Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

УРОЖАИ И КАЧЕСТВО СЕНА ЛЮЦЕРНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ В КОМИ АССР

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "УРОЖАИ И КАЧЕСТВО СЕНА ЛЮЦЕРНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ В КОМИ АССР"

мьт

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ нненн К. А. ТИМИРЯЗЕВА /---:-:-

На правах рукописи

Вера Ивановна ЧЕРНОВА

УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО СЕНА ЛЮЦЕРНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ В КОМИ АССР

(Специальность № 06.01.09 — растениеводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1979

/к^^ ьось - /^о^ ^-ии^ ва ШХР

Диссертационная работа выполнена при кафедре растениеводства Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозясйтвениной академии им. К. А: Тимирязева.

Экспериментальная часть работы выполнена на Государственной сельскохозяйственной опытной станции Коми АССР.

Научные руководители: академик ВАСХНИЛ доктор сельскохозяйственных наук профессор И. С^ Шатилов, кандидат сельскохозяйственных наук доцент Г. С.Посыпанов.

Официальные оппоненты: академик ВА-СХНИЛ доктор сельскохозяйственных наук профессор Н. Г. Андреев, кандидат биологических наук Т. А. Трофимова.

Ведущее предприятие — Министерство сельского хозяйства Коми АССР. <г1

Защита состоится в <10. . » час. « » р&ЩЯЖ/ЬЯ*

1979 г. на заседании Специализированного совета Д-120;35.04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

' Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА (кор-

пус 10).

Автореферат разослан

1979 г.

Ученый секретарь ; Специализированного сонет-;' доктор биологических п..у. ,

г

; У Е. Крастин

на

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние годы люцерна занимает все большие посевные площади не только в центральных районах Нечерноземья, но и на Севере региона (Кировская, Архангельская, Пермская области и др.)- Быстрому продвижению люцерны в новые районы способствует ее хорошая зимостойкость, высокая продуктивность и многоукосность.

В среднетаежной зоне Коми АССР ранее люцерна не воз-делывалась, поэтому агротехника ее на подзолистых почвах в специфических природно-клнматнческнх условиях республики совершенно не изучена.

Одним из важнейших вопросов при интродукции бобовых культур является изучение типа их азотного питания, доли участия симбнотрофного и минерального питания азотом в формировании урожая на почвах различного плодородия; вли. яния минерального азота на эффективность симбиоза, урожаи и его качество.

Таким образом, тема диссертационной работы представляет теоретический и практический интерес.

Цель и задачи работы. Выявить возможность возделывания люцерны на подзолистых почвах Коми АССР, Изучить кормовую продуктивность и долговечность люцерны в этих условиях в сравнении с традиционно выращиваемой здесь бобовой культурой— клевером красным.

Выявить особенности азотного питания люцерны на почвах различной окультуренности, эффективность бобоворизобналь-ного симбиоза, влияние минерального азота на процесс азот-фиксации, потребление элементов питания растениями, их рост, развитие, устойчивость к условиям зимовки, формирование урожая и его качество.

Экономически обосновать целесообразность выращивания люцерны в Коми АССР на кормовые цели.

Научная новизна. Впервые проведены исследования н доказана возможность интродукции люцерны в среднетаежной зоне Европейского Северо-Востока страны. Изучены зимостойкость и продуктивность ее на вновь освоенных малогумус-

ных почвах. Выявлены оптимальные условия минерального питания люцерны на почвах различно» окультуренностн; роль минеральных азотных удобрений в формировании урожая и их влияние на использование растениями азота атмосферы. Впервые рассчитан баланс потребления азота люцерной из различных источников по показателям еимбнотичсского потенциала и удельной активности симбиоза (УАС).

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Использование разработанных рекомендаций позволит получать совхозам центральной и южной зоны Коми АССР за 2—3 укоса на окультуренных почвах (рНс0л. 6,2—6,6) до 109 ц/га сена с высоким содержанием протеина без применения азотных удобрений. На слабоокультуренных произвесткованных почвах без азотных удобрений 50—60 ц/га, а при вне-сеиин'70—100 кг/га азота под укос — 80—100 ц/га. Полученные результаты апробированы в экспериментальном хозяйстве опытной станции Коми АССР, в совхозах «ПажгинскшЪ, «Межадорский» и других совхозах, кроме того они экспонируются на Выставке достижений сельского хозяйства Коми АССР с 1977 г.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на региональном совещании географической сети опытов с удобрениями в 1977, 1978 гг., на расширенном заседании Ученого совета Государственной сельскохозяйственной опытной станции Коми АССР в 1978 году, на межрайонной научно-производственной конференции по сельскому хозяйству в с. Объяче-во Коми АССР в 1978 году, на Республиканской Выставке достижений сельского хозяйства Коми АССР в 1978 г.

Объем работы. Диссертация изложена на 141 странице. Содержит 57 таблиц в тексте и 47 — в приложении, 7 рисунков и 4 фото. Список литературы включает 341 наименование, в том числе 32 иностранных авторов.

