Формирование продукционного процесса самовозобновляющихся травостоев в условиях осушаемых земель Нечерноземья

УДК 631.61

Формирование продукционного процесса самовозобновляющихся травостоев в условиях осушаемых земель Нечерноземья

Иванова Н. Н, кандидат сельскохозяйственных наук

Капсамун А. Д., доктор сельскохозяйственных наук

Павлючик Е. Н., кандидат сельскохозяйственных наук

Амбросимова Н. Н

Пантелеева Т. Н.

ФИЦ «Почвенный институт им. В. В. Докучаева»

119017, Россия, г. Москва, Пыжевский пер., д. 7, стр. 2

Е-mail: 2016vniimz-noo@list.ru

В статье представлены результаты исследований формирования продуктивности бобово-злаковых травосмесей, созданных с участием самовозобновляющихся видов трав: полевицы гигантской ВИК 2, мятлика лугового Балин и овсяницы красной Максима. Исследования 2018–2019 годов показали, что данные травы обладают высоким потенциалом вегетативного возобновления. По обеспеченности побегами и шильцами на второй год жизни отличилась овсяница красная: 320–600 шт./м2 — на естественном фоне произрастания и 320–680 шт./м2 — при внесении минеральных удобрений в дозе N45Р45К45. Обеспеченность почками возобновления у исследуемых видов трав превосходила количество побегов в 2,0–2,1 раза на неудобренных и 2,3–2,7 раза — на фоне удобрений. Преобладание почек возобновления над побегами указывает на высокую приспособленность видов к длительному вегетативному возобновлению в данных условиях. Высокие показатели органов возобновления отмечены у мятлика лугового — 2,1–2,7 и овсяницы красной — 2,0–2,7. Коэффициент реализации почек (отношение побегов к почкам, выраженное в процентах) наиболее высоким был у неудобренных трав — 48,8–50,0%. Установлено, что неудобренные травостои 1-го года пользования, созданные на основе низовых злаков, сформировали 14,2–18,1 т/га зелёной массы. Продуктивность травостоев с полевицей составляла в среднем 16,2 т/га, с мятликом — 15,3 т/га, с овсяницей красной — 15,7 т/га зелёной массы. Травосмеси, в составе которых был райграс пастбищный, обеспечивали меньшую продуктивность — 14,2–15,2 т/га, что на 2,4–2,7 т/га меньше по сравнению с травостоями с овсяницей тростниковой (16,6–18,1 т/га). Значительных изменений урожайности травостоев от вида бобового компонента (люцерны изменчивой и лядвенца рогатого) не установлено. Внесение удобрений способствовало росту продуктивности самовозобновляющихся травостоев. Урожайность зелёной массы и сбор сухого вещества увеличились в 2 раза. Наибольшую продуктивность на фоне удобрений обеспечили травостои с мятликом луговым — 3,60–4,70 тыс. корм. ед. Наименее продуктивными были травостои с полевицей гигантской — 3,57–4,42 т/га.

Ключевые слова: самовозобновляющиеся травостои, полевица гигантская, мятлик луговой, овсяница красная, органы вегетативного возобновления, продуктивность.

Увеличение видового и сортового разнообразия, введение эффективных смешанных посевов позволит повысить устойчивость кормопроизводства, улучшит качество кормов, а также создаст условия для рационального природопользования. (Косолапов, Трофимов и др., 2016; Зарьянова, Зотиков и др., 2017).

Значительное повышение продуктивности кормопроизводства на осушаемых землях достигается при возделывании кормовых культур, обладающих высокими адаптационными свойствами к экстремальным условиям произрастания, дающих не только высокие урожаи высокорентабельных кормов, но и способствующих улучшению плодородия почв (Косолапов, Пилипко, Костенко, 2015; Тюлин, Лазарев, Иванова, Вагунин, 2014).

В луговодстве реализация фактора биологизации проявляется многосторонне, при этом важным аспектом является увеличение продуктивного долголетия сеяных травостоев.

По мнению А. А. Кутузовой (2007), создание самовозобновляющихся фитоценозов, сохраняющих высокую продуктивность в течение длительного времени, следует признать новым направлением ресурсосбережения в луговодстве, обеспечивающим экономию капитальных вложений в 10 и более раз. Наиболее долголетними являются корневищные, корнеотпрысковые и столонообразующие виды трав.

Для продления продуктивного долголетия пастбищных травостоев необходимо использование способности травостоев к самовозобновлению. Из многолетних бобовых трав способностью к вегетативному размножению за счёт укоренения надземных столонов обладает клевер ползучий, который является основным бобовым компонентом пастбищных травосмесей во многих странах мира (Привалова, 2004; Лазарев и др., 2016; Лазарев и др., 2017).

