Урожайность бобово-злаковых травосмесей с различными сортами клевера лугового на осушаемых землях Нечерноземья

УДК 633.2.03

Урожайность бобово-злаковых травосмесей с различными сортами клевера лугового на осушаемых землях Нечерноземья

Капсамун А. Д., доктор сельскохозяйственных наук

Павлючик Е. Н., кандидат сельскохозяйственных наук

Иванова Н. Н., кандидат сельскохозяйственных наук

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

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

Е-mail: 2016vniimz-noo@list.ru

Изучение урожайности трёхкомпонентных бобово-злаковых травосмесей с различными сортами клевера лугового проводилось в Тверской области на опытном поле ВНИИ мелиорированных земель в 2018–2020 годах. Опыт заложен в 2018 году на осушаемой дерново-подзолистой почве. Изучались следующие сорта многолетних трав: клевер луговой (Trifolium pratense L.) Кретуновский, Грин, Шанс, Фаленский 86; люцерна изменчивая (× Medicago varia Mart.) Вега 87; тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) ВИК 9 и овсяница луговая (Festuca pratensis L.) Сахаровская. В 2020 году наиболее высокими темпами роста обладали травостои второго года пользования с ранними сортами клевера лугового Кретуновский и Грин в смеси с тимофеевкой луговой сорта ВИК 9 — 67–70 см при густоте стеблестоя 495–852 шт./м². Наиболее продуктивными на осушаемых землях показали себя смешанные травостои люцерны изменчивой, клевера лугового и тимофеевки луговой. Трёхкомпонентные агрофитоценозы укосного типа на основе сортов клевера лугового Кретуновский, Грин, Шанс, Фаленский 86, люцерны изменчивой и тимофеевки луговой сформировали урожай кормовой массы 35–39,7 т/га. Травосмесь тимофеевки луговой с раннеспелым сортом клевера Шанс сформировала два укоса с выходом сухой массы 9,5 т/га, овсяницы луговой — 9,0 т/га. Отмечено хорошее качество полученной растительной массы: содержание переваримого протеина составило 18,9–19,5 г/кг при энергетической питательности 1,09–1,26. В растительной массе травосмесей с овсяницей луговой содержание переваримого протеина было выше, чем в смесях с тимофеевкой луговой, на 1,1 г/кг корма в первом и на 2,41 г/кг корма во втором укосе. По содержанию кормовых единиц в 1 кг корма питательность кормовой массы в зависимости от состава исследуемых смесей была равноценна — 0,23–0,24.

Ключевые слова: клевер луговой, люцерна изменчивая, тимофеевка луговая, овсяница луговая, урожайность зелёной массы, выход сухой массы.

В условиях Нечерноземья наиболее эффективным является использование в кормопроизводстве смешанных бобовых трав со злаковыми компонентами. Такие травостои должны занимать основные площади среди сеяных лугов. Для повышения уровня кормопроизводства в состав травосмесей рекомендуется включать как клевер луговой, так и более долголетнюю культуру — люцерну изменчивую (Лазарев, 2007). Присутствие в смесях двух различающихся по продуктивному долголетию и взаимно заменяемых бобовых трав способствует формированию высокой урожайности и питательности кормовой массы травосмесей. В травосмесях разные виды и сорта трав отличаются темпами развития и способны восполнять травостои по годам жизни (Павлючик и др., 2020; Онучина, Корнева, 2017; Павлючик и др., 2017; Харьков, Шпаков, Трофимов, 2003). Создание новых сортов трав интенсивного типа, обладающих высоким потенциалом продуктивности, долголетием, многоукосностью, кормовыми достоинствами, требует оценки их адаптивности к условиям региона. Это особенно актуально в настоящее время в условиях резко меняющихся погодных условий (Косолапов, Пилипенко, 2017).

