Кормовая продуктивность люцерны изменчивой в зависимости от покровной культуры и предпосевной обработки семян

УДК 633.31:631.559

Кормовая продуктивность люцерны изменчивой в зависимости от покровной культуры и предпосевной обработки семян

Рябова Т. Н., кандидат сельскохозяйственных наук

Вотинцев А. И.

Коконов С. И., доктор сельскохозяйственных наук

ФГБОУ ВО «Ижевская ГСХА»

426069, Россия, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 11

Е-mail: nir@izhgsha.ru

Разработка приёмов повышения кормовой продуктивности люцерны изменчивой для обеспечения стабильной кормовой базы интенсивного молочного скотоводства в Удмуртской Республике является актуальной задачей. Предпосевная обработка семян — простой и малозатратный приём, повышающий продуктивность культур за счёт оптимизации минерального питания растений в начале их роста и развития. Целью работы было определение эффективности предпосевной обработки семян и влияния покровной культуры в технологии возделывания люцерны изменчивой. Исследования проводили в 2017–2019 годах на опытном поле АО «Учхоз Июльское ИжГСХА» на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве со следующей агрохимической характеристикой пахотного слоя: среднее и повышенное содержание гумуса (2,3–2,8%); очень высокое содержание подвижного фосфора (265–284 мг/кг почвы), повышенное и очень высокое содержание подвижного калия (171–252 мг/кг почвы), обменная кислотность почвы слабая (рН — 5,3–5,5). Схема опыта включала беспокровный посев и посев под однолетние травы на зелёный корм и яровую пшеницу. Предпосевная подготовка семян заключалась в обработке молибденовокислым аммонием (300 г/т), бактериальным препаратом «Ризоторфин» (0,5 л/т), регулятором роста растений НВ-101 (1 мл/т), комплексным удобрением Agree`s «Форсаж» (1,2 л/т). Наибольший сбор сухого вещества получен при посеве люцерны изменчивой под покров однолетних трав на зелёный корм. Исследованиями установлена эффективность предпосевной обработки семян микроудобрением, бактериальным удобрением и регулятором роста растений. К концу вегетации первого года жизни количество клубеньков на корнях люцерны изменчивой колебалось от 9 до 31 шт. на растении, при этом в контрольном варианте их было 9–16 шт., в изучаемых вариантах — 17–23 шт. на растении. При предпосевной обработке семян в первый год пользования за два укоса сбор сухого вещества увеличился на 1,06–2,71 т/га, или на 14–34%, во второй год пользования — на 1,35–3,45 т/га, или на 13–33%, относительно продуктивности посевов без обработки семян.

Ключевые слова: кормовая продуктивность, покровная культура, люцерна, предпосевная обработка семян, кормовая питательность.

В последние годы в связи с появлением новых высокопродуктивных сортов люцерны изменчивой её посевы постоянно увеличиваются (Нагибин, 2016). Для стабилизации кормопроизводства и увеличения сбора растительного белка посевы бобовых трав должны составлять не менее 20% от площади пашни, а доля люцерны изменчивой в этих посевах — от 30 до 40%. Для увеличения кормов на пашне целесообразно внедрять кормовые севообороты с насыщением от 20 до 40% многолетних бобовых трав, обеспечивающих выход кормовых единиц на уровне 3,5–3,9 тыс., а в благоприятные годы — в пределах 4,5 тыс. и выше (Косолапов, 2010; Камельских, 2014; Постников, 2015).

Каждая культура по-своему незаменима, и в хозяйственном значении культуры дополняют друг друга. Люцерна способствует сохранению, воспроизводству и накоплению гумуса, свежего органического вещества и оставляет в почве до 200–230 кг/га азота (Трофимов, 2005).

Проблема повышения продуктивности и получения стабильных урожаев многолетних бобовых трав в условиях увеличивающейся стрессовой нагрузки и недостаточного содержания большинства микроэлементов ставит задачу по поиску наиболее эффективных микроудобрений и биорегуляторов, а также способов их применения в технологии возделывания бобовых трав (Кшникаткина, 2007; Кашеваров, 2010; Тимошкин, 2013).

Основной путь решения проблемы повышения продукционной деятельности растений — использование микроудобрений, регуляторов и биологических удобрений в технологии возделывания многолетних трав, в том числе для предпосевной обработки семян.

