Новый вид клевера (Trifolium pannonicum Jacq.) для кормопроизводства Калининградской области

УДК 633.32:631.526.32:633.2.031(571.1)

Новый вид клевера (Trifolium pannonicum Jacq.) для кормопроизводства Калининградской области

Краснопёров А. Г., доктор сельскохозяйственных наук

Буянкин Н. И., доктор сельскохозяйственных наук

Чекстер Н. Ю.

Калининградский НИИСХ, филиал «ФНЦ кормопроизводства и агроэкологии им. В. Р. Вильямса»

238651, Россия, Калининградская обл., Полесский р-н, п. Славянское, Молодежный пер., д. 9

E-mail: Kaliningradniish@yandex.ru

Кормовая база Калининградской области пополнилась новым видом многолетнего клевера — клевером паннонским (Trifolium pannonicum Jacq.) сорта Премьер. Клевер раннеспелый, от весеннего отрастания до укосной спелости проходит 52–65 дней, до созревания семян — 98–110 дней. Высота генеративных побегов (60–80 см) и полуразвалистая многостебельная форма куста способствуют устойчивости к полеганию. В первые 2 года жизни урожайность надземной массы невысокая — 0,8–1,2 т/га. Начиная с третьего года жизни, она значительно увеличивается за счёт числа и высоты побегов. В годы исследований урожайность составляла до 5,14 т/га сухого вещества. Наибольшее содержание сырого протеина (18%) наблюдалось в фазы стеблевания–начала бутонизации, к фазе массового цветения оно снижалось до 15%. Содержание клетчатки увеличивалось по мере старения травостоя с 27 до 33%. Клевер паннонский — облигатный энтомофил, опыляемый шмелями, и от их количества зависит число завязавшихся семян. Семена крупные, масса 1000 зёрен — 4,7 г. Установлена высокая фитомелиоративная роль клевера паннонского, которая напрямую зависит от густоты травостоя. Содержание гумуса в пахотном горизонте почв под клевером паннонским варьируется в пределах 2,6–4,7%. Содержание в почве аммиачного и нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия увеличивается с каждым годом жизни клевера паннонского и имеет положительную зависимость с достоверными коэффициентами аппроксимации.

Ключевые слова: клевер паннонский сорта Премьер, раннеспелость, продуктивное долголетие, облиственность, питательность, фитомелиоративное значение.

Кормопроизводство — важнейшая отрасль сельского хозяйства, научно-технический уровень развития которой не только определяет состояние животноводства, но и существенно влияет на эффективность растениеводства, сохранение плодородия почв и окружающей среды. Более 70% всей площади сельскохозяйственных угодий Калининградской области вовлечены в сферу кормопроизводства, однако обеспеченность скота кормами остаётся крайне низкой и не превышает 2,5 тыс. т корм. ед. на условную голову скота. Генетический потенциал продуктивности молочного стада в Калининградской области реализуется лишь наполовину. Из-за недостаточного потребления животными питательных веществ и слабой сбалансированности рационов по энергии и протеину в хозяйствах отмечаются высокие затраты кормов, особенно концентратов, наблюдается преждевременная выбраковка животных вследствие нарушения обмена веществ (Буянкин, Краснопёров, Фёдорова и др., 2016).

Один из путей решения проблемы сбалансированности кормов — удлинение срока эксплуатации травостоя. Принимая во внимание дефицит белка в рационе животных и снижение плодородия почвы, актуальной становится задача расширения ассортимента бобовых трав с высоким продуктивным долголетием. Этим свойством отличается клевер паннонский (Trifolium pannonicum Jacq.). Сорт клевера паннонского Премьер включён в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, в 2010 году (патент № 5907). Оригинаторы сорта: Сибирский ФНЦ агробиотехнологий РАН и Центральный Сибирский ботанический сад СО РАН; авторы: Е. В. Боголюбова, З. В. Агаркова, Г. К. Зверева, И. Я. Архипов, Р. Я. Пленник, Е. В. Жмудь (Агаркова, Архипов, Боголюбова и др., 2009). Семена для экологического испытания в ФГБНУ «Калининградский НИИСХ» были любезно предоставлены одним из авторов — Е. В. Боголюбовой.