Введение в бобово-злаковые травосмеси разных видов и сортов трав и их двукратное использование являются основой формирования прочной кормовой базы для животноводства. Использование в сенокосной технологии смешанных посевов способствует повышению их долговечности, стабилизации урожая по годам и является экологическим приёмом повышения эффективности кормопроизводства. Возделывание смесей многолетних трав с разными сроками созревания позволяет равномерно распределить поступление зелёного и сырьевого корма, разнообразить производство кормов с низкой себестоимостью, сбалансированных по протеину и энергетической ценности (Зарьянова, Зотиков, Кирюхин, 2017; Новосёлов, Шпаков, Новосёлов, 2010; Хисматуллин, Чекмарёв, 2012).

Цель исследований — изучение и выявление наиболее ценных видов и сортов многолетних трав для использования в травосмесях сенокосного типа на осушаемых землях гумидной зоны.

Методика исследований. Исследования проводились в Тверской области на опытном поле ВНИИ мелиорированных земель в 2018–2020 годах. Посев семян трав проведён в 2018 году во второй декаде июня. Изучены следующие сорта многолетних бобовых трав: клевер луговой (Trifolium pratense L.) Кретуновский, Грин, Шанс, Фаленский 86; люцерна изменчивая (× Medicago varia Mart.) Вега 87. Злаковые компоненты: тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) сорта ВИК 9 и овсяница луговая (Festuca pratensis L.) сорта Сахаровская. Исследуемые сорта клевера лугового созданы селекционерами Фаленской опытной станции НИИСХ Северо-Востока (Кировская область). За контроль принят вариант с клевером луговым сорта Фаленский 86 в смеси с люцерной изменчивой Вега 87 и тимофеевкой луговой ВИК 9. Скашивание клеверо-люцерно-злаковых травосмесей проводилось в фазу бутонизации – начала цветения бобовых культур.

Почва опытного участка дерново-подзолистая, осушаемая с 1982 года закрытым гончарным дренажем. Расстояние между дренами — 18–20 м, глубина заложения — 0,9–1,2 м. Размер делянки опыта по изучению разноспелых бобово-злаковых травосмесей составил 40×6,4 м (256 м²), учётная площадь — 10×4 м (40 м²). Восемь вариантов расположены последовательно в четырёхкратной повторности.

Агротехника общепринятая для возделывания многолетних трав в Нечернозёмной зоне и направлена на борьбу с сорняками, накопление влаги в пахотном слое почвы, тщательную разделку пласта и выравнивание поверхности поля. Предшественник — рапс. Перед закладкой опыта проведены ранневесенняя вспашка, культивация вдоль и поперёк участка, сбор камней, внесение сложных минеральных удобрений (N₄₅P₄₅K₄₅). Предпосевная обработка почвы проводилась комбинированным блочно-модульным агрегатом, посев осуществлялся сеялкой рядовым беспокровным способом. Комбинированный агрегат обеспечивал рыхление почвы, подрезание сорняков, измельчение комков, выравнивание поверхности и прикатывание.

Перед посевом семена бобово-злаковых культур тщательно перемешивались. Семена при посеве с одновременным прикатыванием заделывали в почву на глубину 0,5–2 см. В тройных травосмесях семена высевали нормами: клевер луговой — 7 кг/га; люцерна изменчивая — 8 кг/га; тимофеевка луговая — 4 кг/га или овсяница луговая — 8 кг/га. Схема опыта представлена в табл. 1. В середине вегетационного периода, по мере отрастания сорняков, проводили их подкашивание на высоте среза до 20 см.

Агрохимический анализ почвенных образцов, отобранных перед закладкой опыта, проведён в лаборатории массовых анализов ВНИИМЗ по показателям: рН (потенциометрически), азот легкогидролизуемый (по Корнфилду), фосфор и калий (по Кирсанову), гумус (по Тюрину). Для дерново-подзолистых супесчаных почв в опыте характерна слабокислая почвенная реакция: рН — 5,76–6,34. Содержание в пахотном слое почвы подвижного фосфора составило 125,1–255,1 мг/кг почвы, легкогидролизуемого азота — 41,3–57,1 мг/кг почвы, обменного калия — 120,6–144,5 мг/кг почвы, гумуса — 3,54–4,75%.

