Урожайность различных сортов люцерны изменчивой в зависимости от способов основной обработки почвы и известкования

Во введении обоснована актуальность проведения исследований, изложено современное состояние проблемы и научная новизна. Сформулированы цели и задачи исследований, теоретическая и практическая значимость результатов исследования, основные положения, выносимые на защиту; отражены вопросы реализации и апробации
полученных научных и практических результатов.
В первой главе «Теоретическое обоснование возделывания люцерны в условиях Центрального Нечерноземья (обзор литературы) приведен анализ научной литературы по технологическим приемам создания травостоев люцерны с использования известкования, перспективных сортов сенокосно- пастбищного типа, различных способов основной обработки почвы; дана оценка влияния люцерны на плодородие почвы и качество зеленых кормов из люцерны.
Во второй главе «Условия и методика проведения исследований» приведена программа и методы исследований, характеристика условий проведения полевых экспериментов. Исследования проводили в трех полевых опытах на Полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. В трехфакторном опыте 1, заложенным в 2007 году методом рандомизированных повторений, изучали способы основной обработки почвы (отвальная вспашка и фрезерование – фактор А), известкование (без внесения извести и применение 4 т/га СаСО3 – фактор В) и шесть травостоев (1– тимофеевка луговая, 2 – тимофеевка луговая + люцерна изменчивая сорта Вега 87, 3 – тимофеевка луговая + люцерна изменчивая сорта Луговая 67, 4 – тимофеевка луговая + люцерна изменчивая сорта Находка, 5 – тимофеевка луговая + люцерна изменчивая сорта Пастбищная 88, 6 – тимофеевка луговая + люцерна изменчивая сорта Селена – фактор С). Перед проведением механических обработок почвы старый травостой уничтожили раундапом (8 кг/га). В основное удобрение внесли фосфорно-калийные удобрения в дозе P60K120. В вариантах с пахотной обработкой почвы проведена отвальная вспашка на глубину 20-22 см в сочетании с однократным фрезерованием. В вариантах с фрезерованием проводили обработку фрезой в два прохода на 8- 10 см. Посев травосмесей проведен 15 июня с нормой высева тимофеевки 4 кг/га и люцерны 10 кг/га всхожих семян. Из-за дефицита атмосферных осадков в год залужения травостои начали использовать со второго года жизни. В 2008 г. травы скашивали два раза и в 2009-2010 гг. – три раза за сезон.
В опыте 2, заложенном в 2008 г., в 2014-2018 гг., изучали продуктивность и долголетие различных сортов люцерны изменчивой и люцерны посевной в одновидовых посевах. Посев провели 3 июля семенами, обработанными нитрагином. Перед посевом 19 июня были внесены минеральные удобрения в дозе N25Р100K143. Объектом исследований были 4 сорта люцерны изменчивой российской селекции (Вега 87, Находка, Пастбищная 88, Селена) и 4 сорта люцерны посевной голландской селекции
(Алексис, Альфа, Дерби, Кадрина).
В первый год жизни травы скашивали один раз за сезон, а в
последующие годы – три раза в фазу бутонизации – начала цветения люцерны.
В двухфакторном опыте 3, заложенном в мае 2005 г. методом рандомизированных повторений, изучали различные способы перезалужения старовозрастного травостоя козлятника восточного, включающие повторный посев козлятника восточного и посев люцерны изменчивой (фактор А) и различные способы основной обработки почвы (1 – подсев трав в старосеяный травостой, 2 – посев по двухкратному дискованию, 3 – посев по фрезерованию и 4 – посев по комбинированной обработке (вспашка+двукратное дискование) – фактор В. Травостои в контрольном варианте были улучшены подсевом в дернину дисковой сеялкой люцерны изменчивой и козлятника восточного.
Глубина дискования в опыте составляла 10-12 см, фрезерования – 8-10, вспашки – 20-22 см. Нормы высева люцерны изменчивой сорта Находка составила 16 кг и козлятника восточного сорта Гале – 20 кг на 1 га. При подсеве в дернину нормы высева снизили в 2 раза. С 2006 по 2016 гг. люцерну и козлятник скашивали соответственно по три и два раза за сезон и в 2017-2018 гг. – по два раза.
В опыте 3 представленные в диссертационной работе данные за 2005- 2007 гг. получены аспирантом Е.А. Беловым.
В опыте 1 ежегодно вносили калийные удобрения в дозе K120, в опыте 3 – в дозе К180 ежегодно в период с 2005 по 2009 гг., в опыте 2 – удобрения не применяли.
Почва в опытах дерново-подзолистая среднесуглинистая. При закладке травостоев обеспеченность пахотного слоя почвы подвижным фосфором в опытах 1, 2 и 3 составляла соответственно 140; 250; 156 мг/кг, обменным калием – 85; 104; 38 мг/кг, рНKCl 5,55; 5,8; 5,75. Площадь опытной делянки 1- го опыта – 12 м2, 2-го – 15 м2, 3-го – 20 м2, размещение вариантов рандомизированное, повторность опытов четырехкратная.