Цель работы — изучить морфологические признаки клевера паннонского сорта Премьер, особенности его роста и развития, кормовую и семенную продуктивность, а также фитомелиоративную роль в условиях Калининградской области.

Методика исследований. Исследования проводились в 2015–2017 годах на семенном посеве клевера паннонского на опытном поле Калининградского НИИСХ. Опытное поле расположено на Полесской равнине. В 2015–2017 годах начало вегетационного периода было холодным и сухим. Затем в июле 2015 года и в августе 2016 и 2017 годов наблюдалось превышение нормы месячных осадков в 1,5 раза. Сумма положительных температур за вегетационный период 2015–2017 годов была ниже среднемноголетней нормы.

Почва среднесуглинистая, хорошо окультуренная, высоконасыщенная основаниями Са и Мg, мощность пахотного горизонта — 0–27 см, реакция почвенного раствора слабокислая (рН — 5,34), содержание подвижного фосфора — 21,2 мг, обменного калия — 23,7 мг на 100 г почвы. Содержание гумуса — 2,07%. Опытный участок мелиорирован дренажём закрытого типа, по периметру опытного поля проложены открытые дренажные каналы.

В 2015 году был проведён раннелетний беспокровный посев на площади 0,18 га сеялкой Amazone с нормой высева 2,5 млн всхожих семян на 1 га на глубину 1–2 см. Основные учёты и наблюдения проведены по общепринятым методикам (Методика полевых опытов с кормовыми культурами, 1971).

Результаты исследований. У клевера паннонского Е. В. Жмудь (1995) выделяла четыре возрастных периода (латентный, прегенеративный, генеративный и постгенеративный) и восемь возрастных состояний (первичного покоя, проростков, ювенильных, имматурных, виргинильных, генеративных молодых, средневозрастных и сенильных растений).

Латентный период. Семена клевера паннонского распространяются путём барохории, т.е. осыпаются под действием силы тяжести поблизости от материнского растения. Плод — односемянный боб с хрящеватой поверхностью. Семена довольно крупные, жёлтые и желтовато-коричневые, сплюснутые с боков, 2,0–2,5 мм длиной и 1,7–2,0 мм шириной, яйцевидной или эллиптической формы (рис. 1). При самосеве массовое появление проростков наблюдалось во влажные годы в начале июля. Прорастание надземное. Всходы появлялись на четвёртый, массовые — на шестой день.

Рис. 1. Семена клевера паннонского сорта Премьер размером от 2 мм и более

Прегенеративный период. Проростки имели две семядоли овальной формы, неопушённые, без жилок. Через 14 дней после начала посева появился простой лист, ещё через 5 дней — первый тройчатосложный. Гипокотиль в длину достигал 1,0–1,5 см; эпикотиль не выражен. Верхушечная почка находилась внутри листового влагалища семядольных листьев. Наличие семядольной трубки у проростков — свидетельство глубокой и длительной адаптации к холодным и засушливым условиям, так как они вынуждены вести суровую борьбу за существование (Боголюбова, 2016). Длина корешка составила 2,0–3,5 см; в это время начиналось его ветвление.

Ювенильное возрастное состояние представлено однопобеговыми розеточными растениями (рис. 2).

Рис. 2. Ювенильное состояние клевера паннонского сорта Премьер (04 мая 2016 г.)

Переход в данное возрастное состояние начинается с отмирания семядольных листьев и разворачивания второго и третьего тройчатосложных листьев. Простой лист продолжает функционировать. Высота розетки листьев составила 2–6 см, на побеге сформировалось два—четыре тройчатосложных листа. Ветвление главного корня продолжалось, его длина достигала 20–25 см. Растения находились в данном возрастном состоянии 10–15 дней. Продолжительность прегенеративного периода составляла 15–20 дней (до конца июня).

Генеративный период. Куст клевера паннонского сорта Премьер полупрямостоячий, многостебельный. Относительно небольшая высота генеративных побегов (60–80 см) и бокаловидная форма куста способствуют неполегаемости травостоя (рис. 3).