В годы пользования травостоями проводили минеральную подкормку трав ранней весной в дозе N₃₀Р₃₀K₃₀ и после проведения первого укоса — в дозе N₁₅Р₁₅K₁₅.

Начало отрастания кормовых трав отмечено в последней декаде апреля. Метеорологические условия 2020 года отличались от других лет неустойчивостью: наблюдался как переизбыток, так и дефицит атмосферных осадков. Гидротермический коэффициент (ГТК), показатель влагообеспеченности территории, учитывающий количество и сумму положительных температур в период вегетации травостоев, в 2020 году составил 2,23, что говорит об условиях избыточного увлажнения (в норме ГТК составляет 1–2).

Закладка опыта, проведение наблюдений, учётов и анализов выполнялись по общепринятым методикам, статистическая обработка данных проводилась методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985; Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, 1997; Лазарев, Прудников, Куренкова, 2017).

Результаты исследований. Уровень урожайности многолетних бобово-злаковых травосмесей изменялся за период вегетации в зависимости от входящих в них видов и сортов трав и характера климатических условий в период их роста.

Влажность почвы в период вегетации трав варьировалась в зависимости от климатических условий. В начале отрастания многолетних трав влажность почвы изменялась от 19,7 до 25,4% в пахотном слое и от 18 до 22,8% — в подпахотном горизонте (рис. 1, 2). В первой декаде июня влажность почвы составляла 20,7–25,6%. Период с конца июня и до второй декады июля отличался снижением влажности пахотного слоя почвы до 15,3–22,1%, подпахотного — до 15,9–18,8%.

Подписи к рисункам:

Клевер луг. Грин + люцерна изм. Вега 87 + тимофеевка луг. ВИК 9

Клевер луг. Фаленский 86 + люцерна изм. Вега 87 + тимофеевка луг. ВИК 9

Клевер луг. Грин + люцерна изм. Вега 87 + овсяница луг. Сахаровская

Клевер луг. Фаленский 86 + люцерна изм. Вега 87 + овсяница луг. Сахаровская

Клевер луг. Кретуновский + люцерна изм. Вега 87 + тимофеевка луг. ВИК 9

Клевер луг. Шанс + люцерна изм. Вега 87 + тимофеевка луг. ВИК 9

Клевер Кретуновский + люцерна изм. Вега 87 + овсяница луг. Сахаровская

Клевер Шанс + люцерна изм. Вега 87 + овсяница луг. Сахаровская

Рис. 1. Динамика влажности в слое почвы 0–20 см, % (2020 г.)

Рис. 2. Динамика влажности в слое почвы 20–40 см, % (2020 г.)

Неравномерное выпадение осадков в период вегетации отрицательно отразилось на росте и формировании урожая трав. Первая половина июля и вторая половина августа характеризовались недостаточным количеством влаги: влажность пахотного слоя почвы не превышала 15,4–21,6%, подпахотного — 14,9–20,8%. В остальные периоды показатели влажности почвы были высокими — от 22,9 до 28,8%.

В течение вегетации высота травостоев второго года пользования изменялась в зависимости от погодных условий и состава травосмесей. Наиболее высокорослые травостои к первому укосу сформировали смеси с ультрараннеспелым клевером сорта Кретуновский и раннеспелым сортом Грин — 78–79 см. Данные агрофитоценозы превосходили другие также и по густоте стеблестоя — 495–852 шт./м², что обусловлено их генетическими особенностями (табл. 1).

1. Биометрические показатели бобово-злаковых травосмесей второго года пользования (2020 г.)

Ботанический состав травосмесей при первом скашивании характеризовался невысоким участием бобовых компонентов — 15–28%, ко второму укосу, в основном за счёт активного развития клевера лугового, участие бобовых трав возросло до 18–48%.

