Исследование смешанных и одновидовых посевов козлятника восточного в ландшафтах гумидной зоны

Введение. В современных условиях в связи с возрастанием экологической напряженности, недостаточными финансированием и обеспеченностью материально-техническими ресурсами отмечена тенденция по вовлечению в сельскохозяйственное производство культур, способных оказывать природоохранную функцию, снижать затраты материальных ресурсов и энергии. К таким культурам относятся многолетние травы, которые обладают высокой продуктивностью, способны произрастать в различных условиях благодаря хорошей адаптивности, а также содержат ценные питательные вещества, необходимые для физиологических потребностей животных [1, 2].

По данным, предоставленным ВНИИ кормов, для обеспечения биологизации земледелия необходимо, чтобы укосные площади многолетних травянистых растений в структуре пашни составляли не менее 17–18 %. При этом доля бобовых компонентов в составе смешанных посевов должна достигать 60–75 %, поскольку они являются основным источником дешевого растительного белка [3–5]. Подобные смешанные травостои позволят создать прочную кормовую базу и повысить протеиновую полноценность заготовляемых кормов (сена, сенажа и силоса).

Благодаря симбиотической азотфиксации, значительно сокращается потребность в азотных удобрениях, улучшается экологическая обстановка и снижается себестоимость продукции [6].

Одной из культур, отвечающей поставленным задачам, является козлятник восточный. Его основные преимущества – это продолжительное многолетнее произрастание, высокая продуктивность семян и сухой массы. Козлятник восточный способствует устранению нехватки белка, необходимых аминокислот и витаминов в производстве кормов, а по содержанию аминокислот в белке неотличим от люцерны [7]. Козлятник восточный является перспективным бобовым растением для полевого травосеяния. Он легко усваивается, способствует нормализации кровообращения и стимулирует секрецию молока у животных, благодаря содержанию активных веществ в свежескошенной массе [8].

Питательная ценность зеленой массы кормовой культуры зависит от содержания в ней сухого вещества, поэтому при оценке кормового растения и для установления оптимального срока уборки культуры содержание его в надземной массе является одним из важнейших показателей [9].

Растения козлятника восточного переносят бесснежные и суровые зимы, растения вегети- руют до поздней осени (20–28 октября) и только при температуре минус 9–10 ºС надземная их часть погибает. Это дает основание отнести козлятник восточный не только к самой ранней, но и к одной из самых поздних кормовых культур, обеспечивающей получение зеленого корма с ранней весны до глубокой осени [10]. Благодаря ранневесеннему отрастанию, козлятник восточный формирует первый укос в результате влаго-запаса осеннего и зимнего периода, обеспечивает стабильную и высокую продуктивность [11].

Возможность длительного (более 10 лет) использования козлятника восточного играет неоценимую роль в преобразовании огромного количества атмосферного азота в «биологический», воспроизводстве плодородия почв, улучшении их гидрологического и воздушного режимов, структуры, а также повышении энергетического потенциала органического вещества почвы [12]. Расширение площадей, занятых козлятником восточным, а также его совместными посевами со злаковыми травами, будет способствовать не только повышению рентабельности отрасли растениеводства, но и увеличению продуктивности животных [13].

Цель исследования: оценка продуктивности и питательности кормовых агрофитоценозов сенокосного типа с использованием новых сортов козлятника восточного на осушаемых землях гумидной зоны.

Объекты и методы исследования. В 2014 г. на мелиоративном объекте «Губино» ВНИИМЗ (Тверская обл.) проведена закладка двухфакторного полевого опыта. Фактор А – почва, фактор В – травосмесь. Участок осушался закрытым дренажем. Расстояние между дренами 18– 40 м, расположены на глубине 0,9–1,1 м. Почва опытного участка дерново-подзолистая, супесчаная, имеет три почвенные разности: глубоко-оглеенная (верх склона), глееватая (середина склона) и глеевая (низ склона). Содержание фосфора перед закладкой – 106–117 мг/кг; калия – 135–146 мг/кг; pH – 4,5–5,2; содержание гумуса – 1,4–2,5 %; удельная масса – 2,59 г/см³.

Объектом исследования были многолетние травы сенокосного использования – козлятник восточный (сорта Гале, Юбиляр, Кривич), кострец безостый (сорт Вегур), двукисточник тростниковый (сорт Урал), тимофеевка луговая (сорт ВИК 9). Исследование проводилось как в травосмесях, так и в одновидовых посевах (табл. 1).