Рис. 3. Бокаловидная форма куста клевера паннонского сорта Премьер

Стебель округлый, слабоветвящийся, с шестью—семью междоузлиями. Соцветие — широкоцилиндрическая головка длиной 4–7 см, шириной 3–4 см. Цветки молочно-белые, длиной 2,5–3,0 см (рис. 4). При отцветании головка клевера паннонского сорта Премьер имела характерную колонновидную форму и вкрапления вишнёвого цвета (рис. 5).

Рис. 4. Соцветия клевера панноского сорта Премьер (20.06.2017)

Рис. 5. Отцветающее соцветие клевера паннонского

Всё растение средне опушено. Листья тройчатосложные, крупные. Листочки нижних пластинок эллиптические, верхних — заострённые, ланцетовидные. Длина пластинки у сорта Премьер — 5–7 см, ширина — 9–13 см. Нижние листья сидят на длинных черешках (до 8 см), верхние — на более коротких. Большой размер листовых пластинок положительно отразился на уровне облиственности посевов. Так, у генеративных побегов в фазу начала бутонизации масса листьев составила более 40% (табл. 1).

1. Динамика изменений структуры генеративных побегов клевера паннонского сорта Премьер в разные фазы вегетации, %

(среднее за 2015–2017 гг.)

Во время цветения относительная масса листьев снизилась до 27,5%, но одновременно увеличилась масса соцветий, которые вместе с листьями являются наиболее питательной частью корма. Кроме того, в травостое клевера паннонского наряду с генеративными имеются удлинённые вегетативные побеги, которые также увеличивают общую массу листьев. В зависимости от долевого участия последних облиственность посевов в начале цветения составила 40–45%.

Клевер паннонский — зимнезелёное растение. Самое раннее весеннее отрастание было отмечено в 2017 году — в 3-й декаде марта, в 2016 году — в 1-й декаде апреля. Фаза бутонизации наступала в июне, в конце этого месяца начиналось цветение продолжительностью 12–24 дня. От весеннего отрастания до скашивания на зелёный корм у сорта Премьер проходило 52–65 дней, что характеризует его как раннеспелый. Созревали семена в зависимости от условий сезона в середине–конце августа, т.е. за 98–110 дней.

В начале жизненного цикла надземная масса у клевера паннонского формируется медленно. В первые 2 года жизни интенсивно развивается корневая система, которая, как у многолетнего растения, служит не только для питания растения, но и в качестве запасного органа. По нашим данным, масса корневой системы со второго года жизни к третьему увеличилась на 59%. Известно, что у двулетних растений клевера паннонского в корни поступает 20% ассимилятов, у клевера лугового — лишь 3%. Хорошо сформированная корневая система обеспечивает долголетие этого вида (Кшникаткина, 2015).

В первый год пользования (второй год жизни) у клевера паннонского Премьер получена невысокая урожайность надземной массы: не более 0,6–1,0 т/га сухого вещества в фазу цветения (табл. 2). Начиная с третьего года, её величина возросла более чем в 7 раз. Этому способствовало увеличение числа и высоты всех побегов и интенсивное развитие генеративных побегов. Наибольшее содержание сырого протеина (18%) наблюдалось в фазы стеблевания–начала бутонизации, к фазе массового цветения оно снижалось до 15%. Содержание клетчатки увеличивалось к третьему году жизни травостоя с 27 до 33% (рис. 6).

2. Показатели урожайности клевера паннонского сорта Премьер в фазу цветения

Рис. 6. Питательность кормовой массы клевера паннонского Премьер по фазам вегетации в сухом веществе (2017 г.)

Однако питательность корма из клевера Паннонского сорта Премьер во все фазы вегетации оставалась на одном уровне — 0,7–0,8 корм. ед.