Высокой урожайностью зелёной массы в первом укосе отличались варианты с клевером сортов Кретуновский (24,8 т/га) и Фаленский 86 (23,9 т/га) в смеси с тимофеевкой луговой. В среднем смеси с тимофеевкой луговой характеризовались большей урожайностью, чем с овсяницей луговой: превышение составило 0,8 т/га. Во втором укосе на первый план по урожайности выступили клеверо-люцерно-тимофеечные смеси с сортами клевера Шанс (16,0 т/га) и Фаленский 86 (14,2 т/га) (табл. 2).

Ко второму укосу сформировалась в 1,7–2,0 раза меньшая урожайность кормовой массы по сравнению с первым укосом. Более низкой она была в вариантах, где злаковым компонентом являлась овсяница луговая, — 9,2–11,2 т/га зелёной массы (в среднем — 10,0 т/га); в вариантах с тимофеевкой луговой урожайность составила 12,2–16 т/га (в среднем — 13,8 т/га).

По усреднённым данным, урожайность растительной массы в сумме за два укоса оказалась выше в смесях с тимофеевкой луговой — 37,5 т/га, в то время как в смесях с овсяницей луговой она составила 33,0 т/га. Высокой урожайностью кормовой массы среди сравниваемых травосмесей отличались клеверо-люцерно-тимофеечные агроценозы с раннеспелыми сортами клевера лугового Кретуновский (37,4 т/га), Шанс (39,7 т/га) и позднеспелым сортом Фаленский 86 (38,1 т/га).

2. Продуктивность бобово-злаковых травосмесей второго года пользования, т/га (2020 г.)

Выход сухой массы в первом укосе составил 5,2–6,2 т/га, во втором — 2,2–3,7 т/га, что в 1,7–2,4 раза меньше. Наиболее продуктивными оказались травосмеси с участием тимофеевки луговой — в среднем 9,2 т/га сухой массы, ниже на 1 т — с овсяницей луговой — 8,2 т/га. В экстремальных условиях межукосного периода наиболее устойчивыми проявили себя травосмеси с сортами клевера Шанс (8,3 т/га) и Грин (8,6 т/га).

Среди исследуемых сортов клевера лугового наиболее урожайными в условиях осушаемых земель оказались раннеспелые сорта Кретуновский и Шанс. Сбор сухой массы у травосмесей с их участием составил 8,2–9,5 т/га за два укоса. Незначительно, на 0,1–0,8 т/га, уступали в урожайности травосмеси с сортами клевера лугового Грин и Фаленский 86.

В условиях 2020 года в кормовой массе бобово-злаковых травосмесей при первичном отчуждении содержалось переваримого протеина 15,1–19,3 г/кг корма, при вторичном — 16,4–21,9 г/кг корма. Большей питательностью 1 кг корма отличалась кормовая масса смесей с овсяницей луговой: содержание переваримого протеина в них было больше, чем в смесях с тимофеевкой луговой, на 1,1 г/кг корма при первом укосе и на 2,41 г/кг корма — при втором укосе (табл. 3).

3. Биоэнергетическая оценка агрофитоценозов второго года пользования (2020 г.)

В целом за период вегетации наиболее питательную растительную массу сформировали варианты с сортами клевера лугового Грин и Кретуновский в смесях с овсяницей луговой. Исследованиями отмечено хорошее качество полученного корма: содержание переваримого протеина составило 18,9–19,5 г/кг корма при энергетической питательности 1,09–1,26. По содержанию кормовых единиц питательность всех исследуемых смесей была равноценна — 0,23–0,24.

Заключение. Проведённые исследования подтвердили значимость клевера лугового как высокоурожайной и высокопитательной кормовой культуры на осушаемых землях Тверской области. Расширение площадей кормовых угодий под посевы адаптивно-устойчивых многолетних травосмесей с использованием клевера лугового и люцерны изменчивой в смеси со злаковыми травами на основе новых неиспользованных ранее сортов позволит повысить устойчивость кормовой базы. Показана возможность получать до 9,0 т/га сухой массы и обеспечивать отрасль животноводства полноценными кормами с содержанием переваримого протеина 19,5 г/кг корма при энергетической питательности ЭКЕ_КРС — 1,26.