Значение и широкое распространение многолетних злаковых трав обуславливается их высокой урожайностью и питательностью корма, долголетием, зимостойкостью, способностью к вегетативному возобновлению, способностью повышать содержание сырого протеина при использовании в достаточных количествах азотных удобрений или выращивании в травосмесях с бобовыми травами.

Так, долголетие люцерны в травостое гарантирует злаковым травам, растущим бок о бок с бобовыми, потребное количество биологического азота, полную утилизацию накопленного в почве азота, предупреждая утечку его в грунтовые воды, улучшая пищевой режим почвы, позволяя максимально проявляться средообразующей функции многолетних трав в сельскохозяйственных агроэкосистемах (Шамсутдинов, 2007; Тюлин, Лазарев, Иванова, Вагунин, 2014; Лазарев, 2017; Капсамун, Павлючик, Иванова, 2018).

Растения, у которых высокая способность к образованию новых побегов и плотной дернины, имеющих глубокое расположение корневищ, оказываются в более выигрышном положении по сравнению с традиционными сортами, т.к. быстрорастущая дернина способствует разрыхлению верхнего слоя почвы, а периодично отмирающие побеги способствуют улучшенному воздухообмену. Способность к более активному образованию длинных побегов способствует быстрому зарастанию образующихся выпадов растений.

Мощным потенциалом самовозобновления обладают наиболее долголетние корневищные виды. Они характеризуются наличием системы подземных плагиотропных побегов (корневищ), приспособленных к длительному возобновлению и размножению (Серебряков, 1952).

Благодаря самовозобновлению изучаемых травостоев, частичной замене минерального азота биологическим (включению в травосмесь бобовых компонентов) планируемые исследования имеют агроэкологическую направленность, а данный ресурсосберегающий подход позволит экономить средства на регулярное перезалужение угодий, повышать почвенное плодородие и сохранять экологическую ситуацию окружающей среды.

Создание самовозобновляющихся пастбищных травостоев отличается от приёмов создания других типов (краткосрочных и долголетних) травостоев и нуждается в дальнейшем углубленном изучении.

Цель исследований — установить оптимальную низовую злаковую культуру для создания пастбищ в условиях осушаемых землях.

В задачи исследований входило изучение потенциала органов возобновления полевицы гигантской, мятлика лугового и овсяницы красной и продуктивности травостоев с их участием.

Методика исследований. Экспериментальные исследования проводились в Тверской области на опытном участке ВНИИМЗ на травосмесях с участием новых сортов злаковых и бобовых трав, обладающих активным вегетативным возобновлением, с целью выявления их перспективности для создания самовозобновляющихся пастбищ на осушаемых почвах Нечерноземья.

Увеличение срока продуктивного долголетия должно достигаться за счёт использования биологического потенциала и высокой ценотической активности видов и сортов многолетних трав, обладающих способностью к самовозобновлению, а именно: овсяницы красной (Festuca rubra L.), полевицы гигантской (Agrostis gigantea Roth.), мятлика лугового (Poa pratensis L.), клевера ползучего (Trifolium repens L.).

Для того чтобы правильно заложить и в дальнейшем эффективно эксплуатировать сеяное пастбище, необходимо знать и учитывать биологические особенности многолетних трав, их требования к условиям произрастания.

Изучаемые многолетние низовые травы (полевица гигантская, мятлик луговой, овсяница красная) с многочисленными вегетативными укороченными побегами, расположенными в прикорневой зоне, хорошо отрастают после многократных отчуждений, устойчивы к вытаптыванию. Они имеют корневища, дающие начало кустящимся побегам, и обладают большой экологической пластичностью к окружающим условиям, выносят кратковременные водные дефициты и перегревы.

Опыт заложен 15 июня 2018 года на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, осушаемой закрытым гончарным дренажем. Глубина залегания дрен — 0,8–1,0 м, расстояние между дренами — 38 м. Опыт включает 12 бобово-злаковых травосмесей в различной комбинации. Так как мятлик луговой, полевица гигантская и овсяница красная полного развития достигают на 3–5-й годы, для ускорения формирования травостоя и снижения засорённости в травосмесь включили в качестве временных уплотнителей виды трав: овсяницу тростниковую, райграс пастбищный, тимофеевку луговую, а для обогащения злаковых трав биологическим азотом — бобовые виды: клевер ползучий, люцерну изменчивую и лядвенец рогатый. Сорта трав представлены в табл. 1.

