше, чем в смеои с тимофеевкой. ■

9. Динамика массы клубеньков в течение вегетации имеет синусоидальный вид, с затухающей амплитудой колебания к концу вегетации. ;

Активность нитрогеназы симбиотической системы клевера;в течение вегетации изменялась параллельно изменению массы клубеньков и содержанию в них леггемоглобина.

Выявлена прямая связь между показателями динамики массы клубеньков, концентрацией леггемоглббина, активности нитрогеназы с динамикой площади листьев и накопления сухого вещества растениями клевера. ; '

10. Удельная активность симбиоза в течение вегетации изменялась в широком диапазоне, от 3 до 25 г/кг в сутки, а средняя 8а вегетацию составляла 7.6-8.5 г азота на I кг клубйньков в сутки. Доля участия биологически фиксированного азота воздуха

в литании клевера составляла 76-79$, а доля азота почвы соответственно - 21-24$.

11. Тимофеевка в смеси с клевером ползучим за 2 года использовала биологически фиксированный азот клевера. - 25,5 кг/га, по-видимому, за счет отмирающих корешков и опада. Доля неучтенного биологически фиксированного азота составляла 22-25%.; Содержание азота в надземной массе тимофеевки в смешанных посевах

было на 305?, а в корнях - в 2 раза вышв, чем в чистых посевах.

12. Наибольшая площадь листьев клевера второго года жизни -38-46 тыс.м2 на га - сформировалась в первом укосе. Во втором

и третьем укосахЛэтот показатель был ниже и зависел от влажности почвы в соответствующий период.Суммарная площадь листьев клевера и тимофеевки была такой же как б чистом посеве клевера или несколько ниже.

13. Накопление сухой надземной масоы во второй год жизни клевера было одинаковым при покровном и беспокровном выращивании его в первый год жизни. Суммарная сухая масса кловеро-тимо-феечной смеси была, как правило, выше, чем в чистом посеве клевера. Масса стелющихся побегов, не входящая в укосную массу, к первому укосу составляла 35-40$, ко второму укосу - 45-55$ и к третьему - более 60$ от общей надземной массы,

14. Отмечена прямая связь между массой клубеньков, активностью нитрогеназы и содержанием азота в листьях клевера. Наибольшим оно было в первом укосе и не зависело от состава фитоценоза. Содержание азота в черешках и побегах было в 2 раза ниже', чем в листьях.

15; Максимальное потребление и вннос азота I т сена зависят от года жизни, укоса и метеорологических условий в период формирования укоса.

Как правило, максимальное потребление по укосам бывает достаточно близким, а вынос снижается от первого к последнему укосу а коррелирует о содержанием .белка в листьях и черешках.'

16. Урожайность сена клевера ползучего второго года жизни в чистом посеве составила 54-72 ц/га и была несколько ниже, чем В;клеверо-тимофеочной смеси, а урожайность чистой.тимофеевки -э 1,5-2 раза ниже травосмеси. Белковая продуктивность коррешь

решала о урожайностью сена и содержанием в ней белка. Сбор белка в чистом посеве клевера во второй и третий годы жизни составлял 10-14 ц/га. Белковая продуктивность травосмеси несколько ниже, чем чистого посева клевера.

17. По комплексу показателей зоотехнической оценки корма клеверо-тимофеечная смесь лучше; чем чистые посевы клевера и намного лучше, чем чистые посевы тимофеевки,

18. Биоэнергетический коэффициент посевов тимофеевки составил I. 01, т.е. энергии получено, практически, столько же, сколько затрачено, а в чистых и смешанных посевах клевера он составил 1.70 или получено энергии на 70$ больше, чем затрачено.

РШЖЩДАЦШ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для рационального использования пашни целесообразно высевать клевер ползучий в чистом посеве и в смеси о тимофеевкой под покров ячменя на зерно.

2. Травосмесь клевера ползучего Волаг о тимофеевкой луговой более продуктивна, чем чистый посев клевера и дает корм по комплексу зоотехнической оценки лучшего качества, чем чистые посевы компонентов.,

■■ ' о *

3. Для реализации потенциальной симбйотической и, фотосинтетической деятельности посевов клевера ползучего необходимы следующие параметры основных факторов среды: рНС0Л> - 6.1-6.6; влажность пахотного слоя почвы - выше влажности разрыва капилляров, содержание подвижного фосфора не менее 165 мг и обменного калия 150 мг/кг почвы; обеспеченность бором и молибденом -выше средней^ исключить применение азотных удобрений. ",

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Попова Л. Д., Берез няцкая И. Я-, Гибло А. И. Сим-

биотпческая активность клевера ползучего в зависимости от влажности почвы//Биологический азот. Тезисы докладов второй Всесоюзной научной конференции СОИСАФ. Калуга, КФ ТСХА, 1991.

2. Посыла нов Г. С., Б е р е з н я ц к а я И. Я., П о п о в а Л. Д. Влияние различных норм азотных удобрений на формирование и активность симбиотического аппарата и урожайность клевера ползучего Волат в 1 год жизни. // Использование биологического азота в растениеводстве. Тезисы докладов третьей Международной научной конференции СОИСАФ. Калуга, КФ ТСХА, 1993.

3. Попова Л. Д., Б е р е з н и ц к а я И. Я., Посыпанов Г. С. Оптимальная обеспеченность клевера ползучего калием для максимального развития симбиотического аппарата. // Испоьзопаиие биологического азота о растениеводстве. Тезисы докладов III Международной научной конференции СОИСАФ. Калуга, КФ ТСХА, 1993.

4. Посыпанов Г. С., Попова Л. Д., Б е р е з ня ц к а я И. Я. Оптимальная обеспеченность клевера ползучего Волат фосфором для максимального развития симбиотического аппарата. // Использование биологического азота в растениеводстве. Тезисы докладов Ш Международной научной конференции СОИСАФ. Калуга, КФ ТСХА, 1993.

5. Посыпанов Г. С., Б е р е з н я ц к а я И. Я., П о п о в а Л. Д. Активность симбиотического аппарата и продуктивность клевера ползучего Волат в зависимости от уровня рН почвы. // Использование биологического азота в растениеводстве Тезисы докладов III Международной конференции СОИСАФ. Калуга, КФ ТСХА, 1993.

Заказ 1233

Объем 2'/г п. л.

Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44