Содержание работы

В первой главе — «Обзор литературы» — изложено современное состояние вопроса н показано кормовое значение люцерны, биологические особенности ее, рассмотрены вопросы фиксации атмосферного азота люцерной и качество урожая в зависимости от типа азотного питания и влагообеспеченности. Анализ научных данных показывает, что вопросы питания люцерны азотом требуют дальнейшего изучения.

Во второй главе — «Место, услоешя и методика проведения исследований» —дапы сведения о том, что полевые опыты проводились на подзолистых среднесуглинистых почвах, различающихся по плодородию: окультуренная почва с глубиной пахотного горизонта 22—30 см, рНСО:). 6,3—6,8, содержанием гу>>

Муса 2,0—2,5%, Р205 —30—45, К20— 16—30 мг на 100 г почвы; слабоокультуренная — соответственно: 13—16 см, рН 4,5— 5,а (после известкования рН 6,0—6,5), 0,9—1,5%, 9—13 и 8— 12 мг/100 г почвы.

Первый опыт с люцерной сорт Северная гибридная 69 и клевером красным Пермский местный заложен на окультуренной почве в 1974 году под покров ячменя с уменьшенной на 30% нормой посева, ячмень убран на зеленую массу в фазу колошения.

Второй и третий — с люцерной в 1975—1976 гг. на слабо-окультуренной, вновь освоенной почве — беспокровно.

Метеорологические условия: 1974, 1975 н 1977 гг. — сравнительно теплые для данной широты н со значительным дефицитом осадков, 1976 год — умеренно теплый с обильными неравномерными осадками, 1978 год — самый холодный и влажный.

Учетная плошадь делянок 25—100 м2, повторность четырехкратная, размещение рендомизированное. Семена перед посевом обрабатывали молибденовокислым аммонием и инокули-ровали активным штаммом клубеньковых бактерий 441 А. Обработка почвы на всех участках опыта общепринятая. Доза извести на окультуренной почве 3—5, на слабоокультурепной 8—12 т/га. Нормы минеральных удобрений рассчитывали по выносу питательных веществ урожаем сена люцерны на окультуренной почве 100 ц/га, на слабоокультуренной—80 ц/га с учетом наличия подвижных форм питательных веществ в почве.

Схема опытов предусматривает формирование урожая люцерны засчет снмбиотрофного, автотрофного и смешанного питания азотом на почвах различного плодородия, 1 — контроль без макроудобреннй; 2 — Са (известкование); 3 — СаРК — вариант оптимальный для снмбиотрофного питания азотом; 4 — СаР1Ш|/з ; 5 — СаРКМ^.-а — рассчитаны на использование азота воздуха и удобрений; 6 — СаРКГ^— полная обеспеченность урожая минеральным азотом.

Фосфорно-калийные удобрения вносились под вспашку, а борные под культивацию в год посева в запас на все годы пользования травостоем, В зависимости от плодородия почвы и уровня планируемого урожая дозы удобрений составили: Р205 от 20 до 152; К^О от 89 до 115; М] от 218 до 330 кг/га в год. Азотные удобрения вносились в весеннюю подкормку и после первого укоса равными частями. Уборку зеленой массы люцерны проводили в фазу бутонизации — начала цветения,

В опытах проводили следующие наблюдения п исследования по общепринятым методикам: определение агрохимических свойств почвы; подсчет густоты травостоя в начале и конце вегетации; биометрический анализ растений, площадь ли-

стьеп, вес АСВ листьев, стеблей и корней; подсчет количества и определение массы клубеньков на корнях ежедекадно, химический анализ органов растений, зооанализ корма. Содержание легоглобина в клубеньках и активность дегндрогеназ по методике Г. Я. Жизневскон и др. (1967, 1969). Общий и активный симбиотическнй потенциал и удельную активность симбиоза методом Г. С. Посыпанова (1975). Урожайные данные полевые и химические анализы обработаны методом дисперсионного анализа и разностным методом (Доспехов, 1973).

В третьей глаг.е— «Бобоворизобиальный симбиоз» — изложены данные о снмбиотнческой деятельности посевов люцерны.

В год посева единичные мелкие клубеньки на корнях растений люцерны появились в фазу 2—3 тройчатых листьев. В последующие годы формирование симбиотического аппарата зависело от метеорологических условий. В 1975 и 1977 годах при низкой влажности почвы количество и масса клубеньков были в 3—6 раз меньше, чем в благоприятном по увлажнению 1976 г. В течение вегетации масса клубеньков увеличивается ог весеннего отрастания до фазы бутонизации, достигая 132—147 кг/га. После укоса она снижается в 1,6—3,3 раза; причиной этому, по-видимому, является прекращение притока углеводов в клубеньки. По мере отрастания надземной массы клубеньки вновь образуются и к очередному укосу масса их бывает не меньше, чем к первому укосу; в отлнчие от зернобобовых у люцерны не происходит полного отмирания клубеньков к концу вегетации. Известкование и внесение РК удобрений на слабоокультуренной почве способствует увеличению массы клубеньков в 7—8 раз, а на окультуренной лишь на 15—33%.