Наиболее приспособленными и продуктивными для возделывания на кормовые цели в условиях Тверской области являются травосмеси на основе сортов клевера лугового разных групп спелости: ультрараннеспелый Кретуновский, раннеспелые Шанс и Грин, позднеспелый Фаленский 86 в смеси с люцерной изменчивой и тимофеевкой луговой. Внедрение в хозяйства разных видов и сортов трав, отличающихся по группам спелости, позволит даже при неблагоприятных условиях выбрать лучшее время для заготовки качественных кормов. Двухукосная технология гарантирует равномерное обеспечение растительной массой в течение вегетации трав.

Литература

1. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.
2. 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.32–37.
3. Косолапов В. М. Состояние и перспективы селекции многолетних кормовых культур / В. М. Косолапов, С. В. Пилипенко // Кормопроизводство. — 2017. — № 7. — С.25–27.
4. Лазарев Н. Н. Урожайность новых сортов клевера лугового и люцерны изменчивой в травосмесях со злаковыми культурами / Н. Н. Лазарев // Кормопроизводство. — 2007. — № 2. — С.8–10.
5. 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.
6. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса. — Москва: Россельхозакадемия, 1997. — 156 с.
7. Роль бобовых культур в совершенствовании полевого травосеяния / Ю. К. Новосёлов, А. С. Шпаков, М. Ю. Новосёлов, В. В. Рудоман // Кормопроизводство. — 2010. — № 7. — С.19–22.
8. Онучина О. Л. Перспективные раннеспелые сорта клевера лугового для условий Северо-Востока Европейской части России / О. Л. Онучина, И. А. Корнева // Sciences of Europe. — 2017. — № 21 (21). — С.3–7.
9. Формирование продуктивности люцерно-клеверо-злаковых травосмесей на северо-западе Нечерноземья / Е. Н. Павлючик, А. Д. Капсамун, Н. Н. Иванова, Н. А. Епифанова // Материалы II международной научно-практической интернет-конференции. — Прикаспийский НИИ аридного земледелия, 2017. — С.790–794.
10. Участие травосмесей с разноспелым клевером луговым в решении проблемы кормового белка на осушаемых землях Тверской области / Е. Н. Павлючик, А. Д. Капсамун, Н. Н. Иванова, О. Н. Анциферова // Международный сельскохозяйственный журнал. — 2020. — № 4 (376). — С.54–57.
11. Харьков Г. Д. Эффективное использование сортов люцерны изменчивой нового поколения в полевом кормопроизводстве Нечернозёмной зоны России: рекомендации / Г. Д. Харьков, А. С. Шпаков, И. А. Трофимов. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. — 28 с.
12. Хисматуллин М. М. Расширение видового набора многолетних трав — необходимое условие повышения эффективности пойменных лугов / М. М. Хисматуллин, П. А. Чекмарёв // Кормопроизводство. — 2012. — № 2. — С.10–12.

References

1. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta / B. A. Dospekhov. — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 351 p.

2. Zaryanova Z. A. Vidovoe i sortovoe raznoobrazie mnogoletnih trav dlya usloviy Orlovskoy oblasti / Z. A. Zaryanova, V. I. Zotikov, S. V. Kiryuhin // Kormoproizvodstvo. — 2017. — No. 11. — P.32–37.

3. Kosolapov V. M. Sostoyanie i perspektivy selektsii mnogoletnih kormovyh kultur / V. M. Kosolapov, S. V. Pilipenko // Kormoproizvodstvo. — 2017. — No. 7. — P.25–27.

4. Lazarev N. N. Urozhaynost novyh sortov klevera lugovogo i lyutserny izmenchivoy v travosmesyah so zlakovymi kulturami / N. N. Lazarev // Kormoproizvodstvo. — 2007. — No. 2. — P.8–10.

5. 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.

6. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevyh opytov s kormovymi kulturami / VNII kormov im. V. R. Vilyamsa. — Moscow: Rosselhozakademiya, 1997. — 156 p.