  1. Схема опыта

№ варианта

Видовой и сортовой состав травосмеси

Норма высева семян, кг/га

1

Полевица гигантская ВИК 2 + клевер ползучий ВИК 70 + райграс пастбищный ВИК 66 + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + люцерна изменчивая Вега 87

3 + 3 + 8 + 4 + 6

2

Полевица гигантская ВИК 2 + клевер ползучий ВИК 70 + райграс пастбищный ВИК 66 + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + лядвенец рогатый Солнышко

3 + 3 + 8 + 4 + 6

3

Полевица гигантская ВИК 2 + клевер ползучий ВИК 70 + овсяница тростниковая Лосинка + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + люцерна изменчивая Вега 87

3 + 3 + 8 + 4 + 6

4

Полевица гигантская ВИК 2 + клевер ползучий ВИК 70 + овсяница тростниковая Лосинка + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + лядвенец рогатый Солнышко

3 + 3 + 8 + 4 + 6

5

Мятлик луговой Балин + клевер ползучий ВИК 70 + райграс пастбищный ВИК 66 + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + люцерна изменчивая Вега 87

3 + 3 + 8 + 4 + 6

6

Мятлик луговой Балин + клевер ползучий ВИК 70 + райграс пастбищный ВИК 66 + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + лядвенец рогатый Солнышко

3 + 3 + 8 + 4 + 6

7

Мятлик луговой Балин + клевер ползучий ВИК 70 + овсяница тростниковая Лосинка + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + люцерна изменчивая Вега 87

3 + 3 + 8 + 4 + 6

8

Мятлик луговой Балин + клевер ползучий ВИК 70 + овсяница тростниковая Лосинка + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + лядвенец рогатый Солнышко

3 + 3 + 8 + 4 + 6

9

Овсяница красная Максима + клевер ползучий ВИК 70 + райграс пастбищный ВИК 66 + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + люцерна изменчивая Вега 87

3 + 3 + 8 + 4 + 6

10

Овсяница красная Максима + клевер ползучий ВИК 70 + райграс пастбищный ВИК 66 + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + лядвенец рогатый Солнышко

3 + 3 + 8 + 4 + 6

11

Овсяница красная Максима + клевер ползучий ВИК 70 + овсяница тростниковая Лосинка + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + люцерна изменчивая Вега 87

3 + 3 + 8 + 4 + 6

12

Овсяница красная Максима + клевер ползучий ВИК 70 + овсяница тростниковая Лосинка + тимофеевка луговая Ленинградская 204 + лядвенец рогатый Солнышко

3 + 3 + 8 + 4 + 6

Размер делянки — 160 м², повторение опыта четырёхкратное. Варианты опыта расположены систематически, в два яруса.

Режим использования травостоев — имитация выпаса (трёхкратное скашивание). За контроль принят вариант без удобрений. Минеральные удобрения вносились на половине делянки (варианта).

Предшественник — деградированные природные многолетние травы. Подготовка почвы включала обработку опытного участка (опрыскивание) «Гербитоксом» в дозе 1,2 л/га при расходе рабочей жидкости 300 л на 1 га (летом 2017 года). Весной 2018 года проведена культурная вспашка, двукратная культивация, сбор камней, дискование и обработка многофункциональным агрегатом КБМ-4,2Н. Обработка почвы на глубину 10–14 см комбинированным блочно-модульным агрегатом КБМ-4,2Н, укомплектованным культиватором для сплошной обработки почвы и спиральными катками-комкодробителями, позволяющими не только уплотнять почву, но и хорошо её выравнивать, обеспечивает ресурсосбережение. При использовании агрегата КБМ-4,2Н глыбистость и гребнистость практически отсутствуют, выравненность поверхности поля почти идеальная, что способствует лучшей заделке семян на оптимальную глубину.

Способ посева сплошной рядовой, беспокровный. Посев пастбищных травосмесей осуществлён сеялкой СЗТН-3,6. Нормы высева определены с учётом рекомендаций ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса. В конце июля проведено подкашивание сорной растительности на высоком срезе, не затрагивая сеяные травы.

Все наблюдения, учёты, замеры и оценки проводили в соответствии с методическими указаниями, принятыми в кормопроизводстве (Доспехов, 1985; Методические указания по проведению научных исследований на сенокосах и пастбищах, 1996; Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, 1983; Проведение научных исследований на мелиорированных землях избыточно увлажнённой части СССР, 1984).

Агрохимический анализ почвенных образцов и оценка качества зелёной массы проводились по существующим методикам в лаборатории массовых анализов института.

Результаты исследований. По температурному режиму и влагообеспеченности агрометеорологические условия были благоприятными для произрастания исследуемых трав. Уровни грунтовых вод были в основном в оптимальном режиме для многолетних трав.

Отрастание изучаемых растений (овсяницы красной, мятлика лугового и полевицы гигантской) происходит за счёт продолжения роста перезимовавших укороченных вегетативных побегов и образования новых стеблей из почек возобновления. От начала отрастания трав начинается кущение — образование побегов из узлов кущения у поверхности почвы.

Формирование полноценного высокоурожайного травостоя зависит от получения дружных всходов. Начало всходов в год посева отметили 22 июня у полевицы гигантской, 24 июня — у овсяницы красной, 25 июня — у мятлика лугового (соответственно через 7, 9, 10 дней после посева). Быстрота всходов с колебаниями 2–5 дней зависела от видовых особенностей трав и обеспеченности почвы влагой. Полные всходы отмечены 27 июня.