Под влиянием микроудобрений повышается устойчивость растений к различным заболеваниям и неблагоприятным условиям внешней среды (почвенной и воздушной засухе, переувлажнению, повышенным и пониженным температурам), увеличивается завязываемость семян в связи с улучшением посещаемости растений опылителями. Предпосевная обработка семян микроэлементами — простой и экономичный агроприём, повышающий продуктивность культур за счёт оптимизации минерального питания растений в начале их роста и развития. По данным М. И. Тарковского, опудривание семян люцерны молибдатом аммония-натрия повышало урожай семян люцерны в среднем на 18% (Иванова, 2017).

Малоизученность предпосевной обработки семян люцерны изменчивой в условиях Удмуртской Республики определила актуальность работы. Целью работы было определение влияния покровной культуры и эффективности предпосевной обработки семян в технологии возделывания люцерны изменчивой.

Методика исследований. Исследования проводили на опытном поле АО «Учхоз Июльское ИжГСХА» в 2017–2019 годах в соответствии с общепринятыми методиками (Доспехов, 1985). Почва опытных участков дерново-подзолистая среднесуглинистая со следующей агрохимической характеристикой пахотного слоя: содержание гумуса (ГОСТ 26213-91) — среднее и повышенное (2,3–2,8%); подвижного фосфора (ГОСТ Р 54650-2011) — очень высокое (265–284 мг/кг почвы), подвижного калия (ГОСТ Р 54650-2011) — повышенное и очень высокое (171–252 мг/кг почвы). Обменная кислотность почвы слабая (рН — 5,3–5,5).

Схема опыта включала два фактора: фактор А — покровная культура: А1 — без покрова (контроль); А2 — однолетние травы на зелёный корм (викоовсяная смесь); А3 — яровая пшеница; фактор В — предпосевная обработка семян: В1 — без обработки (контроль); В2 — молибденовокислый аммоний (300 г/т); В3 — бактериальный препарат «Ризоторфин» (0,5 л/т); В4 — регулятор роста растений НВ-101 (1 мл/т); В5 — комплексное удобрение Agree`s «Форсаж» (1,2 л/т).

Опыт полевой, двухфакторный. Повторность вариантов четырёхкратная, варианты расположены методом расщеплённых делянок. Учётная площадь делянки — 33 м2. Предпосевную обработку семян проводили в день посева, норма расхода рабочей жидкости — 10 л/т. Посев люцерны изменчивой сорта Находка проводили после ярового рапса, норма высева — 4 млн шт./га всхожих семян. Норма высева покровных культур снижена на 30%.

Результаты исследований. Результаты полевых исследований убедительно доказывают эффективность предпосевной обработки семян люцерны изменчивой. Установлено, что обработка семян микроудобрениями, бактериальными удобрениями и регулятором роста способствовала существенному увеличению сбора сухого вещества независимо от покровной культуры (табл. 1). В изучаемых вариантах в первый год пользования за два укоса сбор сухого вещества увеличился на 1,06–2,71 т/га, или на 14–34%, относительно продуктивности посевов без обработки семян (НСР05 частных различий фактора В = 0,81 т/га). Основной вклад в формирование кормовой продуктивности люцерны изменчивой первого года пользования внесла густота растений, которая была существенно выше в вариантах с предпосевной обработкой семян вследствие увеличения полевой всхожести на 8–22% и перезимовки — на 2–9%.

1. Сбор сухого вещества при предпосевной обработке семян и покровной культуре (среднее по двум закладкам, 2018–2019 гг.)

Покровная культура

Предпосевная обработка

В 1-й год пользования

Во 2-й год пользования

Среднее

Без покрова (к)

без обработки (к)

8,80

10,36

9,58

молибденовокислый аммоний

10,28

12,22

11,25

бактериальный препарат «Ризоторфин»

10,07

11,86

10,97

регулятор роста растений НВ-101

9,86

11,71

10,79

комплексное удобрение Agree’s «Форсаж»

11,14

13,31

12,23

среднее

10,03

11,89

10,96

Однолетние травы на зелёный корм

без обработки (к)

9,03

10,57

9,80

молибденовокислый аммоний

10,80

12,90

11,85

бактериальный препарат «Ризоторфин»

11,18

13,32

12,25

регулятор роста растений НВ-101

11,69

14,02

12,86

комплексное удобрение Agree’s «Форсаж»

11,41

13,63

12,52

среднее

10,82

12,89

11,86

Яровая пшеница на зерно

без обработки (к)

8,01

9,42

8,72

молибденовокислый аммоний

10,72

12,85

11,79

бактериальный препарат «Ризоторфин»

10,19

12,17

11,18

регулятор роста растений НВ-101

10,75

12,77

11,76

комплексное удобрение Agree’s «Форсаж»