7. Rol bobovyh kultur v sovershenstvovanii polevogo travoseyaniya / Yu. K. Novoselov, A. S. Shpakov, M. Yu. Novoselov, V. V. Rudoman // Kormoproizvodstvo. — 2010. — No. 7. — P.19–22.

8. Onuchina O. L. Perspektivnye rannespelye sorta klevera lugovogo dlya usloviy Severo-Vostoka Evropeyskoy chasti Rossii / O. L. Onuchina, I. A. Korneva // Sciences of Europe. — 2017. — No. 21 (21). — P.3–7.

9. Formirovanie produktivnosti lyutserno-klevero-zlakovyh travosmesey na severo-zapade Nechernozemya / E. N. Pavlyuchik, A. D. Kapsamun, N. N. Ivanova, N. A. Epifanova // Materialy II mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy internet-konferentsii. — Prikaspiyskiy NII aridnogo zemledeliya, 2017. — P.790–794.

10. Uchastie travosmesey s raznospelym kleverom lugovym v reshenii problemy kormovogo belka na osushaemyh zemlyah Tverskoy oblasti / E. N. Pavlyuchik, A. D. Kapsamun, N. N. Ivanova, O. N. Antsiferova // Mezhdunarodnyy selskohozyaystvennyy zhurnal. — 2020. — No. 4 (376). — P.54–57.

11. Harkov G. D. Effektivnoe ispolzovanie sortov lyutserny izmenchivoy novogo pokoleniya v polevom kormoproizvodstve Nechernozemnoy zony Rossii: rekomendatsii / G. D. Harkov, A. S. Shpakov, I. A. Trofimov. — Moscow: FGNU «Rosinformagrotekh», 2003. — 28 p.

12. Hismatullin M. M. Rasshirenie vidovogo nabora mnogoletnih trav — neobhodimoe uslovie povysheniya effektivnosti poymennyh lugov / M. M. Hismatullin, P. A. Chekmarev // Kormoproizvodstvo. — 2012. — No. 2. — P.10–12.

The yield of legume-gramineous ecosystems with various varieties of red clover on the Non-Chernozem drained lands

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

Pavlyuchik E. N., PhD Agr. Sc.

Ivanova N. N., PhD Agr. Sc.

Federal Research Center “V. V. Dokuchaev Soil Science Institute”

119017, Russia, Moscow, Pyzhevskiy lane, 7/2

E-mail: 2016vniimz-noo@list.ru

The investigation took place in the Tver region on the trial field of the All-Russian Research Institute of Reclaimed Lands in 2018–2020. The research tested the yield of trinary legume-gramineous ecosystems with various varieties of red clover. The field trial was carried out on the drained sod-podzolic soil in 2018. The following perennial grasses were studied: red clover (Trifolium pratense L.) “Kretunovskiy”, “Grin”, “Shans”, “Falenskiy 86”; bastard alfalfa (× Medicago varia Mart.) “Vega 87”; common timothy (Phleum pratense L.) “VIK 9”; and meadow fescue (Festuca pratensis L.) “Sakharovskaya”. Growth rates were the highest in the mixtures with short-season red clover varieties “Kretunovskiy”, “Grin”, and common timothy. In 2020, these variants reached height of 67–70 cm and density of 495–852 plants per m² in the second year. Trinary ecosystems to be cut with bastard alfalfa, red clover “Kretunovskiy”, “Grin”, “Shans”, “Falenskiy 86”, and common timothy provided the maximum yield on the drained lands — 35–39.7 t ha^-1. The mixture of common timothy with short-season red clover “Shans” formed 9.5 t ha^-1 of dry mass per two cuts, meadow fescue — 9.0 t ha^-1. The feed mass showed high quality: digestible protein content was 18.9–19.5 g/kg, energy nutrition was 1.09–1.26. Mixtures with meadow fescue exceeded the ones with common timothy in digestible protein content by 1.1 g/kg in the first cut and by 2.41 g/kg — in the second one. Different variants showed almost no variation in feed units per 1 kg of forage — 0.23–0.24.

Keywords: red clover, bastard alfalfa, common timothy, meadow fescue, green mass yield, dry mass yield.