Показатели плодоношения изученного сорта представлены в табл. 3. В литературе имеются противоречивые сведения о возрастной динамике семенной продуктивности клевера паннонского. По одним данным, наблюдается её снижение с возрастом растений, по другим, максимальное значение отмечается на пятом году жизни (Кшникаткина, Галиуллин, 2017; Кшникаткина, Гудимо, 2013). Однако общая семенная продуктивность посевов увеличивается, так как с годами в травостое нарастает число генеративных побегов. В Калининградской области нам ещё предстоит выяснить динамику семенной продуктивности по годам жизни клевера паннонского сорта Премьер.

3. Показатели плодоношения клевера паннонского сорта Премьер (2017 г.)

Примечание: Х — средняя арифметическая; m — ошибка средней; V — коэффициент вариации, %.

Значительная вариабельность числа семян в соцветиях объясняется тем, что клевер паннонский — облигатный энтомофил, опыляемый шмелями, и от их количества зависит число завязавшихся семян (рис. 7).

Рис. 7. Шмель Bombus lucorum L. с обножками из пыльцы на соцветии клевера паннонского сорта Премьер (28 июня 2017 г.)

В год, когда в период цветения сумма месячных осадков превышала среднемноголетнюю норму, зафиксирована невысокая урожайность семян — 80–100 кг/га. По литературным источникам, в средние по увлажнению и сухие годы урожайность увеличивается почти вдвое — до 160–180 кг/га. Такие семена обладают высокими посевными качествами: энергией прорастания — 83–86%, всхожестью — 96–98% (Рафикова, 2012; Гудимо, 2013). Семенная продуктивность клевера паннонского увеличивалась с каждым годом пользования и на третий год жизни (2017 год) составила 528 кг/га.

Отмечена фитомелиоративная роль клевера паннонского, которая напрямую зависит от густоты травостоя. По результатам оценки химических свойств установлено, что в условиях застойно-промывного типа водного режима почвы под клевером паннонским происходит выщелачивание карбонатов на глубину 40–50 см. Степень окарбоначенности иллювиальных горизонтов средняя, с глубиной увеличивается до высокой (более 30% CaCO₃). Наличие карбонатов в профиле почв благоприятно для возделывания клевера паннонского. По общему массиву данных для трёх типов почв (30 почвенных образцов) была рассчитана корреляционная взаимосвязь показателя рН_вод и содержания СаСО₃. Коэффициент корреляции составил 0,8, степень корреляционной связи показателей высокая. Содержание Ca²⁺ в пахотных горизонтах трёх типов почв варьируется от высокого до очень высокого (рис. 7); содержание Mg²⁺ в почвах меняется от низкого до очень высокого. Различия связаны с влиянием оглеения (рис. 8).

Рис. 8. Варьирование Ca²⁺ и Mg²⁺ в посеве клевера паннонского при разной степени оглеения дерново-суглинистой почвы

При рядовом способе посева большая часть развитой корневой системы находилась в слое почвы 0–40 см. За счёт растительных остатков происходит восполнение гумуса в посеве клевера паннонского. Содержание гумуса в пахотном горизонте почв под клевером паннонским варьируется от среднего до высокого по региональной шкале — 2,6–4,7%. Наибольшее количество гумуса характерно для дерново-глеевой среднесуглинистой почвы. Наличие в почве аммиачного и нитратного азота возрастает с каждым годом жизни клевера паннонского: обнаружена положительная зависимость с достоверным коэффициентом аппроксимации (R²) — 0,999 и 0,909 соответственно. Положительная линейная зависимость прослеживается и в случае с подвижным фосфором и обменным калием (рис. 8).

Рис. 9. Динамика накопления основных питательных элементов под клевером паннонским к третьему году жизни

К третьему году жизни в почве под клевером паннонским накопилось около 22 т/га корневой массы. Основная масса клубеньков сформировалась в период бутонизации (453,9–532,8 кг/га) к третьему году жизни клевера паннонского. Оба показателя также имеют положительную линейную зависимость (рис. 10).