Показатели ГТК вегетационных периодов 2008-2018 гг. составляли соответственно 1,9; 1,8; 0,8; 1,3; 1,1; 1,4; 1; 1,9; 2,0; 2,1;1,2.
Все учёты и наблюдения проводились в соответствии с методиками исследований, принятыми в кормопроизводстве. Статистическую обработку выполняли методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А.,1985). Агроэнергетическую и экономическую оценку возделывания различных сортов люцерны проводили в соответствии с «Методическими пособиями» (Михайличенко Б.П., 1995).
В третьей главе «Формирование надземной и подземной массы люцерно-злаковых травостоев в зависимости от приемов обработки почвы и внесения извести» приведены результаты исследований структурных показателей и продуктивности травостоев.
Ботанический состав травостоев. Со второго года жизни в ботаническом составе люцерно-злаковых травостоев доминирующее
положение занимала люцерна изменчивая – 48,4-67,4%, а на тимофеевку луговую приходилось 18,4-32,1% урожая. В травосмеси с люцерной Вега 87 доля бобового компонента была наименьшей (45,2-55,4%) по сравнению с другими травосмесями, причем между ними различия были не столь значительными. Наибольшее количество несеяных трав отмечалось в травостое контрольного варианта, созданного с использованием вспашки – 31,5-33,6%. На третий год произошло сокращение в ботаническом составе травосмесей тимофеевки луговой и несеяных трав. Участие тимофеевки сократилось до 7,2-25,9% и несеяных трав – до 4,6-18,6%. Люцерно- тимофеечные травостои, созданные с использованием фрезерования, были сильнее засорены дикорастущими травами.
Сокращение доли тимофеевки и несеяных трав в растительных сообществах сопровождалось увеличением количества люцерны по сравнению с предыдущим годом до 61,9-84,7%. По пахотной обработке почвы сформировались травостои с большей доли люцерны (66,2-84,7%), чем по фрезерной – 61,9-78,6%. Известкование не оказало закономерного влияния надолю люцерны в травостоях.
Засушливые условия в 2010 г. вызвали резкое сокращение в урожае доли влаголюбивой тимофеевки луговой до 1,2-13,1% и увеличение содержания несеяных видов до 14,5-35,6%, причем в большей степени в агрофитоценозы внедрялись сорные травы по фрезерной обработке. В контрольном варианте с тимофеевкой количество несеяных трав достигло 35,5-52,15%. Тимофеевка сократила свое участие в травостое не только под воздействием жесткой засухи, но и чрезмерно интенсивного для неё трехкратного режима скашивания, который негативно сказался на её устойчивости.
Урожайность. На второй год жизни люцерно-тимофеечные травосмеси обеспечили получение наибольшего урожая – от 6,18 до 8,9 т/га сухой массы (рисунок 1). На третий год урожайность снизилась до 4,94 до 7,32 т/га сухого вещества, а на четвертый год, который был экстремальным по высоким температурам воздуха и дефициту атмосферных осадков, произошло резкое уменьшение продуктивности до 2,84-4,45 т/га.
В среднем за три года травосмеси с участием сортов Пастбищная 88, Селена и Находка обеспечивали получение более высокого урожая, чем с сортами Вега 87 и Луговая 67, – соответственно 6,10-6,26 и 5,40-5,88 т/га. При закладке травостоев с применением отвальной вспашки на 3-4-ый годы жизни густота люцерны составляла 40-48 шт./м2, а по фрезерованию на 5-6 растений меньше. Это в значительной степени обусловило более высокую урожайность травостоев по отвальной вспашке, чем по фрезерованию – соответственно 5,79 и 5,40 т/га сухого вещества. Известкование при закладке травостоев с использованием отвальной вспашки не повышало урожайность, а при фрезерной обработке почвы оно способствовало увеличению сборов кормов с 5,19 до 5,61 т/га сухого вещества. Наиболее положительно реагировали на внесение известковых удобрений сорта Вега 87 и Пастбищная 88, урожайность которых возросла соответственно на 14,1 и
16,7 %. В среднем за три года как известкование, так и способ основной подготовки почвы не оказали существенного влияния на урожайность тимофеевки луговой. Она варьировалась от 3,67 до 3,82 т/га сухой массы.
Рисунок 1 – Урожайность люцерно-тимофеечных травосмесей в 2008-2010гг., т/га сухого вещества
Люцерно-тимофеечные травосмеси были более продуктивными, чем одновидовые посевы тимофеевки в 1,5-1,6 раза. От первого к третьему укосу урожайность люцерно-тимофеечных травосмесей снижалась. В благоприятных условиях атмосферного увлажнения 2008 и 2009 гг. 41-56 % годового урожая обеспечивал первый укоси 16-23 % – третий, а в засушливом 2010 году – соответственно 59-70 и 9-11 %.
В четвертой главе «Химический состав надземной и подземной массы люцерно-злаковых травосмесей» приведены результаты изучения качества получаемых кормов и оценки накопления биологического азота в агофитоценозе.