10,61

12,58

11,60

среднее

10,06

11,96

11,06

НСР05 частных различий фактора В

0,81

1,10

 

Исследованиями Е. П. Ивановой (2015) в среднем по трём закладкам опыта установлено преимущество беспокровных посевов люцерны при урожайности 7,53 т/га. Наибольшее угнетение люцерна изменчивая испытывала под покровом райграса однолетнего. По сбору сухой массы люцерна под покровом райграса уступала беспокровному посеву на 48,9%, а под покровом ячменя — на 46,7%. Аналогичные результаты получены В. М. Шлапуновым (2017): урожайность зелёной массы в беспокровных посевах была на 12,6 т/га выше, чем при посеве под ячмень. Проведёнными нами исследованиями в Удмуртской Республике результаты не подтвердились. В среднем по двум закладкам в первый год пользования сбор сухого вещества люцерны при беспокровном посеве и под покров однолетних трав и яровой пшеницы был на одном уровне — 10,03–10,82 т/га.

В посевах второго года пользования влияние предпосевной обработки семян сохранилось и выразилось в существенном повышении сбора сухого вещества — на 1,35–3,45 т/га (НСР05 частных различий фактора В = 1,10 т/га).

В среднем за 2 года пользования по двум закладкам наибольший сбор сухого вещества (11,86 т/га) был получен при посеве люцерны изменчивой под покров однолетних трав на зелёный корм. Предпосевная обработка семян люцерны изменчивой «Ризоторфином», регулятором роста растений и комплексным удобрением и посев под однолетние травы обусловили формирование высокой продуктивности — 12,25–12,86 т/га.

О размерах симбиотического аппарата бобовых растений можно судить прежде всего по количеству и массе клубеньков. При этом наибольший интерес представляют активные клубеньки, то есть содержащие легоглобин. От их количества и массы зависит активный симбиотический потенциал и в конечном счёте — размеры азотфиксации. Первые клубеньки на корнях люцерны отмечались уже в фазу третьего тройчатого листа во всех вариантах, и к концу вегетации первого года жизни их количество колебалось от 9 до 32 шт. на растении, при этом в контрольном варианте их было 9–16 шт. на растении, в посевах с обработанными молибденовокислым аммонием семенами — 17–22 шт. на растении, «Ризоторфином» — 20–32 шт. на растении, регулятором роста растений — 15–27 шт. на растении, комплексным удобрением — 26–31 шт. на растении, что, в свою очередь, повлияло на содержание и сбор протеина. Сбор сырого протеина с урожаем сухого вещества варьировался в среднем по двум закладкам от 1,54 до 2,32 т/га (рис.).

Рис. Сбор сырого протеина за два укоса при предпосевной обработке семян, т/га (среднее по двум закладкам, 2017–2018 гг.)

В среднем по опыту наибольшая величина этого показателя (2,22 т/га) отмечена в варианте с предпосевной обработкой комплексным удобрением Agree’s «Форсаж». Обработка семян молибденовокислым аммонием, «Ризоторфином» и регулятором роста растений повысила сбор сырого протеина на 32–35%.

Биоэнергетическая оценка — это универсальный способ определения затрат антропогенной энергии в агроэкосистемах, позволяющий выразить её количество в единых показателях системы СИ. Анализ биоэнергетической эффективности возделывания люцерны изменчивой (табл. 2) показал, что посев под покров однолетних трав семенами, обработанными молибденовокислым аммонием, увеличил выход обменной энергии на 2,4–11,5 ГДж/га, «Ризоторфином» — на 4,3–7,3 ГДж/га, регулятором роста растений — на 7,1–21,2 ГДж/га.

2. Выход обменной энергии за два укоса и коэффициент энергетической эффективности при разной предпосевной обработке семян и покровной культуре, ГДж/га (среднее по двум закладкам, 2017–2018 гг.)

Предпосевная обработка

Покровная культура

Среднее

Коэффициент энергетической эффективности (КЭЭ)

без покрова (к)

однолетние травы на зелёный корм

яровая пшеница

Без обработки (к)

100,0

98,8

90,5

96,4

3,50

Молибденовокислый аммоний

114,8

126,3

123,9

121,7

4,53

Бактериальный препарат «Ризоторфин»

118,0

122,3

115,0

118,4

4,32

Регулятор роста растений НВ-101

109,4

130,6

123,5

121,2

4,52

Комплексное удобрение Agree’s «Форсаж»

129,5

125,9

125,4

126,9

4,79

Среднее

114,3

120,8

115,7

Применение комплексного удобрения Agree’s «Форсаж» обеспечило стабильную кормовую продуктивность независимо от беспокровного посева или посева под покров однолетних трав и яровой пшеницы (125,4–129,5 ГДж/га), что выше на 25,9–34,9 ГДж/га, или на 26–38%, чем при посеве необработанными семенами. Для расчёта эффективности предпосевной обработки семян был рассчитан коэффициент энергетической эффективности с учётом полных затрат энергии на производство и количества энергии в урожае по технологической карте. Установлено, что при предпосевной обработке семян коэффициент энергетической эффективности увеличился на 0,82–1,29, максимальное его значение (КЭЭ = 4,79) получено при применении комплексного удобрения Agree’s «Форсаж».