Ранпевесеннпе и поукосные подкормки азотом подавляли развитие клубеньков, особенно в период отрастания трав. Нсли в варианте СаРК масса клубеньков на окультуренной почве составляла 64 кг/га, то при 'внесении полной дозы азота (N0 всего лишь 9,2 кг. В фазу бутонизации под влиянием азотных удобрений масса клубеньков снижалась на окультуренной почве в 7 раз, на слабоокультуренной в 5 раз в сравнении с вариантом СаРК,

Процесс фиксации азота воздуха идет с участием легоглобина (леггемоглобина) (\Пг1апеп, 1945; Бергерсен, 1966; Жиз-невская, 1972). В клубеньках люцерны красный пигмент-^появ-лялся в начале весеннего отрастания, причем на окультуренной почве на 5—13 дней раньше и его концентрация была в 18 раз выше, чем на слабоокультуренной. Максимальное накопление его происходило к фазе бутоннзашш на окультуренной почве 9,7—11,5 г/кг сырых клубеньков или 2,3—3,8 кг/га, на слабоокультуренной соответственно 3,4—3,5 г/кг или 0,8—

2,0 кг/га. На окультуренной почве после весенней подкормки азотом в дозе N1,-3 содержание легоглобина в среднем за 3 года снижается в 5, при дозе N1, в 11 раз, на слабоокультурен-нон—¿^обнаруживался только при самой малой его дозе . Затем к фазе стеблевания и бугонизэцнн, когда значительная часть минерального азота удобрений использовалась н закреплялась в почве, содержание легоглобина повышается на обеих почвах.

Продолжительность активного симбиоза в варианте СаРК на окультуренной почве в среднем составила 45 дней, на сла-боокультуреиной 23 дней (табл. 1). В течение остального периода вегетации легоглобина (Лб) в клубеньках не обнаруживали, Он или еще не образовывался или переходил в холе-глобпн. Азотные удобрения (>Х|) снижали продолжительность активного симбиоза на окультуренной почве на 30 дней или в 3 раза, на слабоокультуренной на 14 дней плп в 2 раза.

Т а 6 л и и а 1

Показатели бобоворизойиальнсго симбиоза люцерны (в среднем за 4 гола)

Показатели Й -а Я 3 в. га и СаРК и£ о. « л — <_> И ^ £ « « ис с. я — ии

Почва окультуренная

Продолжительность активного сим-

биоза, дней........ 44 45 45 22 18 15

Потенциал Л Л, кг * дней/га , . , 71 74 89 35 10 13

ОСП, кг.днШга . , . , . . 5060 5350 7391 4012 2191 1593

ДСП, кг.диеЛ/га...... 3682 3764 4730 2642 1141 Ы2

Почва слабой культ у ренная

Продолжительность активного сим-

биоза, дней........ 12 21 28 22 14 14

Потенинал -Лб, кг. дне^'га , . , 2 24 32 14 Г.' 9

ОСП, кг.днеА/га . , . . . . 932 5460 7331 4100 2940 1971

ДСП, кг. дней/га...... 263 1832 4(02 1362 1021' 782

Потенциал Лб зависит от концентрации легоглобина в клубеньках и продолжительности его функционирования. В наших опытах на окультуренных почвах он был в 2,8 раза больше, чем на слабоокультурениых; азотные удобрения снижали его в 3,5—7 раз.

Для более подробной характеристики симбиоза мы использовали показатели общего и активного снмбиотического потенциала (ОСП и ЛСП), предложенные Г. С. Посыпановым (1975), которые дают представление о массе клубеньковой

ткан» на единице площади и продолжительности ее функционирования. При расчете ЛСП учитывалась только масса клубеньков с лсгоглобином. Величина ОСП и АСП в большей степени зависела от плодородия почвы и состава удобрений. На неизвесткованной слабоокультуренной 'почве ОСП был в 5,4, ЛСП в 13,6 раза ниже, чем в соответствующем варианте окультуренной почвы. Известкование и внесение РК удобрений способствовало увеличению ОСП соответственно в 5,9 и 7,8 раза, АСП в 6,8 и 15 раз. Азотные удобрения снижают показатель общего и активного сим биотического потенциала тем сильнее, чем выше доза азота.

По разности АСП и количества азота, потребляемого растениями в вариантах СаРК н контроле, мы рассчитали удельную активность симбиоза (УАС), т. е. количество азота воздуха, усвоенного единицей массы активных клубеньков в единицу времени {табл. 2).

Таблица 2

Расчет удельной активности симбиоза люцерны л о ЛСП

Показатели

Вариант 1975 г.

197бг, 1977 г.

Окультуренная почва

ЛСП за ■ д пей,та

здготацию. кг

СаРК 8178 9901 700

разность контроль 6105 8051 420

1 —■ 2073 1850 280

Потребление азота за вегетацию, кг/га...... разность * СаРК контроль 183 161 22 303 267 36 137 12? 15

УЛС, г/кг в сутки . . . . — 10,6 19,4 53,5

СлаОоокультуренная лочва УЛС, г/кг в сутки .... * 1978 год.