В среднем за все укосы люцерно-злаковые травосмеси имели высокое содержание протеина – от 15,51 до 21,18 % (таблица 1). При использовании травосмесей в качестве зеленой подкормки они полностью удовлетворяли потребности жвачных животных в этом очень важном компоненте. В крайне засушливых условиях 2010 г. травы характеризовались более низкой концентрацией сырого протеина – 15,31-18,34%. В тимофеевке луговой содержание сырого протеина не превышало 13,01%, что ниже рекомендуемых норм. В 2009 году при известковании люцерно-злаковые травосмеси содержали на 5,3 % (относительных) больше сырого протеина, чем без известкования, а в среднем за два года на 3,2 %. Сырая клетчатка является важным компонентом корма для жвачных животных. Особенностью люцерны является то, что у неё отмечается более сильная лигнификация стеблей. Согласно ГОСТ Р 56912-2016 Корма зеленые содержание сырой клетчатки в люцерне не должно превышать 30%. В среднем за 2009 г. содержание сырой клетчатки в люцерно-злаковых травосмесях изменялось от 26,39 до 31,16 % и в 2010 г. – от 27,21 до 29,59 %. Концентрация клетчатки в

травостое с тимофеевкой луговой была меньше, чем в люцерно-злаковых травосмесях – 25,96-27,33 %. Эти различия в значительной степени обусловлены большей засоренностью травостоя тимофеевки одуванчиком лекарственным, урожай которого состоит в основном из листьев.
Таблица 1 – Химический состав и питательность люцерно-злаковых травосмесей, созданных с применением отвальной вспашки в 2009-2010 гг., % от СВ (числитель – без извести, знаменатель – при известковании)
Травосмесь 1. Тимофеевка луговая
2. Люцерна изменчивая Вега 87 + тимофеевка луговая
3. Люцерна изменчивая Луговая67 + тимофеевка луговая
4. Люцерна изменчивая Находка + тимофеевка луговая
5. Люцерна изменчивая Пастбищная 88 + тимофеевка луговая
6. Люцерна изменчивая Селена + тимофеевка луговая
Сырой Сырая ОЭ
протеин клетчатка Са
12,44 26,65 0,70 12,15 26,50 0,75 18,50 27,84 1,20 19,26 27,28 1,34 18,45 26,80 1,41 19,76 29,11 1,31 17,04 27,64 1,36 18,08 28,31 1,36
16,84 29,00 1,22 16,72 28,96 1,52
17,50 28,11 1,37 16,45 29,95 1,36
Р МДж в 1 кг СВ
0,30 8,26 0,27 8,25 0,27 10,04 0,28 10,01 0,26 9,77 0,26 9,97 0,24 9,73 0,24 9,98
0,25 10,01 0,28 9,97
0,25 9,99 0,27 9,95
Сырой жир является источником жирорастворимых витаминов. Количество сырого жира в травах варьировалось от 2,08 до 2,71 %. Бобовые травы обычно превосходят злаки по содержанию кальция в 2-3 раза. В условиях опыта эта закономерность четко проявилась – концентрация кальция в люцерно-злаковых травосмесях составляла от 1,15 до 1,61 %, а в тимофеевке только 0,67-0,76 %. В рационах животных должно содержаться не менее 0,75 % Са, и люцерно-злаковые травосмеси полностью соответствовали этим требованиям. Поступление кальция в почву с СаСО3 при известковании не оказало закономерного влияния на концентрацию этого элемента в корме. Бобовые травы, злаки и разнотравье мало различаются по содержанию фосфора, но дефицит этого элемента наиболее часто встречается в травяных кормах. В рационах животных должно быть не менее 0,3 % фосфора. В условиях опыта содержание фосфора в травосмесях варьировалось от 0,2 до 0,28% и оставалось довольно стабильным по годам.
Качество получаемых кормов в значительной степени зависит от облиственности трав. Во всех укосах доля листьев у люцерны была высокой: в первом укосе – 40-53%, во втором – 54-61 и в третьем – 48-70%. По этой причине химический состав травосмесей по укосам различался незначительно. Скашивание люцерно-злаковых травосмесей в фазу бутонизации обеспечивало получение зеленых кормов с высоким содержанием обменной энергии – от 9,73 до 10,04 МДж в 1 кг сухого вещества. Энергетическая питательность тимофеевки была на 20,3% ниже и составила 8,26 МДж ОЭ. При пахотной обработке почвы известкование не оказало влияния на питательную ценность кормов.
Накопление биологического азота в надземной массе и общего азота в корнях трав. В 2009 году в надземной массе травосмесей накапливалось от 115,8 до 155,2 кг/га биологического азота (таблица 2). Такой уровень азотфиксирующей способности является достаточно высоким, учитывая то, что он достигнут не чистыми посевами люцерны, а её травосмесями с тимофеевкой луговой. Наибольшей она была у сорта Находка, как при известковании, так и без внесения извести – соответственно 155,2 и 154,7 кг/га. Это обусловлено более высокой урожайностью травосмесей с участием этого сорта, которая составляла соответственно 6,71 и 7,3 т/га сухого вещества.