Заключение. По двум закладкам опыта установлено, что по кормовой продуктивности преимущество имеют посевы люцерны изменчивой под покров однолетних трав на зелёный корм и с предпосевной обработкой семян молибденовокислым аммонием, «Ризоторфином», регулятором роста растений НВ-101, о чём свидетельствует выход обменной энергии 122,3–130,6 ГДж/га. Применение комплексного удобрения Agree’s «Форсаж» для предпосевной обработки семян люцерны изменчивой обеспечило наибольший коэффициент энергетической эффективности — 4,79.

Литература

  1. Иванова Е. П. Эффективность обработки семян люцерны изменчивой микроэлементами / Е. П. Иванова, Ж. В. Дружечкова // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. — 2017. — № 2 (9).
  2. Иванова Е. П. Продуктивность покровных культур и подпокровных посевов люцерны в условиях Приморского края / Е. П. Иванова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2015. — № 10 (132). — С.35–37.
  3. Камельских Н. П. Влияние севооборотов на плодородие серых лесных почв и урожайность зерновых культур / Н. П. Камельских // Новые горизонты аграрной науки Урала: труды УралНИИСХ. — Екатеринбург, 2014. — Т. 62. — С.35–39.
  4. Кашеваров Н. И. Проблема белка в кормопроизводстве Западной Сибири, пути её решения / Н. И. Кашеваров, В. А. Вязовский // Достижения науки и техники АПК. — 2010. — № 11. — С.42–45.
  5. Управление агроландшафтами для повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных земель России / В. М. Косолапов, И. А. Трофимов, Л. С. Трофимова, Е. П. Яковлева // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2010. — № 2. — С.32–35.
  6. Кшникаткина А. Н. Опыт интродукции новых кормовых растений в лесостепи Среднего Поволжья / А. Н. Кшникаткина, В. Н. Еськин // Вестник Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова. — Саратов, 2007. — С.60–62.
  7. Нагибин А. Е. Новый перспективный сорт люцерны изменчивой Виктория / А. Е. Нагибин, М. А. Тормозин, А. А. Зырянцева // Кормопроизводство. — 2016. — № 6. — С.46–48.
  8. Постников П. А. Плодородие почвы и продуктивность севооборотов при различном насыщении бобовыми травами / П. А. Постников // Агро ХХI. — 2015. — № 7–9. — С.31–33.
  9. Тимошкин О. А. Фотосинтетическая деятельность бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов / О. А. Тимошкин, О. Ю. Тимошкина, А. А. Яковлев // Достижения науки и техники АПК. — 2013. — № 7. — С.58–60.
  10. Агроландшафтно-экологическое районирование и оптимизация агроландшафтов Поволжского экологического района / И. А. Трофимов, Л. С. Трофимова, Т. М. Лебедев, Е. П. Яковлева // Поволжский экологический журнал. — 2005. — № 3. — С.292–304.
  11. Шлапунов В. Н. Урожайность люцерны в подпокровных и беспокровных посевах / В. Н. Шлапунов, А. Н. Романович // Стратегия и приоритеты развития земледелия и селекции полевых культур в Беларуси: материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 90-летию со дня основания РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию», 2017. — С.170–174.

Forage productivity of bastard alfalfa as affected by cover crop and seed treatment

Ryabova T. N., PhD Agr. Sc.

Votintsev A. I.

Kokonov S. I., Dr. Agr. Sc.