Рис. 10. Накопление сухой массы корневых остатков клевера паннонского в слое 0‒40 см

Заключение. Новый вид кормовой культуры для Калининградской области — клевер паннонский сорта Премьер — обладает стабильностью формирования кормовой массы в разные фазы вегетации и устойчивой семенной продуктивностью. Способность образовывать полноценные семена свидетельствует о хорошей адаптированности клевера паннонского сорта Премьер к природно-климатическим условиям Калининградской области. Он может быть рекомендован в качестве белкового компонента для создания долголетних сенокосов. Установлена высокая фитомелиоративная роль клевера паннонского, которая напрямую зависит от густоты травостоя.

Литература

1. Боголюбова Е. В. Фенологическое развитие клевера паннонского (Тrifolium pannonicum Jacq.) в приобской лесостепи / Е. В. Боголюбова // Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока: чтения памяти Л. М. Черепнина и материалы 6-й Всероссийской конференции с международным участием, посвящённые 110-летию со дня рождения Л. М. Черепнина и 80-летию гербария им. Л. М. Черепнина (KRAS) / Отв. ред. Е. М. Антипова. — Красноярский государственный педагогический университет им. В. П. Астафьева, 2016. — С.253–258.
2. Гудимо В. В. Применение баковых смесей гербицидов и регуляторов роста на посевах клевера паннонского в лесостепи Среднего Поволжья: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — Пенза, 2013. — 181 с.
3. Жмудь Е. В. Биоморфологические особенности и ритмы развития двух популяций Trifolium pannonicum Jacq., выращиваемого в Центральном Сибирском ботаническом саду СО РАН (г. Новосибирск) / Е. В. Жмудь // Растительные ресурсы. — 1995. — Т. 31. — Вып. 3. — С.65–73.
4. Клевер паннонский сорта Премьер / З. Б. Агаркова, И. Я. Архипов, Е. В. Боголюбова и др. — Патент на изобретение RUS 5907 14.12.2009.
5. Кшникаткина А. Н. Клевер паннонский / А. Н. Кшникаткина. — Пенза: РИО ПГСХА, 2015. — 318 с.
6. Кшникаткина А. Н. Приёмы повышения семенной продуктивности клевера паннонского (Trifolium pannonicum Jacq.) / А. Н. Кшникаткина, В. В. Гудимо // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. — 2013. — № 3 (23). — С.37–41.
7. Кшникаткина А. Н. Семенная продуктивность клевера паннонского (Trifolium pannonicum Jacq.) в зависимости от способов посева в лесостепи Среднего Поволжья / А. Н. Кшникаткина, А. А. Галиуллин // Нива Поволжья. — 2017. — № 1 (42). — С.32–38.
8. Методика полевых опытов с кормовыми культурами / ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса. — М., 1971. — 157 с.
9. Рафикова Г. Р. Совершенствование технологии возделывания клевера паннонского (Trifolium pannonicum Jacq.) в условиях лесостепи среднего Поволжья: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук. — Пенза, 2012. — 25 с.
10. Руководство по ресурсосберегающим технологиям и приёмам улучшения сенокосов и пастбищ в Калининградской области / Н. И. Буянкин, А. Г. Красноперов, З. Н. Федорова и др. — Калининград: Арт Принт Плюс, Кладезь, 2016. — 116 с.

References

1. Bogolyubova E. V. Fenologicheskoe razvitie klevera pannonskogo (Trifolium pannonicum Jacq.) v priobskoy lesostepi / E. V. Bogolyubova // Flora i rastitelnost Sibiri i Dalnego Vostoka: chteniya pamyati L. M. Cherepnina i materialy 6-y Vserossiyskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, posvyashchennye 110-letiyu so dnya rozhdeniya L. M. Cherepnina i 80-letiyu gerbariya im. L. M. Cherepnina (KRAS) / Otv. red. E. M. Antipova. — Krasnoyarskiy gosudarstvenny pedagogicheskiy universitet im. V. P. Astafeva, 2016. — P.253–258.

2. Gudimo V. V. Primenenie bakovykh smesey gerbitsidov i regulyatorov rosta na posevakh klevera pannonskogo v lesostepi Srednego Povolzya: avtoref. dis. … kand. s.-kh. nauk. — Penza, 2013. — 181 p.