Таблица 2 – Накопление биологического азота в надземной массе и общего азота в корнях травосмесей, кг/га (числитель – без извести, знаменатель – при известковании)
Травосмесь
Люцерна изменчивая Вега 87+ тимофеевка луговая
Люцерна изменчивая Находка + тимофеевка
луговая
Люцерна изменчивая Селена+ тимофеевка луговая
НСР05
Накопление биологического азота в надземной массе, кг/га
2009 г. 2010 г. вспашка
Накопление общего азота в корнях травосмесей, кг/га
2010 г. вспашка фрезерование
124,7 43,2 49,8 32,1 122,0 38,2 36,7 46,3
154,7 49,6 43,5 34,1 155,2 48,1 66,5 39,7
127,2 36,9 42,0 42,3 115,8 39,9 43,7 37,4 18,1 5,1 4,2 3,2
Люцерна изменчивая Луговая 67 + тимофеевкалуговая
126,7 130,4
54,3 60,5
66,0 51,7
42,3 51,0
Люцерна изменчиваяПастбищная 88 + тимофеевка луговая
136,3 116,8
51,3 39,4
62,6 65,6
54,9 58,1
Общее накопление азота в урожае, включая и несимбиотический азот, составляло 177,3-216,8 кг/га, причем здесь также преимущество имел вариант с люцерной сорта Находка.
Экстремально засушливые условия 2010 г. привели к снижению урожайности, концентрации азота в травах и как следствие к уменьшению биологической азотфиксации до 36,9-60,5 кг/га, то есть в среднем в 2,9 раза. К дефициту влаги очень чувствительны клубеньковые бактерии, которые при плохой влагообеспеченности снижают свою азотфиксирующую деятельность и уменьшают обеспечение высшего растения азотом. Это отрицательно сказалось не только на урожайности, но и на концентрации азота в люцерне. Известкование не оказало существенного влияния на накопление биологического азота в надземной массе трав.
В корневой массе люцерно-злаковых травостоев содержалось от 1,38 до 1,65% азота, причем способы обработки почвы и известкование не оказали какого-либо направленного воздействия на концентрацию этого элемента. В
подземной массе трав, сформировавшейся в верхнем 0-20 см слое почвы за три года пользования травостоями, накопилось от 32,1 до 66,5 кг/га азота. Люцерна превосходит другие травы по мощности корневой системы и глубине её проникновения в почву, поэтому эти показатели являются не столь значительными для верхнего 0-20 см слое почвы по сравнению с другими бобовыми травами.В вариантах со вспашкой без внесения извести максимальное количество азота аккумулировалось в корневой массе травостоев с участием сортов люцерны изменчивой Луговая (66,0 кг/га) и Пастбищная 88 (62,6 кг/га); при известковании – в травостоях с участием сортов Находка (66,5 кг/га), Пастбищная 88 (65,6 кг/га) и Луговая (51,7 кг/га).
В пятой главе «Изменение плодородия почвы под люцерно-злаковыми травостоями» приведены результаты исследований агрохимических показателей почвы.
Наиболее важным показателем для люцерны, от которого зависит её устойчивость в травостоях, является кислотность. Через четыре года выращивания травосмесей, созданных без внесения извести, рНКСl снизился с 5,55 до 5,22-5,40 (таблица 3). Увеличение кислотности почвы обусловлено выносом кальция с урожаем, а также возможным выщелачиванием этого элемента из пахотного слоя почвы.
Таблица 3 – Агрохимические показатели почвы после четырехлетнего периода выращивания люцерно-злаковых травосмесей трав
Вспашка
рНКСl 5,39 5,33 5,32 5,35 5,40 5,38
Гумус,% 1,98 1,96 2,05 1,93 2,01 1,99
Показатель
Р2О5, мг/кг 136,0 K2О, мг/кг 65,0
рНКСl 5,64 Гумус,% 2,02
Р2О5, мг/кг 143,0 K2О, мг/кг 67,0
рНКСl 5,30 Гумус,% 2,10 Р2О5, мг/кг 138,0 K2О, мг/кг 64,0
рНКСl 5,70 Гумус,% 2,09
Р2О5, мг/кг 136,0 K2О, мг/кг 70,0
127,0 120,0 124,0 122,0 130,0 60,0 57,0 52,0 45,0 53,0
Вспашка с известкованием
5,55 5,62 5,54 5,66 5,61 2,03 1,99 1,98 2,07 1,95
122,0 123,0 126,0 120,0 142,0 52,0 54,0 48,0 61,0 66,0
Фрезерование
5,22 5,31 5,28 5,36 5,37 2,04 1,98 1,94 2,02 1,97
123,0 134,0 129,0 131,0 137,0 52,0 48,0 64,0 57,0 41,0
Фрезерование с известкованием
5,69 5,82 5,76 5,78 5,80 2,02 2,11 2,15 2,05 2,01
130,0 137,0 125,0 140,0 128,0 61,0 56,0 48,0 54,0 60,0
Тимофеевка луговая
Вега 87 + тимофеевка луговая
Луговая 67 + тимофеевка луговая
Находка + тимофеевка луговая
Пастбищ ная 88 + тимофеевка луговая
Селена + тимофеевка луговая