29,4* 18,6 42,6

Удельная активность симбиоза за вегетацию в среднем составляет И1—19 г азота на один килограмм активных клубеньков в сутки. Однако при небольшом сим биотическом аппарате и лучшей обеспеченности его углеводами УЛС возрастает до 43—53 г/кг в сутки. Зная удельную активность симбиоза и активный сим биотический потенциал « каждом конкретном случае, мы рассчитали количество азота, усвоенного растения-

о

ми из воздуха в каждом варианте всех опытов. На, окультуренной почве в контроле в среднем за 3 года усвоено азота воздуха 81 кг/га (табл. 3). Внесение фосфорно-калийных удобрений на фоне известкования увеличило фиксацию азота на 25 кг/га. При этом 50% урожая формируется за счет сим-биотрофного питания азотом.

Таблица 3

Источники азота для формирования урожая люцерны

(числитель — кг/га, знаменатель — % от общего потребления), В среднем за 3 года

Показатель

= л

о 5 К £.

о.

си

их

ы

о* г?

я 54

их

и а.

сз

оя

Окультуренная почва

Потреблено рзстеннямн Усвоено из: воздуха

почвы

минеральных удобрений

т 102 208 200 210 221

^ ос? 100 100 100 100

81 84 106 25 13

41 44 50 2а б

102 108 102 102 102 102

56 56 80 49 ■17 46

0 0 0 •И) 8<1 106

0 0 0 2.1 41 48

Слабоокудьтуренная почва

Потреблено растениями Усцоено из: воздуха

минеральных удобрений

61 109 134 151 190 229

100 100 100 100 100 100

7 56 80 41 27 19

1! 51 60 27 14 8

54 53 54 54 54 51

89 49 40 36 28 24

0 0 0 56 108 155

0 0 0 37 56 68

На слабоокультуренной кислой почве (контроль) при формировании небольшого малоактивного сим биотического аппарата в среднем за год усваивается азота 7 кг/га. Известкование усиливает этот процесс в 8 раз, а внесение РК удобрении повышает фиксацию азота до 80 кг/га; за счет азота воздуха формируется 60% урожая. Азотные подкормки в дозах 73—

МО и 218—330 кг/га снизнлн долю участия азота воздуха в урожае до 28—6%. Каждые 10 кг минерального азота уменьшали количество фиксированного азота в варианте М|<э на 5— 7 кг, М;;з 2—1 кг и N1 2,8 кг.

В вариантах без азотных удобрений растения использовали только азот почвы и воздуха. По разности между общим потреблением и количеством фиксированного азота из воздуха мы определили количество азота усвоенного из почвы. В первых трех вариантах оно было практически одинаковым, это позволило предположить, что в вариантах с азотными удобрениями оно было таким же. Из окультуренной почвы растення усвоили вдвое больше азота, чем из слабоокультуренной. Доля участия азота почвы в урожае зависела от активности симбиоза и доз азотных удобрений. С увеличением доз минерального азота повышалась и доля его участия в урожае с 23—37% до 48—68%.

В четвертой главе — «Рост, развитие растений и урожаи» — дается описание густоты и изрежипаемости травостоя люцерны по годам жизни за вегетацию и в период зимовки в сравнении с клевером красным, а также показателей фотоеннтетнче-ской деятельности посевов, динамики накопления сухого вещества, урожайности и накопления массы корней и азота в укосную спелость.

В 1-й год жизни густота тратюстоя люцерны на обеих почвах во всех вариантах была высокой и составляла 200— 262 растення/1 м2. На окультуренной почве посевы люцерны изреживались в первую зиму на 12—13%, во вторую—12— 20%, в третью — 13—18%, в четвертую — 20—24%; на слабоокультуренной в 1 — 14—25%, во II—18—37% и в Ш—45— 55%. Во всех вариантах к началу вегетации люцерны 5-го года жизни сохранилось 28—40% растений на окультуренной и 13—28% к 4-му году на слабоокультуренной почве. Посевы клевера изреживались в первую зиму на 15%, во вторую — 20%, в Ш — 38%, а к 4-му году жизни выпадали полностью. Весеннее отрастание люцерны начинается на 1,5—2 недели позднее клевера красного, однако вследствие более интенсивного роста и развития люцерны в период вегетации, ее укосная спелость наступает на 5—10 дней раньше клевера. На окультуренной почве урожай как первого, так и второго укосов формируется на 4—18 дней быстрее, чем па слабоокультуренной. Внесение фосфорно-калпйных удобрений ускоряет развитие растений, способствует более дружному образованию соцветии. Азотные удобрения, усиливая рост вегетативных органов, несколько задерживают прохождение фаз развития люцерны.