Изучаемые многолетние травы после всходов росли медленно, чувствовалось угнетение их от нехватки влаги в почве. Рост злаковых трав ускорился в фазу кущения. Райграс пастбищный вступил в фазу кущения раньше, чем овсяница тростниковая. Овсяница красная начала куститься на 12–15 дней позже других злаков.

Наблюдения за линейным ростом изучаемых трав в зависимости от состава травосмесей в опыте показали, что растения полевицы, мятлика и овсяницы красной отрастали медленно. Высота растений на момент ухода в зиму составляла 7–10 см.

Одним из важнейших условий, определяющих продуктивность посевов, является оптимальная густота стояния растений в фазу всходов. Показатель густоты стояния растений является важнейшим фактором формирования урожая. В загущённых и изреженных посевах наблюдается недобор урожая по сравнению с оптимальной густотой. Она является одним из основных показателей структуры урожая. Густота стояния растений — определяющий показатель процесса задернения.

Полевая всхожесть трав в опыте составила у овсяницы красной от 45,2 до 47,5%, у полевицы гигантской — от 45,2 до 47,0% и у мятлика лугового — от 47,1 до 49,3%. Сохранность растений первого года жизни перед уходом в зиму находилась в пределах 89,7–95,9%. Показатель выживаемости растений, как и полевая всхожесть, в большей степени зависел от погодных условий в период вегетации трав. Наибольший уровень выживаемости растений наблюдался у растений овсяницы красной Максима.

Наиболее высокой конкурентной способностью и выживаемостью в исследуемых травостоях обладали мятлик луговой и овсяница красная, низкой — полевица гигантская.

Плотность травостоев 2-го года пользования в зависимости от условий произрастания трав (с удобрениями и без удобрений) различалась незначительно (табл. 2).

Неудобренные варианты формировали травостой с плотностью от 2506 до 3040 стеблей/м2. На фоне удобрений изучаемые травостои имели 1867–3473 вегетативных стебля. Более плотный травостой отмечался у травосмесей с овсяницей красной — 2599–3473 шт./м2. Высокая плотность надземных побегов исследуемых злаков в составе самовозобновляющихся травостоев (2,3 тыс. шт./м2 — у травосмесей с полевицей, 2,4 тыс. шт./м2 — с мятликом луговым и 3,0 тыс. шт. — с овсяницей красной) гарантировала формирование устойчивой к выпасу дернины.

2. Плотность самовозобновляющихся травостоев 1-го года пользования, шт./м2 (2019 г.)

Вариант опыта (видовой состав травостоя)

Плотность стеблестоя, шт./м2

естественный фон произрастания (без удобрений)

на фоне удобрений (N45Р45К45)

Полевица гигантская + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

2800

2440

Полевица гигантская + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

3040

2720

Полевица гигантская + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

2813

1840

Полевица гигантская + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

2027

2067

Мятлик луговой + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

2814

2746

Мятлик луговой + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

2506

2587

Мятлик луговой + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

2026

1867

Мятлик луговой + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

3013

2386

Овсяница красная + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

2800

3319

Овсяница красная + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

3053

3473

Овсяница красная + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

2947

2599

Овсяница красная + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

2654

2721

Для практических целей большое значение имеет морфометрический показатель, такой как число вегетативных побегов, который даёт наиболее полное представление о потенциальных возможностях вида при его многократном использовании в период вегетации на протяжении ряда лет.

Поддержание продуктивного долголетия травостоев связано с вегетативным возобновлением луговых агрофитоценозов (Смелов, 1996).

Общеизвестно, что все органы вегетативного возобновления происходят от почки, которая является началом новой особи. Растения зимуют с готовыми почками возобновления. Почки, дающие начало побегам, находятся в узлах кущения (у злаков).

Продуктивность побега является показателем, отражающим влияние условий использования на возможность быстрого восстановления травостоев после многократного и длительного пользования. Следует отметить, что по обеспеченности побегами и шильцами на второй год жизни отличилась овсяница красная: 320–600 шт./м2 — на естественном фоне произрастания и 320–680 шт./м2 — при внесении минеральных удобрений в дозе N45Р45К45. (табл. 3).

3. Обеспеченность органами вегетативного возобновления самовозобновляющихся видов злаков 2-го года жизни (2019 г.)

Показатель

Полевица гигантская ВИК 2

Мятлик луговой Балин

Овсяница красная Максима

Количество побегов, шт./м2

300

460

200

380

460

500

Почки возобновления, шт./м2

610

1080

410

1050

920

1350

Соотношение почек и побегов

1:2,0

1:2,3

1:2,1

1:2,7

1:2,0

1:2,7

Коэффициент реализации почек, %

49,5

42,6

48,8

36,2

50,0

37,0

Примечание: числитель — без удобрений, знаменатель — N45Р45К45.