В условиях опыта вынос кальция с урожаем составлял от 46,1 до 105,5 кг/га в год. Известкование в дозе 4 т/га СаСО3 в большей степени повлияло на кислотность при фрезерной обработке почвы, чем при отвальной вспашке. В среднем по всем вариантам при известковании в сочетании с пахотной обработке рНКСl почвы практически не изменился и составил 5,54-5,66. При известковании с фрезерной обработкой он возрос до 5,69-5,80. При вспашке известь была распределена в пределах всего пахотного слоя почвы, а при фрезеровании – только в верхнем 0-10 см слое. Дерново-подзолистая почва имела среднее для такого типа почвы содержание гумуса – 1,93-2,15 %. Отмечалась тенденция некоторого возрастания содержания гумуса в почве при проведении известкования. Так, в среднем по всем вариантам при отвальной вспашке без известкования в почве содержалось 1,98 % гумуса, а с известкованием 2,01 % и при фрезерной обработке – соответственно 2,01 и 2,07 %. Различия в механических способах обработках почвы обусловили несколько более высокое накопление гумуса при фрезеровании – на 0,03-0,06 %. Перед закладкой опыта почва имела повышенную обеспеченность подвижным фосфором – 140 мг/кг по Кирсанову. Четырехлетний период выращивания трав вызвал небольшое снижение содержания этого элемента в почве. Так, при пахотной обработке почвы средняя обеспеченность пахотного слоя почвы составила 126-129 мг/кг и при фрезеровании – 132-133 мг/кг. В среднем ежегодный вынос этого элемента с урожаем трав составлял 58-65 кг/га, что и вызывало уменьшение его количества в почве.
Многолетние травы являются калиелюбивыми культурами. В условиях опыта за весь период выращивания трав обеспеченность почвы обменным калием снизилась от средней до низкой, причем под люцерно-тимофеечными травосмесями оно было более значительным – с 85 до 53-68 мг/кг, чем под одновидовым травостоем тимофеевки – до 64-70 мг/кг.
В шестой главе «Продуктивное долголетие различных сортов люцерны в одновидовых посевах приведены результаты изучения структурных показателей и урожайность одновидовых посевов люцерны.
Ботанический состав долголетних травостоев. Продление продуктивного долголетия трав способствует снижению затрат на периодическое перезалужение травостоев и позволяет получать более дешевые корма. В опыте с одновидовыми посевами люцерны на седьмой год жизни наибольшую долю в составе травостоев занимала люцерна посевная – от 94,6 до 86,7% (рисунок 2), причем между сортами значительных различий не выявлено. Доля основной культуры в травостоях, созданных с использованием сортов люцерны изменчивой, была существенно меньше – 59,0 (сорт Вега 97) – 69,4% (сорт Находка). Изреживание люцерны изменчивой сопровождалось внедрением в агрофитоценоз растений из хозяйственно-ботанической группы разнотравья, злаковых трав и клевера ползучего. Среди разнотравья доминирующим видом был одуванчик лекарственный, а среди злаков – пырей ползучий. На восьмой год жизни произошло значительно сокращение в составе агрофитоценоза доли люцерны сорта Селена до 49,6 %, а доля несеяных видов достигла 50,4 %.
Значительно участие в травостоях дикорастущих видов повлекло снижение продуктивности травостоев. Благоприятные условия увлажнения способствовали в 2016 году (9-ый год жизни люцерны) увеличению в составе травостоев клевера ползучего, который при обилии атмосферных осадков активно размножался с помощью ползучих наземных побегов.
Рисунок 2 – Ботанический состав долголетних травостоев, в %
В варианте с люцерной сорта Селена его доля достигла 20,3 %. Еще более влажным, чем 2016 год, был вегетационный период 2017 г. Произошло дальнейшее выпадение растений люцерны, хотя на ботаническом составе травостоев это отразилось не очень значительно, поскольку оставшиеся растения люцерны увеличили интенсивность побегообразования.Доля сортов люцерны посевной по сравнению с предыдущим годом снизилась с 79,1-82,9 % до 70,5-75,3 %. С целью увеличения плотности изреженных травостоев был проведен подсев клевера лугового сеялкой прямого высева. Подсеянный клевер луговой принял участие в сложении растительного сообщества лишь на следующий год после подсева. Его доля втравостоях с участием люцерны изменчивой составляла 11,9-13,4 % и в вариантах с люцерной посевной – 4,2- 7,2 %. В целом стоит констатировать, что подсев клевера лугового в травостой люцерны оказался малоэффективным. В зимне-весенний период 2017-2018 гг. произошла сильная гибель растений люцерны. Доля люцерны изменчивой в урожае снизилась до 18,5-37,5 % и люцерны посевной – до
39,1-46,8 %.
Урожайность различных сортов люцерны в одновидовых посевах.