Наибольшая листовая поверхность (56—67 тыс. м2/га) во все годы была в посевах люиериы на окультуренной почве, причем известкование и внесение РК удобрений оказало лишь

Фотосинтетическая деятельность посевов люцерны (в среднем за 3 гола)

Показатель Окультуренная почва Сла бо окультуре нн а я почва

м л X п о о ¡Й с. и •ы с. щ О а: с. и — 02 контроль (3 о СаРК С. (д ~ ий:

Максимальная площадь

листьев, тыс, пг/та , . 56 58 61 67 29 39 50 69

Содержание хлорофилла,

% на ДСВ..... 2.69 2,89 2,96 3,56 1,57 1,80 1,85 2.53

ФСП, тыс. м1 д»,/га . . 1747 1766 1794 2374 1119 1482 1753 2331

ЧПФ, г/мг в сутки . . . 4,3 4,6 4,7 4,0 2,4 3,0 2,3 2.9

Сухая масса растений,

и/га........ Ь2 Ь7 70 80 26 39 43 68

незначительное влияние на ее величину (табл. 4). На почве низкого плодородия в контрольном варианте площадь листьев в 2 раза, а в варианте СаРК в 1,7 раза меньше, чем на окультуренной. При внесении полной дозы азота на окультуренной почве она увеличивалась незначительно, а на слабоокультуренной возросла в 1,4 раза в сравнении с вариантом СаРК. Листья люцерны на окультуренной почве были темнозеленымн и содержали наибольшее количество хлорофилла, примем его концентрация на обеих почвах резко возрастала в удобренных азотом вариантах. Наибольший фотосинтетический потенциал, чистую продуктивность фотосинтеза и накопление сухой массы во все годы имели посегш люцерны на окультуренной почве. На слабоокультуренной почве в варианте с известкованием ФСП увеличился в 1,3. при внесении СаРК в 1,6 и CaPK.Ni в 2,3 раза. Величина ЧПФ не зависела от применяемых удобрений на обеих почвах.

Урожайность люцерны прямо коррелировала с активностью симбиоза и зависела от плодородия почвы, известкования, внесения фосфор но-кал и иных удобрений (табл. 5). На слабоокультуренной почве без известкования получены самые низкие урожаи. Известкование и внесение РК удобрений повышает урожайность люцерны в 1,5—2 раза. Азотные удобрения на этой почве увеличивали урожай тем больше, чем выше доза азота. Это говорит о недостаточной активности симбиоза в варианте СаРК.

На окультуренной почве даже в контрольном варианте урожай сухой массы доходил до 101 ц/га. Известкование и внесение РК удобрений незначительно повышали его.

Урожайность клевера красного на окультуренной почве бы-

Урожайность сена люцерны и клевера, ц/га

Год ЖИЗНИ и номер опыта

14

а. р С.

ез « — П СЧ (Ч -

и и UK UZ Ui:

ь и

СлаСоокультуренная почва Люцерна

11я —1976 4G 62 68 71 87 101 4,0

II,— 1977 зз 53 60 65 76 81 3,4

ИЬ— 1977 38 53 53 66 74 89 6,3

Ills — 1978 32 44 50 53 G2 72 7,9

IVS— 1978 13 21 26 32 43 62 4,5

В среднем 33 47 52 58 68 81

Окультуренная почва

Люцерна

11 — 1975 51 52 57 56 5П 62 6,3

Ш — 1976 101 103 109 110 111 116 6,6

IV —1977 GJ 70 78 85 У.' 98 15,3

V—1978 79 87 90 93 <;<i 102 8,6

В среднем 73 79 84 т 90 95

Клевер

N — 1975 -11 49 47 53 50 53 9.3

Ш — 1976 73 72 75 77 87 88 10,1:

IV— 1977 20 25 23 21 10 30 3,1

В срсдиеп 45 49 48 52 51 57

ла ниже чем люцерны в первый год пользования на 20%, во второй— на 30%, а в третий — в 3 раза. В среднем за годы исследовании люцерна почти вдвое превосходила по урожайности клевер красный.

На окультуренной почве в течение 4 лет пользования люцерна не снижает урожайность сена, некоторые колебания по урожайности объясняются метеорологическими условиями вегетационного периода. На слабоокультуренной почве но всех вариантах урожай резко снижается от первого к третьему году пользования, также как урожайность клевера на окультуренной почве.

Азотные удобрения в дозах ПО и 220 кг/га в год на окультуренной почве, подавляя симбиоз, компенсировали снижение количества фиксированного азота воздуха и не повышали урожай люцерны, только полная иор^а азота (330 кг/га) увеличила его на величину наименьшей существенной разности. Это

подтверждает данные наших наблюдений о высокой активности симбиоза в варианте СаРК на окультуренной почве.

На клевере красном й первый год пользования азотные удобрения в любых дозах также не увеличили урожай и лишь в третий год пользования за счет увеличения в травостое злаков и разнотравья обший урожай повысился. Аналогичные данные получены в опытах Г. С. Посыпанова (1977), проведенных в Московской области.