Чем больше у растений вегетативных побегов, тем лучше они отрастают после стравливания и скашивания.

Основными факторами, влияющими на активность вегетативного возобновления исследуемых трав, являются условия питания и увлажнения. На фоне удобрений обеспеченность органами вегетативного возобновления (количество побегов и количество почек) увеличивается. Чем лучше условия увлажнения сезона, особенно его второй половины, тем сильнее идёт процесс реализации почек возобновления. Также значительно влияют погодные условия предыдущего и текущего сезонов.

Обеспеченность почками возобновления у изучаемых видов злаков в 2,0–2,1 раза на неудобренных и 2,3–2,7 раза на фоне удобрений превосходила количество побегов. Причём особенно высокий потенциал возобновления отмечен у мятлика лугового и овсяницы красной в составе бобово-злаковых фитоценозов на фоне N45Р45К45 — в 2,7 раза. Преобладание почек возобновления над побегами в 2,0–2,7 раза обеспечивает высокий потенциал долголетия этих видов злаков при выращивании на осушаемых землях Нечернозёмной зоны. Минимальное количество почек и побегов отмечено у мятлика лугового. Коэффициент реализации почек (отношение побегов к почкам, выраженное в процентах) наиболее высокий у неудобренных трав — 48,8–50,0%.

По научным данным многих учёных-луговодов, преобладание почек возобновления над побегами указывает на высокую приспособленность видов к длительному вегетативному возобновлению (Серебряков, 1952; Привалова, Орленкова, 1998; Мартынова, 2000; Жезмер, Благоразумова, 2013; Привалова, Каримов, 2015).

Минимальное количество почек и побегов отмечено у мятлика лугового. Исследуемые низовые злаковые травы формируют большое количество вегетативных укороченных побегов, что делает их незаменимыми видами для включения в пастбищные травосмеси. Это свойство обеспечивает им возможность выдерживать интенсивное пяти-шестикратное стравливание. Растения данной группы более полно отвечают требованиям, предъявляемым к луговым угодьям высокого качества и долголетия. Процессы побегообразования злаков играют решающую роль в формировании урожая надземной массы, определяют многолетность и многоукосность их травостоя.

На пастбищах отава в основном формируется благодаря отрастанию укороченных побегов или образованию из почек новых побегов. У полевицы гигантской, мятлика лугового и овсяницы красной после скашивания или стравливания остаётся большая поверхность листьев, находящихся вблизи поверхности почвы.

Исследования 2019 года позволили оценить роль видового состава травостоев и влияние удобрения на продуктивность травостоя (табл. 4).

4. Урожайность зелёной массы самовозобновляющихся травостоев 1-го года пользования по циклам отчуждения, т/га (2019 г.)

Видовой состав травостоев

Циклы отчуждения зелёной массы

1-й

2-й

3-й

за сезон

Полевица гигантская + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

9,4

14,9

4,7

11,5

1,1

2,4

15,2

28,8

Полевица гигантская + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

8,3

14,3

5,1

11,3

1,2

2,6

14,6

28,2

Полевица гигантская + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

11,9

14,0

5,1

12,8

1,1

3,0

18,1

29,8

Полевица гигантская + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

10,4

18,3

5,1

11,9

1,2

2,7

16,7

32,9

Мятлик луговой + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

8,3

15,5

5,1

11,1

1,4

2,5

14,8

29,1

Мятлик луговой + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

9,2

16,8

5,1

11,8

1,7

3,8

16,0

32,4

Мятлик луговой + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

10,9

17,4

4,3

13,2

1,7

3,2

16,9

33,8

Мятлик луговой + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

10,9

17,7

4,7

11,9

1,0

3,2

16,6

32,8

Овсяница красная + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

8,5

17,0

5,1

10,9

0,9

4,2

14,5

32,1

Овсяница красная + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

8,8

16,8

4,3

10,2

1,1

4,1

14,2

31,1

Овсяница красная + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

10,2

16,6

5,1

13,5

1,7

3,6

17,0

33,7

Овсяница красная + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

9,6

15,1

5,8

10,6

1,5

3,2

16,9

28,9

НСР005

1,24

1,29

0,29

0,68

0,23

0,43

0,52

0,75

Примечание: числитель — без удобрений, знаменатель — N45Р45К45.

При первом цикле отчуждения травостои обеспечивали большую часть сезонного урожая — 60,0–65,7% без внесения удобрений и 47,0–55,6% — на фоне удобрений. Поступление зелёной массы по циклам отчуждения без внесения минеральных удобрений резко уменьшалось от первого ко второму, а особенно к третьему отчуждению.

При внесении комплексного удобрения урожайность зелёной массы изучаемых травостоев заметно увеличивалась (табл. 5).

5. Продуктивность самовозобновляющихся травостоев 1-го года пользования (2019 г.)