Izhevsk State Agricultural Academy

426069, Russia, the Udmurt Republic, Izhevsk, Studencheskaya str., 11

Е-mail: nir@izhgsha.ru

Optimization of alfalfa production for cattle feeding is of high interest in the Udmurt Republic. Seed treatment prior to planting is a simple and low-cost procedure that improves plant mineral nutrition in the beginning of its life cycle and increases its productivity. The investigation aimed at testing the effectiveness of seed treatment and cover crop when growing bastard alfalfa. Soil — sod-podzolic, medium clay content, medium and high humus content (2.3–2.8%), high concentrations of soluble phosphorus (265–284 mg/kg) and potassium (171–252 mg/kg), рН — 5.3–5.5. Annual grasses for green fodder and spring wheat performed as cover crops. Alfalfa seeds were treated with ammonium molybdate tetrahydrate (300 g/t), “Rizotorfin” bacterial preparation (0.5 l/t), NV-101 growth regulator (1 ml/t), Agree`s “Forsazh” complex fertilizer (1.2 l/t). Seeding alfalfa with annual grasses provided the highest yield of dry matter (DM). Microfertilizer, bacterial preparation and growth regulator had positive effect on alfalfa. By the end of the first life cycle alfalfa root nodule number varied within 9–31 pcs/plant, in the control variant — 9–16 pcs/plant, in the experimental variants — 17–23 pcs/plant. In the first year seed treatment increased DM yield by 1.06–2.71 t ha-1 (14–34%) for two cuts, in the second one — by 1.35–3.45 t ha-1 (13–33%).

Keywords: forage productivity, cover crop, alfalfa, seed treatment, forage nutritional value.

References

1. Ivanova E. P. Effektivnost obrabotki semyan lyutserny izmenchivoy mikroelementami / E. P. Ivanova, Zh. V. Druzhechkova // Elektronnyy nauchno-metodicheskiy zhurnal Omskogo GAU. — 2017. — No. 2 (9).

2. Ivanova E. P. Produktivnost pokrovnykh kultur i podpokrovnykh posevov lyutserny v usloviyakh Primorskogo kraya / E. P. Ivanova // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. — 2015. — No. 10 (132). — P.35–37.

3. Kamelskikh N. P. Vliyanie sevooborotov na plodorodie serykh lesnykh pochv i urozhaynost zernovykh kultur / N. P. Kamelskikh // Novye gorizonty agrarnoy nauki Urala: trudy UralNIISKh. — Ekaterinburg, 2014. — Vol. 62. — P.35–39.

4. Kashevarov N. I. Problema belka v kormoproizvodstve Zapadnoy Sibiri, puti ee resheniya / N. I. Kashevarov, V. A. Vyazovskiy // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2010. — No. 11. — P.42–45.

5. Upravlenie agrolandshaftami dlya povysheniya produktivnosti i ustoychivosti selskokhozyaystvennykh zemel Rossii / V. M. Kosolapov, I. A. Trofimov, L. S. Trofimova, E. P. Yakovleva // Doklady Rossiyskoy akademii selskokhozyaystvennykh nauk. — 2010. — No. 2. — P.32–35.

6. Kshnikatkina A. N. Opyt introduktsii novykh kormovykh rasteniy v lesostepi Srednego Povolzhya / A. N. Kshnikatkina, V. N. Eskin // Vestnik Saratovskogo GAU im. N. I. Vavilova. — Saratov, 2007. — P.60–62.

7. Nagibin A. E. Novyy perspektivnyy sort lyutserny izmenchivoy Viktoriya / A. E. Nagibin, M. A. Tormozin, A. A. Zyryantseva // Kormoproizvodstvo. — 2016. — No. 6. — P.46–48.

8. Postnikov P. A. Plodorodie pochvy i produktivnost sevooborotov pri razlichnom nasyshchenii bobovymi travami / P. A. Postnikov // Agro KhKhI. — 2015. — No. 7–9. — P.31–33.

9. Timoshkin O. A. Fotosinteticheskaya deyatelnost bobovykh trav pri primenenii mikroudobreniy i bioregulyatorov / O. A. Timoshkin, O. Yu. Timoshkina, A. A. Yakovlev // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2013. — No. 7. — P.58–60.

10. Agrolandshaftno-ekologicheskoe rayonirovanie i optimizatsiya agrolandshaftov Povolzhskogo ekologicheskogo rayona / I. A. Trofimov, L. S. Trofimova, T. M. Lebedev, E. P. Yakovleva // Povolzhskiy ekologicheskiy zhurnal. — 2005. — No. 3. — P.292–304.

11. Shlapunov V. N. Urozhaynost lyutserny v podpokrovnykh i bespokrovnykh posevakh / V. N. Shlapunov, A. N. Romanovich // Strategiya i prioritety razvitiya zemledeliya i selektsii polevykh kultur v Belarusi: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 90-letiyu so dnya osnovaniya RUP “Nauchno-prakticheskiy tsentr NAN Belarusi po zemledeliyu”, 2017. — P.170–174.

Обсуждение закрыто.