Величина урожая в значительной мере определяется условиями вл а необеспеченности. В годы достаточного увлажнении (1976) урожайность сена люцерны была в 2 раза> а клевера п 1,8 раза выше, чем в засушливом 1975 году. Причем в засушливых условиях не только снижается активность симбиоза, .но и азотные удобрения не используются. Это свидетельствует о том, что даже в условиях Коми АССР, высокие устойчивые урожаи люцерны можно получать лишь при орошении.

Корневая система люцерны на обеих почвах развивалась главным образом в верхнем пахотном горизонте и проникала до 27 см на окультуренной и до 16 см на слабоокультуренной. По-видимому, это связано с тем, что подпахотный подзолистый горизонт имеет очень плотное строение, повышенную кислотность и высокое содержание подвижного алюминия. Наибольшая масса корней развивалась у люцерны на окультуренной почве и составила во 2-й год жизни 32—38 ц/га (табл. 6). С возрастом растений корневая масса увеличивалась и достигала к четвертому году 46—52 ц/га, а на пятом году жизни травостои изнеживался и количество корней снижалось до 3ÍÍ—19 ц/га. Максимальное накопление азота в корнях 92— 105 кг/ra достигало на четвертом году жизни. На слабоокуль-туренной почве масса корней к концу третьего года жизни составляла 15—45 ц/га, а в четвертый год была ниже, чем по второй, что связано с сильной илрежнваем остью посевов. Известкование и фосфорно-калинные удобрения увеличивали массу корней в среднем за годы пользования почти в 2,3 раза, а азотные удобрения повысили ее еше в 1,4 раза. Накопление азота в корнях увеличилось соответственно в 2,8 и 1,6 раза. На окультуренной почве азотные удобрения незначительно увеличивали массу корней (на о и/га) и содержание в них азота (на 7 кг/га)..

Таким образом, данные таблицы показывают, какое количество органической массы и азога останется в почве при за-пахнвании плантации люцерны в тот или иной год пользования, выращенной в различных условиях.

В пятой главе — «Химический состав растений и качество урожая» — приводятся сведения о содержании элементов питания в отдельных органах растений люцерны по фазам развития, укосам и годам пользования, расчеты потребления и

Сухая масса корней люцерны (и/га — числитель) н содержание в ней азота (кг/га — знаменатель) в период последнего укоса

Год жизни

Контроль

Са

СаРК

II — 1975

III —1976

IV — 1977 V — 1978 В среднем

II — 1976

III —1977

IV — 1978 В среднем

Окультуренная почва

_32_

58

42 67

_46_

92

32 51

33

66

47 93

38 60

_41_ 72

14

33

_30 35*

16

33

59

45 72

49 100

42 69

_42 75

Слабоокультуренная почва

19

41

35

42

_20 34

_26_ 39

выноса элементов минерального питания урожаем, коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений, а также результаты биохимического и зоотехнического анализа сена.

Содержание общего азота в растениях люцерны наибольшим "было в периоды весеннего и послеукосного отрастания, к началу цветения оно снижалось. В период укоса наиболее богаты азотом листья; содержание его в стеблях в 2,1—2,2 раза ниже, чем в листьях, а в корнях несколько больше, чем в стеблях. На слобоокультуренной почве во всех органах люцерны азота было меньше, однако при внесении азотных удобрений его содержится почти столько же, как и в растениях на окультуренной почве.

Вынос азота, фосфора, калия и кальция одной тонной сена люцерны на окультуренной и во всех вариантах, кроме контроля, на слабоокультуренной почве не зависел от применяемых удобрений и составлял N 23,2—25,7; Рг05 4,7—5,5; КгО 11,9—21,6; СаО 5,2—10,7 кг. На слабоокультуренной неизвест-кованной почве эти показатели были соответственно: N — 17,9; Р?05 — 3.6; КаО — 10,4; СаО —4,0 кг.

Коэффициенты использования легкогндролизуемого азота почвы на окультуренной почве составляли 50%, на елабоокуль-туренной — 40%. Подвижный фосфор почвы использовалси на 2—4%, обменный калий — на 14—19%. Азот удобрений более интенсивно потреблялся люцерной на слабоокультуренной почве, где его коэффициент использования в варианте СаРКЫ| составлял 68% против 48% на окультуренной.

Качество сена люцерны в значительной степени зависело от почвенного плодородия опытных участков (табл. 7). На не-нзвесткованной слабоокультуренной почве содержание сырого протеина было в 1,4 раза, а белка в 1,7 раза меньше, чем в контроле на окультуренной почве. Переварнмого протеина в 1 к. ед. содержалось 161 г против 230 г на окультуренной почве. Известкование и внесение РК удобрений резко повысило

Таблица 7

Химический состав и питательная ценность сена люцерны к клевера (в среднем да 3 гола)

В % на ЛСВ

Вариант О (Г- о 3 о С о Г? о о ■X ае-3* 2 ■ « ЗЫ! о н ра ОМУ с л и зола . и * □ в <2 = >4 2 £ *