Вариант опыта (видовой состав травостоя)

Продуктивность пастбищных травостоев

зелёная масса, т/га

сухая масса, т/га

корм. ед., тыс./га

 
 

Полевица гигантская + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

15,2

28,8

3,29

5,07

2,63

4,06

Полевица гигантская + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

14,6

28,2

3,24

5,52

2,60

4,42

Полевица гигантская + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

18,1

29,8

3,75

4,46

3,00

3,57

Полевица гигантская + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

16,7

32,9

3,61

5,24

2,88

4,19

Мятлик луговой + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

14,8

29,1

3,22

4,50

2,58

3,60

Мятлик луговой + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

16,0

32,4

3,45

5,13

2,76

4,10

Мятлик луговой + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

16,9

33,8

3,47

5,80

2,77

4,64

Мятлик луговой + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

16,6

32,8

3,49

5,87

2,79

4,70

Овсяница красная + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

14,5

32,1

3,18

4,28

2,54

3,42

Овсяница красная + клевер ползучий + райграс пастбищный + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

14,2

31,1

3,00

4,68

2,40

3,74

Овсяница красная + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + люцерна изменчивая

17,0

33,7

3,63

5,04

2,90

4,03

Овсяница красная + клевер ползучий + овсяница тростниковая + тимофеевка луговая + лядвенец рогатый

16,9

28,9

3,74

4,81

2,99

3,85

НСР005

0,52

0,75

0,12

0,14

0,97

0,83

Примечание: числитель — без удобрений, знаменатель — N45Р45К45.

Установлено, что неудобренные травостои 1-го года пользования, созданные на основе низовых злаков, сформировали 14,2–18,1 т/га зелёной массы. Продуктивность травостоев с полевицей составила в среднем 16,2 т/га, с мятликом — 15,3 т/га, с овсяницей красной — 15,7 т/га зелёной массы. Травосмеси с райграсом пастбищным обеспечивали продуктивность меньше (14,2–15,2 т/га) на 2,4–2,7 т/га по сравнению с травостоями с овсяницей тростниковой (16,6–18,1 т/га). Значительных изменений урожайности травостоев от вида бобового компонента (люцерны изменчивой и лядвенца рогатого) не установлено.

Внесение удобрений способствовало росту продуктивности самовозобновляющихся травостоев. Урожайность зелёной массы и сбор сухого вещества исследуемых травостоев увеличились в 2 раза. Наибольшую продуктивность на фоне удобрений обеспечили травостои с мятликом луговым — 3,60–4,70 тыс. корм. ед. и 29,1–33,8 т/га зелёной массы. Наименее продуктивными были травостои с полевицей гигантской — 3,57–4,42 т/га.

Заключение. При выращивании на осушаемых землях Нечернозёмной зоны РФ полевицы гигантской, мятлика лугового и овсяницы красной установлено, что количество почек преобладало над их побегами в 2,0–2,7 раза. Особенно высокие показатели органов возобновления отмечены у мятлика лугового Балин и овсяницы красной Максима в составе бобово-злаковых фитоценозов на фоне N45Р45К45, что указывает на высокую приспособляемость данных видов к длительному вегетативному возобновлению.

Благодаря высокому уровню адаптации к агроклиматическим и гидромелиоративным условиям осушаемых земель гумидной зоны, изучаемые самовозобновляющиеся бобово-злаковые травостои обеспечили получение 14,2–18,1 т/га в неудобренных вариантах и 28,2–33,8 т/га зелёной массы — на фоне удобрений. Только при адаптивном размещении конкретных видов трав в агроэкологически благоприятных местообитаниях гарантировано получение высокой продуктивности травостоев.

Таким образом, при создании долголетних травостоев целесообразно в состав высеваемой травосмеси включать продуктивные сорта полевицы гигантской, мятлика лугового и овсяницы красной, участие которых в дальнейшем поддерживается за счёт вегетативного возобновления.