Урожайность в значительной степени зависит от ботанического состава и плотности травостоев. Уже с седьмого года жизни доля люцерны посевной в составе агрофитоценозов была на 16,2-27,7 % больше, чем люцерны изменчивой. Соответственно более высокое участие в разреженных травостоях люцерны изменчивой стали занимать менее продуктивные – одуванчик лекарственный, клевер ползучий, пырей ползучий. Люцерна

посевная превосходила люцерну изменчивую не только по доле участия в урожае, но и по высоте побегов. В 2014 году урожайность сортов люцерны посевной была больше в 1,7 раза. В последующие годы урожайность травостоев с участием люцерныизменчивой оставалась довольно стабильной и варьировалась от 3,8 до 5,12 т/га сухой массы (рисунок 3).
Рисунок 3 – Урожайность различных сортов люцерны в одновидовых посевах, т/га сухой массы
В среднем за 7-11 гг. жизни травостои люцерны посевной были более продуктивными на 48,7%. Среди сортов люцерны изменчивой выделялся по урожайности сорт Находка, который превзошел другие сорта на 19,2%, а существенных различий между сортами люцерны посевной не выявлено. Следует отметить, что в среднем за предыдущий шестилетний период (2008- 2013 гг.) сбор сухой массы по вариантам опыта изменялся от 6,44 (сорт Пастбищная 88) до 6,90 т/га (сорт Дерби), и дисперсионный анализ не выявил достоверных различий между ними. С учетом уровня урожайности и доли люцерны в ботаническом составе травостоев можно заключить, что на хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве сорт люцерны изменчивой Находка и сорта люцерны посевной Альфа, Алексис, Дерби и Кадрина сохраняли продуктивное долголетие в течение девяти лет, а сорта люцерны изменчивой Вега 87, Пастбищная 88 и Селена – шесть лет.
В седьмой главе «Урожайность люцерны изменчивой и козлятника восточного при долголетнем использовании» приведены результаты исследований по влиянию способов основной обработки почвы на продуктивность и долговечность травостоев.
Луговые травы корневищного типа способны формировать травостои, обеспечивающие высокую продуктивность в течение 30 и более лет. Из бобовых трав к такому типу растений относится козлятник восточный. Сравнительное изучение урожайности травостоев люцерны изменчивой и козлятника восточного в течение 14 лет показало, что с 2005 по 2011 гг. преимущество по урожайности имела люцерна изменчивая (таблица 4). Её средняя урожайность за этот период при залужении по различным способам

обработки почвы составила 6,84-7,29 т/га сухого вещества. За первые семь лет жизни люцерна превзошла по урожайности козлятник в 1,7 раза. На 9-ый год жизни люцерна еще давала достаточные урожаи на уровне 6,4-6,7 т/га сухого вещества, а в последующие годы урожайность изреженных травостоев не превышала 2,86-4,04 т/га.
Таблица 4 – Урожайность люцерны изменчивой и козлятника восточного с 1-го по 7-ой годы жизни, (т/га сухой массы)
Способ основной обработки почвы
1. Старосеяный травостой
2. Дискование
3. Фрезерование
4. Вспашка +дискование
1 Старосеяныйтравостой 2. Дискование
3. Фрезерование
4. Вспашка +дискование НСР05
Годы
2005 2006 2007 2008 Люцерна изменчивая
5,19 5,43 6,18 5,67
3,91 9,17 11,19 9,09 4,44 8,53 9,48 8,46 4,13 9,02 12,02 10,08
Козлятник восточный
2009 2010 2011
Среднее
5,45 5,82 3,35 3,79 6,13 3,00 4,73 4,80 2,53 2,11 4,92 2,78 0,55 0,78 0,57
4,76 5,64 6,53 7,21 0,75
4,26 4,60
3,45 5,73 4,46 5,60 3,56 5,47
2,71 5,60 2,42 5,75 2,09 6,40 2,37 5,70 0,37 0,55
5,97 5,33
6,53 7,01 6,93 6,84 6,73 7,29
2,35 4,29 2,7 4,20 2,15 4,18 3,30 4,06 0,78 0,54
Преимущество по сбору корма с 11 по 14-ый гг. пользования имел козлятник восточный. Его урожайность сохранялась на уровне 4,9-6,22 т/га (таблица 5). За этот четырехлетний период уже козлятник был продуктивнее люцерны в 1,6 раза.