Контроль

СаРК

СаРКК,

Контроль

СаРК

СаРКМ,

Контроль СаРК

СаРК!1)

Почва слабое культурен на я Люцерна

13,1 9,2 3.5 23.7 40,7 8,9 0.58

17,2 13.3 4,0 23,7 33.2 9,4 0,60

10.0 14,7 4,2 2 зги 10,2 0,62

Почва окультуренная Люцерна

Клевер

161 224 227

18,0 15.6 3.7 22,9 33,1 >1,4 ПГ.0 230

18.8 16,3 3.!) £3.1 з;,4 12,8 0.59 241

19,1 16,7 1,2 21,Г. 29.8 ¡3,2 0,60 238

15,0 12,9 3.6 21 2 2о£ 39,9 10,3 0,63

16,2 14,2 3.9 38,1 11,2 0.64

17,0 14,7 4,3 18,9 36,9 11,8 0,64

147

160 168

качество корма на слабоокультуренной почве и в меньшей степени улучшило на окультуренной. Кормовая ценность люцерны в варианте СаРК выше, чем кормовая ценность клевера красного. Обеспеченность кормовой единицы люцерны переваримым протеином на 83 г выше, чем клевера.

Люцернд, выращиваемая в идентичных с клевером условиях, обеспечила выход протеина с гектара в 2, кормовых единиц в 1,5 раза больше, чем клевер. Это обусловлено более низкой урожайностью клевера и меньшим содержанием в нем протеина. Азотные удобрения значительно увеличивали сбор про-тенна и кормовых единиц на слабоокультуренной почве, а на окультуренной почве повышение этих показателей было незначительным и у люцерны и у клевера; 1 ц азота удобрений в среднем повысил сбор кормовых единиц на 4 ц и протеина на 0,7 ц, а на слабоокультуренной соответственно 8,9 и 2,6 ц. Это еще раз показывает нерациональность применения азотных удобрений под люцерну и клевер на окультуренных почвах.

Аминокислотный состав белка в сене люцерны зависел больше от плодородия почвы, чем обеспеченности минеральным азотом. На окультуренной почве сумма незаменимых аминокислот была на 19—25% выше, чем на слабоокультуренной (табл. 8). Причем на сла-боокультуренной почве содержа* ниё всех незаменимых аминокислот было ниже, чем на окультуренной, как в варианте СаРК, так н>при внесении минерального азота (СаРК^).

Таблица Я

Содержание незаменимых аминокислот в сухой массе люцерны, г/кг

(в среднем за 2 года)

Окультуренная почва Сл а боок ультур ен на я почва

Аминокислоты

СаРК СаРКЫ, СаРК Сарад,

Лизни 9,7 10.8 8,1 8,8

Гнети дни 4,0 4,5 3,4 3,7

Триптофан 1,8 2,0 1,4 1.7

Аргинин 7.7 9,2 6,3 6,8

Треонин Мети он и н 7,6 9,5 6,8 7.1

1,5 1.7 1,2 1.3

В алии 9,7 10,9 8.1 8.7

Феиилаланин 7,7 8.9 7,0 7,5

Изо л ей цмк 6,9 7,7 5.6 6,3

Лейшж 11,5 12,8 9,2 10.2

Сумма аминокислот 68,1 78,0 57,1 62,1

В шестом главе — «Производственная проверка результатов опыта и внедрение» — описаны урожайные данные посевов люцерны, произведенных нами в ряде совхозов Коми АССР, а также урожайные данные клевера и клеверо-тнмофеечной смеси в этих хозяйствах, приведены показатели качества урожая.

На всех посевах проводилось только по одному укосу трав, при этом урожай сена люцерны по хозяйствам составлял п среднем за 2 года пользовании 37—42 ц/га, клевера — 34 ц/га и клеверо-тимофеечной смеси — 36—38 ц/га. Собрано протеина с I га люцерны 7,3—7,9 ц, клевера — 5,5 и клеверо-тнмо-феечной смссн — 3,6—3,8 ц.

В седьмой главе—«Экономическая, эффективность изучаемых приемов»—дается подробный анализ затрат по вариантам опытов, расчет себестоимости кормовой единицы, производительности труда, чистого дохода и нормы рентабельности. Результаты анализа показывают, что на плодородных некнс-лых почвах (рН 6,3—6,8) применение азотных удобрений иод люцерну во всех дозах экономически неэффективно. На сла-боокультуренной произвесткованной почве азотные удобрения в дозе 109 кг/га под укос обеспечивают увеличение чистого дохода в 2 раза, рентабельности в 1,4 раза и снижение себестоимости продукции в 1,2 раза. Себестоимость к. ед, клевера на 40% выше себестоимости к. ед. люцерны.

Выводы

1. Исследованиями впервые показано, что в среднетаеж-ной зоне Коми АССР люцерна сорт Северная гибридная 69 может успешно выращиваться не только на старопахотных, но и на слабоокультуренных почвах, при обязательном известковании последних до рН^од. 6,3—7,0.