Схема опыта

Таблица 1

Вариант	Виды трав	Норма высева семян, кг/га
1	Козлятник восточный Гале (контроль)	20
2	Козлятник восточный Гале + тимофеевка луговая ВИК 9 + кострец безостый Вегур + двукисточник тростниковый Урал	12 5 6 6
3	Козлятник восточный Юбиляр	20
4	Козлятник восточный Юбиляр + тимофеевка луговая ВИК 9 + кострец безостый Вегур + двукисточник тростниковый Урал	12 5 6 6
5	Козлятник восточный Кривич	20
6	Козлятник восточный Кривич + тимофеевка луговая ВИК 9 + кострец безостый Вегур + двукисточник тростниковый Урал	12 5 6 6
7	Кострец безостый Вегур + тимофеевка луговая ВИК 9 + двукисточник тростниковый Урал	6 5 6

Общая площадь под опытом – 6,8 га. Размещение вариантов рендомизированное, повторность опыта трехкратная. Варианты расположены в три яруса. Опыт заложен беспокровным посевом под луговые травы. Использование осушенного массива сенокосное. Количество скашиваний – двухукосное. Применялась общепринятая сельскохозяйственная агротехника.

В опыте проводились метеорологические и фенологические наблюдения, определены динамика накопления сухой и зеленой массы, ботанический, биохимический состав, густота и высота травостоев, структура урожая.

Результаты исследования и их обсуждение. Образование побегов у многолетних травянистых растений является показателем их развития. Анализ динамики плотности травостоев показал, что густота побегов козлятника по усредненным данным составляла за 2015– 2019 гг. от 36 до 166 шт/м². Козлятник восточный в первом варианте формировал густоту побегов от 120 до 130 шт/м². Козлятник восточный сорта Кривич обладал максимальной плотностью в травостое. Густота побегов козлятника Юбиляр изменялась от 130 до 146 шт/м² в одиночном посеве, от 46 до 68 шт/м² в совместных посевах. Сеяные злаки преобладали в смешанных травостоях – общая густота варьировала от 478 до 587 шт/м², по отдельным культурам в зависимости от агроценоза плотность побегов составила: тимофеевки – 196–268 шт/м²; костреца – 102–178; двукисточника – 113–180 шт/м².

Во время исследования кострец безостый формировал частоту стеблестоя в смешанных бобово-злаковых агроценозах в течение пятилетнего периода на уровне 33–233 шт/м2, в злаковом трехкомпонентном травостое – 55– 201 шт/м2. Двукисточник тростниковый обладал густотой побегов в травостоях 36–277 шт/м2. В зависимости от агроценоза и почвенной разности плотность тимофеевки луговой составляла 87–411 шт/м2.

На протяжении 5-летнего исследования бобово-злаковые травостои формировали высоту 60–108 см. Исследование показало, что за 2 укоса козлятник формирует травостой высотой от 60 до 95 см. В одиночном посеве его высота достигала 76–95 см. При возделывании козлят- ника в четырехкомпонентной смеси высота варьировала от 60 до 90 см. На вершине склона высота козлятника составляла 60–80 см; в середине – 81–95: внизу склона – 66–88 см. Злаковый сеяный компонент травостоя обладал высотой 81–108 см. В течение пятилетних наблюдений более высокорослым отмечен козлятник сорта Кривич. Козлятник контрольного варианта формировал высоту надземных побегов 76–86 см.

Злаковые травы имели высоту по усредненным данным за 2 укоса 43–105 см. В трехкомпонентном злаковом сенокосном травостое их высота варьировала от 45 до 91 см. Максимально высокий рост сеяных злаковых трав в агроценозах отмечен на глееватой почве.

Состав травостоев исследуемых сенокосов показал, что в среднем за пять лет использования процент содержания козлятника составлял 18,1–82,6 %. Более свободными от сорной растительности отмечены смешанные посевы козлятника восточного, процент содержания несеяных видов в которых составлял 4,8–11,4 %. Самое низкое содержание несеяных трав выявлено в смешанном посеве галеги восточного сорта Юбиляр на глееватой почве. При одновидовом посеве процентное содержание сорной растительности составляло 17,4–34,0 %. На протяжении пятилетнего использования агроценозов выявлено, что наименьшее содержание сорной растительности в большинстве вариантов, исходя из наличия имеющихся трех почвенных разностей, отмечено на середине склона.