Таблица 5 – Урожайность люцерны изменчивой и козлятника восточного с 8-го по 14-ый годы жизни, (т/га сухой массы)
Способ основной Годы
обработкипочвы 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
среднее
1. Старосеяный травостой
2.Дискование
3. Фрезерование
4. Вспашка +дискование
1. Старосеяный травостой
2.Дискование
3. Фрезерование
4. Вспашка +дискование
4,67
4,90 5,06 5,18
3,46
3,78 3,23 3,44
Люцерна изменчивая 5,66 3,27 3,41
6,70 3,40 4,02 6,62 3,12 4,04 6,40 3,51 4,04
Козлятник восточный
5,05 2,77 5,55
5,85 2,98 6,17 5,3 3,23 6,01 5,75 2,89 5,94
0,56 0,31 0,47
3,10 2,77
3,44 2,94 3,66 2,86 3,37 3,10
4,52 5,01
4,97 6,19 5,36 5,84 5,12 6,22
0,43 0,54
2,76 3,66
3,16 4,08 3,33 4,10 3,22 4,12
4,45 4,40
4,97 4,99 5,34 4,90 5,06 4,92
0,47 0,42
НСР05 0,45
Таким образом, люцерна сохраняла продуктивное долголетие на достаточном уровне в течение 9 лет. В последующие годы жизни основу травостоев стали составлять дикорастущие травы. На злаки в ботаническом составе приходилось 39,9-53,8 %, на разнотравье 17,4-29,2 % и на люцерну
только 24,2-28,8 %. Выпадение люцерны было обусловлено снижением устойчивости старовозрастных растений к различным видам увядания и неблагоприятным условиям перезимовки. Относительно невысокая продуктивность козлятника восточного в отдельные годы и укосы была обусловлена в значительной степени побурением растений, причем это наблюдалось не только у взрослых растений, но и всходов.Подсев люцерны в дернину старовозрастного травостоя был более эффективным, чем подсев козлятника восточного. В первые семь лет использования урожайность травостоя, улучшенного подсевом люцерны в дернину была на 24,2% выше, чем при подсеве козлятника, но агрофитоценозы, созданные путем нового посева люцерны превосходили по продуктивности вариант с поверхностным улучшением на 28,3-36,8 %.
В среднем за весь четырнадцатилетний период выращивания урожайность люцерны составила 5,55-5,82 т/га, что на 23% больше, чем козлятника.
В седьмой главе «Агроэнергетическая и экономическая эффективность люцерны в одновидовых посевах и травосмесях» представлены расчеты эффективности технологических приемов, повышающих продуктивность травостоев. Люцерно-тимофеечные травостои с участием современных сортов люцерны изменчивой обеспечивали в среднем за 3 года пользования получение по отвальной вспашке от 5526 до 6636 энергетических кормовых единиц (ЭКЕ) и по фрезерной обработке – 4574- 6293 ЭКЕ с 1 га. При посеве люцерно-тимофеечных травосмесей на дерново-подзолистой почве с рНKCl 5,55 по отвальной вспашке получали зеленые корма с низкой себестоимостью – 1,80-1,95 руб. за 1 ЭКЕ. При внесении известняковой муки в дозе 4 т/га значительно возрастали энергетические и материально-денежные затраты, что сопровождалось повышением себестоимости кормов до 2.33-2,48 руб. и снижением агроэнергетического коэффициента с 5,6-6,6 до 3,8-4,3. Закладка травостоев по фрезерной обработке почвы потребовала на 10,4 % меньших затрат, но здесь получен и менее высокий сбор обменной энергии (на 13,3 %), поэтому получаемые корма имели себестоимость близкую к травостоям, созданным по комбинированной обработке, включающей вспашку. Известкование при фрезерной обработке почвы повышало выход обменной энергии на 7,3 %, что способствовало снижению себестоимости 1 ЭКЕ на 2,8 % по сравнению со вспашкой. Наиболее дешевые корма с себестоимостью 1,80-1,84 руб. давали травосмеси с участием сортов люцерны Пастбищная 88 и Селена. Одновидовой травостой тимофеевки луговой по всем экономическим и агроэнергетическим показателям значительно уступал люцерно- тимофеечным травосмесям.
Долголетнее использование одновидовых травостоев люцерны в течение 11 лет позволяло снизить ежегодные затраты на выращивание люцерны до 6148-78239 руб. на 1 га, что обеспечивало получение зеленого корма с низкой себестоимостью – 1,38-1,69 руб. за 1 ЭКЕ при высоком
агроэнергетическом коэффициенте и уровне рентабельности – соответственно 6,6-8,7 и 255-355 %.
Из сортов люцерны изменчивой более высокое продуктивное долголетие имел сорт Находка, который превосходил другие сорта по экономическим и энергетическим показателям. На хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве при долголетнем использовании более выгодным было выращивание люцерны посевной.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. На дерново-подзолистой среднеокультуренной почве с рНKСl 5,55 люцерно-тимофеечные травостои с участием различных сортов люцерны в среднем за три года пользования обеспечивали урожайность от 4,76 до 6,69 т/га сухой массы. Травостои, созданные с использованием отвальной вспашки, были на 7,9 % более продуктивными. Бинарные травосмеси тимофеевки с сортами Находка и Пастбищная 88 имели преимущество перед другими агрофитоценозами.
2. При внесении извести в дозе 4 т/га под основную фрезерную обработку почвы урожайность травосмесей в среднем возрастала с 5,49 до 5,97 т/га, а при залужении по отвальной вспашке известкование не оказало существенного влияния на сбор сухой массы. Люцерно-злаковые травостои превосходили по урожайности одновидовой агрофитоценоз тимофеевки луговой в 1,5-1,6 раза.
3. Во все годы использования люцерно-тимофеечные травостои обеспечивали равномерное распределение урожая по укосам, а люцерна являлась доминирующим компонентом агрофитоценозов. Её доля в ботаническом составе травостоев на второй год жизни составляла 45,2-67,4% и на четвертый – 53,3-84,3 %.