2. На окультуренных почвах'рН более 6,3 достаточной обеспеченностью фосфором, калием и микроэлементами, в благоприятные по влажности годы люцерна формировала большой активный снмбиотический аппарат, фиксирующий до 192 кг/га азота воздуха. Это обеспечивало азогом 48—63% урожая.

3. На кислых неизвесткованиых почвах 35—60% растений не образуют клубеньков, в результате чего азота воздуха фиксируется всего 7 кг/га. При известковании и внесении фосфор-но-калийных удобрений фиксация азота возрастает до ИЗ кг/га. За счет азота воздуха формируется 54—77% урожая.

4. Прн внесении за вегетацию 330 кг/га азота на окультуренной почве количество фиксированного азота снижалось в 8 раз (до 13 кг/га). При этом урожай сена повышался незначительно с 84 до 95 ц/га. На слабоокультуренной известкованной почве азот в дозе 218 кг/га снижал усвоение азота позду-

ха, но показатели фотосннтетнческой деятельности посевов повышались: площадь листьев на 38%, ФСП на 46%, содержание хлорофилла в 1,4 раза, урожай возрастал с 52 ц/га в варианте СаРК до 81 ц/га в варианте CaPK.Ni,

5. Удельная активность симбиоза (УАС) в среднем за вегетацию составляла II—19 г на 1 кг активных клубеньков в сутки. При небольшом снмбиотическом аппарате и лучшем обеспечении его углеводами УАС возрастает до 54 г/кг в сутки,

6. На хорошо окультуренной почве зимостойкость и долговечность люцерны выше, чем клевера красного. Изреживае-мость ее в течение 5-ти лет жизни составляла 13—20%, а клевера красного в течение 3-х лет 15—39%, к четвертому году жизни он выпал из посевов. Урожайность люцерны в 1 год пользования на этой почве была на 21% выше (57 ц/га), чем клевера красного (47 ц/га), во второй год пользования в 1,5 раза (109 н 75 ц/га соответственно) и удерживалась на высоком уровне (78—90 ц/га) в течение третьего и четвертого годов пользования. У клевера урожайность в третий год пользования втрое ниже (23 ц/га), чем во второй.

7. На слабоокультуренной почве даже при известковании и внесении РК удобрений люцерна быстрее изреживалась н к 3-му году пользования урожай ее снизился с 68 до 26 ц/га. .

8. Ценность люцерны как предшественника изменялась в зависимости от условий выращивания и года пользования посевом, На окультуренной почве в конце вегетации содержание азота в корневых и пожнивных остатках колебалось от 60 до 102 кг/га, на слабоокультуренной известкованной от 34 до 42-кг/га, а на неизвесткованной от 6 до 19 кг/га.

9. Максимальное потребление КРК 1 т сена люцерны в зависимости от уровня окультуренности почвы колебалось: азота от 18 до 26, фосфора от 4 до 6, калия от 10 до 22 и кальция от 4 до 11 кг. Тип азотного питания почти не влиял на кормовые качества люцерны.

10. Внесение азотных удобрений под люцерну на окультуренной'почве экономически неэффективно, а на слабоокультуренной оно снижает себестоимость 1 ц корм, единиц на 0,75 руб. и повышает производительность труда в 1,4 раза.

Рекомендации производству

Для снижения дефицита кормового белка в южных и центральных районах Коми ЛССР можно наряду с клевером красным выращивать люцерну сорт Северная гибридная 69.

1. Размещать ее следует на старопахотных окультуренных почвах произвесткованных до рНсол. 6,5—7. При достаточной обеспеченности фосфором, калием и бором люцерна форми-

рует урожай сена за счет фиксации азота воздуха до 84 ц/га. Внесение азотных удобрений в любых дозах в этом случае нецелесообразно.

2. При посеве люцерны на слабоокультуренных кислых почвах с рНсол. 4—4,5, обязательно известкование их с нормой извести 12—16 т/га, внесение фосфорио-калнйных н борных удобрений, инокуляция семян люцерновым нитрагином. Урожай сена за счет симбиотнчески фиксированного азота достигает 52 ц/га. Весенняя и поукосная подкормка минеральным азотом в дозах по 70—100 кг/га повышает урожайность люцерны на 29 ц/га.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Продуктивность люцерны в зависимости от окультурен-ностн почвы и применения удобрений в Коми АССР. Тезисы докладов регионального совещания «Итоги работы географической сети опытов с удобрениями и пути повышения эффективности применения удобрений в Нечерноземной зоне». М., 1977.

2. Формирование снмбиотического аппарата и содержание леггемоглобина в клубеньках люцерны. Доклады ТСХЛ, вып. 234, 1977 (в соавторстве).

3. Влияние минеральных удобрений на рост и развитие люцерны в условиях Коми АССР. Известия ТСХА, № 2, 1978 (в соавторстве).

4. Перспективная культура в Коми АССР. Ж. Корма, № 6, 1978 (в соавторстве).

Объем 1 п. л. Заказ 990. Тираж 100

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