Литература

  1. Адаптивная система селекции кормовых растений (биогеоценотический подход) / З. Ш. Шамсутдинов и др. — М.: Издательство Московского государственного областного университета, 2007. — 227 с.
  2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.
  3. Жезмер Н. В. Создание и долголетнее использование интенсивных сенокосов / Н. В. Жезмер, М. В. Благоразумова // Ресурсосберегающие технологии в луговом кормопроизводстве: сборник научных трудов. — СПб, 2013. — С.50–54.
  4. Зарьянова З. А. Видовое и сортовое разнообразие многолетних трав для условий Орловской области / З. А. Зарьянова, В. И. Зотиков, С. В. Кирюхин // Кормопроизводство. — 2017. — № 11. — С.32–38.
  5. Кормопроизводство, рациональное природопользование и агроэкология / В. М. Косолапов, И. А. Трофимов, Г. Н. Бычков, Л. С. Трофимова, Е. П. Яковлева // Кормопроизводство. — 2016. — № 8. — С.3–10.
  6. Кутузова А. А. Перспективные энергосберегающие технологии в луговодстве 21-го века / А. А. Кутузова // Кормопроизводство: проблемы и пути решения: сборник научных трудов. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. — С.31–37.
  7. Лазарев Н. Н. Влияние азотных удобрений на урожайность пастбищных травосмесей на основе райграса пастбищного, ежи сборной и клевера ползучего / Н. Н. Лазарев, Т. В. Костикова, А. И. Беленков // Плодородие. — 2016. — № 3. — С.24–27.
  8. Мартынова Л. В. Ускоренное формирование самовозобновляющихся травостоев на пастбищах Центрального района Нечернозёмной зоны: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — М., 2000. — 27 с.
  9. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. — М., 1983. — 197 с.
  10. Методические указания по проведению научных исследований на сенокосах и пастбищах / ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса. — Москва, 1996. — 143 с.
  11. Многолетние бобовые травы в Нечерноземье / Н. Н. Лазарев, А. Д. Прудников, Е. М. Куренкова, А. М. Стародубцева. — М.: Издательство РГАУ–МСХА им. К. А. Тимирязева, 2017. — 262 с.
  12. Капсамун А. Д. Многолетние бобовые травы на осушаемых землях Нечерноземья / А. Д. Капсамун, Е. Н. Павлючик, Н. Н. Иванова. — Тверь: Тверской госуниверситет, 2018. — 178 с.
  13. Привалова К. Н. Продуктивность разновозрастных бобово-злаковых травостоев / К. Н. Привалова, Е. К. Орленкова // Кормопроизводство. — 1998. — № 6. — С.12–14.
  14. Привалова К. Н. Продуктивность долголетних травостоев с клевером ползучим / К. Н. Привалова // Кормопроизводство. — 2004. — № 2. — С.5–7.
  15. Привалова К. Н. Повышение продуктивного долголетия пастбищных фитоценозов путём целенаправленного их конструирования / К. Н. Привалова, Р. Р. Каримов // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство: сборник научных трудов. Вып. 5(53). — М., 2015. — С.58–63.
  16. Проведение научных исследований на мелиорированных землях избыточно увлажнённой части СССР: методические указания. — ВНИИМЗ, 1984. — 163 с.
  17. Серебряков И. Г. Направление роста побегов как фактор их формирования и развития жизненных форм у растений / И. Г. Серебряков // Морфология вегетативных органов высших растений. — М.: Советская наука, 1952. — С.220–232.
  18. Смелов С. П. Теоретические основы луговодства / С. П. Смелов. — М.: Колос, 1996. — 367 с.
  19. Многолетние бобовые травы в агроландшафтах Нечерноземья / В. А. Тюлин, Н. Н. Лазарев, Н. Н. Иванова, Д. А. Вагунин. — Тверь: Тверская ГСХА, 2014. — 234 с.

Productivity of long-term swards on drainage lands of the Non-Chernozem region

Ivanova N. N, PhD Agr. Sc.

Kapsamun A. D., Dr. Agr. Sc.

Pavlyuchik E. N., PhD Agr. Sc.

Ambrosimova N. N

Panteleeva T. N.

Federal Research Center, Institute of Soil n. a. V. V. Dokuchaev

119017, Russia, Moscow, Pyzhevskiy alley (pereulok), 7/2

Е-mail: 2016vniimz-noo@list.ru

The article reports on the productivity of legume-gramineous swards of “VIK 2” giant bentgrass, “Balin” bluegrass, and “Maksim” red fescue. The research conducted in 2018–2019 proved high potential of these species to vegetative regeneration. Red fescue developed a lot of shoots and seedlings in the second life cycle: 320–600 pcs/m2 — without fertilization and 320–680 pcs/m2 — when applying N45Р45К45. Plants formed more buds than shoots showing good adaptability to a long-term vegetative regeneration. Bud number of bluegrass and red fescue exceeded the shoot number by 2.1–2.7 and 2.0–2.7 times, respectively. Unfertilized plants showed the highest bud formation coefficient — 48.8–50.0%. Low-growing grasses produced 14.2–18.1 t ha-1 of green mass under no fertilization in the first year. Bentgrass swards yielded 16.2 t ha-1 of green mass, bluegrass — 15.3 t ha-1, red fescue — 15.7 t ha-1. Perennial ryegrass mixtures had the lowest productivity (14.2–15.2 t ha-1) while tall fescue provided 16.6–18.1 t ha-1. Legume component insignificantly affected stand productivity. Fertilization improved crop performance. Green mass and dry matter yields increased by 2 times. Fertilized bluegrass ecosystems performed the best yielding 3.60–4.70 thousand feed units. Bentgrass swards gave the lowest yield of 3.57–4.42 t ha-1.

Keywords: long-term sward, giant bentgrass, bluegrass, red fescue, organs of vegetative propagation, productivity.