3. Zhmud E. V. Biomorfologicheskie osobennosti i ritmy razvitiya dvukh populyatsiy Trifolium pannonicum Jacq., vyrashchivaemogo v Tsentralnom Sibirskom botanicheskom sadu SO RAN (g. Novosibirsk) / E. V. Zhmud // Rastitelnye resursy. — 1995. — Vol. 31. — Iss. 3. — P.65–73.

4. Klever pannonskiy sorta Premer / Z. B. Agarkova, I. YA. Arkhipov, E. V. Bogolyubova et al. — Patent na izobretenie RUS 5907 14.12.2009.

5. Kshnikatkina A. N. Klever pannonskiy / A. N. Kshnikatkina. — Penza: RIO PGSKHA, 2015. — 318 p.

6. Kshnikatkina A. N. Priemy povysheniya semennoy produktivnosti klevera pannonskogo (Trifolium pannonicum Jacq.) / A. N. Kshnikatkina, V. V. Gudimo // Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. — 2013. — No. 3 (23). — P.37–41.

7. Kshnikatkina A. N. Semennaya produktivnost klevera pannonskogo (Trifolium pannonicum Jacq.) v zavisimosti ot sposobov poseva v lesostepi Srednego Povolzhya / A. N. Kshnikatkina, A. A. Galiullin // Niva Povolzhya. — 2017. — No. 1 (42). — P.32–38.

8. Metodika polevykh opytov s kormovymi kulturami / VNII kormov im. V. R. Vilyamsa. — Moscow, 1971. — 157 p.

9. Rafikova G. R. Sovershenstvovanie tekhnologii vozdelyvaniya klevera pannonskogo (Trifolium pannonicum Jacq.) v usloviyakh lesostepi srednego Povolzhya: avtoref. diss. … kand. s.-kh. nauk. — Penza, 2012. — 25 p.

10. Rukovodstvo po resursosberegayushchim tekhnologiyam i priemam uluchsheniya senokosov i pastbishch v Kaliningradskoy oblasti / N. I. Buyankin, A. G. Krasnoperov, Z. N. Fedorova et al. — Kaliningrad: Art Print Plyus, Kladez, 2016. — 116 p.

New clover species (Trifolium pannonicum Jacq.) for feed production in the Kaliningrad region

Krasnoperov A. G., Dr. Agr. Sc.

Buyankin N. I., Dr. Agr. Sc.

Chekster N. Yu.

Kaliningrad Agricultural Research Institute, branch of the Federal Scientific Center for Feed Production and Agroecology named by V.R. Villiams

238651, Russia, the Kaliningrad region, Polesskiy rayon, poselok Slavyanskoe (village), Molodezhny str., 9

E-mail: Kaliningradniish@yandex.ru

A new species — perennial Hungarian clover (Trifolium pannonicum Jacq.), variety ‘Premer’ — supplemented feed reserve in the Kaliningrad region. A clover is short-season; it takes 52–65 days from spring aftergrowing till cutting time, and 98–110 days — till seed maturation. The height of the generative shoots of 60–80 cm and the semi-loose multicaulis form of the tuft promotes resistance to lodging. In the first 2 years of life cycle, the productivity of the top mass was low — 0.8–1.2 t ha^-1. From the third year of life cycle, it significantly increased due to the number and height of shoots. During the years of research, the dry matter yield was up to 5.14 t ha^-1. The highest content of crude protein (18%) was observed during shooting–early budding, during the mass flowering it decreased down to 15%. The fiber content increased from 27% to 33% as the sward grew. Hungarian clover is an obligate entomophile pollinated by bumblebees, and the number of set seeds depends on their amount. The seeds are large; 1000 grains weigth is 4.7 g. A high phytomeliorative value of Hungarian clover directly depends on the density of the grass stand. The humus content in the plough-layer under the Hungarian clover varied between 2.6–4.7%. The content in the soil of ammonia and nitrate nitrogen, soluble phosphorus and exchange potassium increased every year of life cycle of the Hungarian clover and had a positive correlation with significant approximation coefficients.

Keywords: Hungarian clover variety ‘Premer’, early ripeness, productive longevity, leaf coverage, feeding value, phytomeliorative value.