4. Зелёный корм, получаемый с люцерно-тимофеечных травосмесей, характеризуется высоким содержанием в сухом веществе сырого протеина (16,72-19,76 %), кальция (1,20-1,41 %), обменной энергии (9,95-10,04 МДж ОЭ) и умеренным количеством сырой клетчатки (26,80-29,95 %).
5. Люцерна в составе люцерно-злаковых травосмесей при благоприятных условиях увлажнения характеризовалась высокой фиксацией биологического азота в урожае – от 115,8 до 155,2 кг/га. При экстремальной засухе 2010 г. биологическая азотфиксация уменьшилась в 2,8 раза. В корневой массе трав после четырех лет их выращивания накапливалось 32,7- 66,5 кг/га азота.
6. Через четыре года выращивания люцерно-злаковых травосмесей, созданных без внесения извести, рНКСl снизился с 5,55 до 5,22-5,40. При известковании в сочетании с пахотной обработкой рНКСl почвы практически не изменился и составил 5,54-5,66, а при известковании с фрезерной обработкой он возрос до 5,69-5,80. Высокий вынос калия с урожаем обусловил обеднение почв этим элементом на 17-32 мг/кг. Обеспеченность почвы подвижным фосфором изменилась незначительно.
7. Десятилетний период выращивания козлятника восточного способствовал снижению pНKCl с 5,75 до 5,46-5,60. Без внесения фосфорных удобрений почва перешла в разряд низко обеспеченной фосфором. Внесение калийных удобрений в течение первых пяти лет выращивания трав в дозе К180 позволило повысить обеспеченность почвы обменным калием с 38 до 71- 72 мг/кг почвы.
8. На хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах в одновидовых посевах люцерна изменчивая и люцерна посевная сохраняла продуктивное долголетие соответственно в течение шести и девяти лет. В первые шесть лет жизни различные сорта существенно не различались по урожайности, а на 7-11-ый годы жизни урожайность люцерны посевной была в 1,5 раза больше и составляла по годам от 4,67 до 7,68 т/га сухой массы. Из сортов люцерны изменчивой более долголетним и продуктивным был сорт Находка, обеспечивший за этотпериод урожайность 4,66 т/га.
9. Способы залужения с использованием различных приемов основной обработки почвы (отвальной вспашки, фрезерования и дискования) не оказали существенного влияния на формирование и урожайность травостоев люцерны изменчивой и козлятника восточного. При поверхностном улучшении старовозрастного травостоя козлятника подсевом люцерны в дернину, сформировавшиеся травостои были менее продуктивными в 1,3 раза, чем при перезалужении.
10. При четырнадцатилетнем использовании травостоев урожайность люцерны изменчивой сорта Находка за первые 7 лет жизни составила 6,84- 7,29 т/га сухого вещества, что выше урожайности козлятника восточного сорта Гале в 1,6 раза. В последующий семилетний период козлятник был более продуктивным, чем люцерна на 20,7 %.
11. Улучшение травостоев люцерны изменчивой десятого года жизни подсевом клевера лугового сеялкой прямого высева было малоэффективным, поскольку доля бобового компонента не превышала13,4 %. Подсев люцерны изменчивой в старовозрастный травостой козлятника восточного способствовал формированию травостоев с участием люцерны до 69 %. При подсеве козлятника восточного в собственную дернину он практически не приживался.
12. При трехлетнем использовании травостоев наиболее дешевые зеленые корма с себестоимостью 1,80-1,82 руб. за 1 энергетическую кормовую единицу и при наивысшем агроэнергетическом коэффициенте (6,6) обеспечивали агрофитоценозы, созданные по отвальной вспашке с участием сортов люцерны Пастбищная и Селена. При долголетнем использовании одновидовых травостоев люцерны себестоимость 1 ЭКЕ снижалась до 1,38-1,69 руб. и окупаемость агроэнергетических затрат сбором обменной энергии возрастала до 6,6-8,7 раз.
Предложения производству
1. На среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах с рНКСl 5,55 для краткосрочного использования следует высевать двухкомпонентные травосмеси тимофеевки луговой с люцерной изменчивой сортов Пастбищная
88 и Находка по отвальной пахотной обработке почвы.
2. На хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах с рНКСl 5,8
для 7-9-летнего использования рекомендуется создавать одновидовые травостои люцерны с использованием сортов Находка, Альфа, Алексис и Дерби, обеспечивающие в этот период получение от 4,6 до 6,3 т/га сухого вещества.
3. Для создания долголетних травостоев со сроком использования более 10 лет рекомендуется использовать козлятник восточный сорта Гале. За четырнадцатилетний период он обеспечивает получение урожая 4,9-5,0 т/га сухой массы.
Перспективы дальнейшей разработки темы
В дальнейшем исследования будут направлены на повышение устойчивости и урожайности люцерны на кислых почвах за счет использования сорто- микробных систем, полученных методом сопряженной селекции.