References

1. Adaptivnaya sistema selektsii kormovykh rasteniy (biogeotsenoticheskiy podkhod) / Z. Sh. Shamsutdinov et al. — Moscow: Izdatelstvo Moskovskogo gosudarstvennogo oblastnogo universiteta, 2007. — 227 p.

2. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezultatov issledovaniy) / B. A. Dospekhov. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 351 p.

3. Zhezmer N. V. Sozdanie i dolgoletnee ispolzovanie intensivnykh senokosov / N. V. Zhezmer, M. V. Blagorazumova // Resursosberegayushchie tekhnologii v lugovom kormoproizvodstve: sbornik nauchnykh trudov. — St. Petersburg, 2013. — P.50–54.

4. Zaryanova Z. A. Vidovoe i sortovoe raznoobrazie mnogoletnikh trav dlya usloviy Orlovskoy oblasti / Z. A. Zaryanova, V. I. Zotikov, S. V. Kiryukhin // Kormoproizvodstvo. — 2017. — No. 11. — P.32–38.

5. Kormoproizvodstvo, ratsionalnoe prirodopolzovanie i agroekologiya / V. M. Kosolapov, I. A. Trofimov, G. N. Bychkov, L. S. Trofimova, E. P. Yakovleva // Kormoproizvodstvo. — 2016. — No. 8. — P.3–10.

6. Kutuzova A. A. Perspektivnye energosberegayushchie tekhnologii v lugovodstve 21-go veka / A. A. Kutuzova // Kormoproizvodstvo: problemy i puti resheniya: sbornik nauchnykh trudov. — Moscow: FGNU “Rosinformagrotekh”, 2007. — P.31–37.

7. Lazarev N. N. Vliyanie azotnykh udobreniy na urozhaynost pastbishchnykh travosmesey na osnove raygrasa pastbishchnogo, ezhi sbornoy i klevera polzuchego / N. N. Lazarev, T. V. Kostikova, A. I. Belenkov // Plodorodie. — 2016. — No. 3. — P.24–27.

8. Martynova L. V. Uskorennoe formirovanie samovozobnovlyayushchikhsya travostoev na pastbishchakh Tsentralnogo rayona Nechernozemnoy zony: avtoref. dis. … kand. s.-kh. nauk. — Moscow, 2000. — 27 p.

9. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevykh opytov s kormovymi kulturami. — Moscow, 1983. — 197 p.

10. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu nauchnykh issledovaniy na senokosakh i pastbishchakh / VNII kormov im. V. R. Wilyamsa. — Moscow, 1996. — 143 p.

11. Mnogoletnie bobovye travy v Nechernozeme / N. N. Lazarev, A. D. Prudnikov, E. M. Kurenkova, A. M. Starodubtseva. — Moscow: Izdatelstvo RGAU–MSKhA im. K. A. Timiryazeva, 2017. — 262 p.

12. Kapsamun A. D. Mnogoletnie bobovye travy na osushaemykh zemlyakh Nechernozemya / A. D. Kapsamun, E. N. Pavlyuchik, N. N. Ivanova. — Tver: Tverskoy gosuniversitet, 2018. — 178 p.

13. Privalova K. N. Produktivnost raznovozrastnykh bobovo-zlakovykh travostoev / K. N. Privalova, E. K. Orlenkova // Kormoproizvodstvo. — 1998. — No. 6. — P.12–14.

14. Privalova K. N. Produktivnost dolgoletnikh travostoev s kleverom polzuchim / K. N. Privalova // Kormoproizvodstvo. — 2004. — No. 2. — P.5–7.

15. Privalova K. N. Povyshenie produktivnogo dolgoletiya pastbishchnykh fitotsenozov putem tselenapravlennogo ikh konstruirovaniya / K. N. Privalova, R. R. Karimov // Mnogofunktsionalnoe adaptivnoe kormoproizvodstvo: sbornik nauchnykh trudov. Iss. 5(53). — Moscow, 2015. — P.58–63.

16. Provedenie nauchnykh issledovaniy na meliorirovannykh zemlyakh izbytochno uvlazhnennoy chasti SSSR: metodicheskie ukazaniya. — VNIIMZ, 1984. — 163 p.

17. Serebryakov I. G. Napravlenie rosta pobegov kak faktor ikh formirovaniya i razvitiya zhiznennykh form u rasteniy / I. G. Serebryakov // Morfologiya vegetativnykh organov vysshikh rasteniy. — Moscow: Sovetskaya nauka, 1952. — P.220–232.

18. Smelov S. P. Teoreticheskie osnovy lugovodstva / S. P. Smelov. — Moscow: Kolos, 1996. — 367 p.

19. Mnogoletnie bobovye travy v agrolandshaftakh Nechernozemya / V. A. Tyulin, N. N. Lazarev, N. N. Ivanova, D. A. Vagunin. — Tver: Tverskaya GSKhA, 2014. — 234 p.

Обсуждение закрыто.