Процентная доля сеяных злаковых трав варьировала: у тимофеевки – 21,3–35,9 %; у сеяного костреца – 11,8–23,0; у двукисточника – 17,1–31,3 %. Процент содержания тимофеевки в травостоях наибольший по сравнению с другими злаковыми сеяными травами. Установлено, что процент долевого участия козлятника сорта Кривич в одиночном посеве составляет 66,9– 82,6 %, в четырехкомпонентной травосмеси – 24,5–32,1 %. На контроле варианта 1 содержание бобового компонента достигало 66,0–74,6 %. Травостои с включением козлятника Юбиляр в одновидовом высеве имеют процент участия бобового компонента 75,1–78,7 %, а смешанный травостой варианта 4 – 18,1–25,2 % (табл. 2).

Таблица 2

Вариант	Почва	i § со	=Г’5 ф ф о о О о 00 ф ю	О	05 CD СО В- 2 S	Ф m £ & ОС CD Z ° СТ -Ж
1	Глубокооглеенная	69,4	–	–	–	30,6
	Глееватая	66,0	–	–	–	34,0
	Глеевая	74,6	–	–	–	25,4
2	Глубокооглеенная	19,1	22,6	26,8	25,4	6,1
	Глееватая	30,9	17,3	21,8	21,3	8,6
	Глеевая	23,7	21,4	23,7	21,6	9,6
3	Глубокооглеенная	75,1	–	–	–	24,9
	Глееватая	78,7	–	–	–	21,3
	Глеевая	76,7	–	–	–	23,3
4	Глубокооглеенная	18,1	22,0	24,5	26,9	8,5
	Глееватая	25,2	19,7	24,0	26,3	4,8
	Глеевая	19,7	21,0	22,1	29,8	7,5
5	Глубокооглеенная	66,9	–	–	–	33,1
	Глееватая	82,6	–	–	–	17,4
	Глеевая	76,3	–	–	–	23,7
6	Глубокооглеенная	24,5	18,5	20,9	28,7	7,4
	Глееватая	32,1	16,5	21,6	22,1	7,7
	Глеевая	30,0	14,8	17,1	26,7	11,4
7	Глубокооглеенная	–	25,4	31,3	32,1	11,2
	Глееватая	–	21,7	29,0	35,9	13,4
	Глеевая	–	26,9	31,1	32,8	9,1

Ботанический состав агрофитоценозов с участием козлятника восточного, в среднем за 2015-2019 г., %

В исследовании за 2015–2019 гг. было выявлено, что облиственность растений козлятника находилась на высоком уровне и составляла по усредненным данным 48,0–55,6 %, в то время как процент стеблевого аппарата колебался от 43,2 до 51,1 %. Процент листьев в контрольном варианте составлял 54,0–54,6 %. Монопосевы козлятника показали облиственность на уровне 51,5–55,6 %, четырехкомпонентные травостои – от 48,0 до 56,9 %. В агроценозах с козлятником Гале процент листьев составлял 52,2–56,9 %, с козлятниками Юбиляр и Кривич варьировал в пределах 53,0–56,1 и 48,0–55,6 % соответственно.

На протяжении пятилетнего периода продуктивность бобово-злаковых агроценозов изменялась от 5,4 до 8,0 т/га сена. На естественном фоне сенокосные травостои в одиночном посеве козлятника обеспечивали получение урожайности высушенной массы на уровне 5,9–7,8 т/га, смешанные – 6,2–8,0 т/га. В среднем за годы наблюдений наибольшая урожайность (до 8 т/га сена) получена при использовании четырехкомпонентной травосмеси варианта 6 на глееватой почве. Менее урожайным являлся агроценоз варианта 7, чисто злаковая смесь, – 5,4–7,2 т/га с наибольшей урожайностью на центральной части склона. Агроценозы с козлятником сорта Гале на трех почвенных разностях показывали продуктивность сухой массы на уровне 5,9– 7,5 т/га; с сортом Юбиляр – 6,4–7,7; с сортом Кривич – 6,5–8,0 т/га. Исследование показывает, что выход кормовых единиц за 2015–2019 гг.

по средним данным колебался в пределах 4,7– 6,8 тыс/га. Данные урожайности сухой массы достоверно различались по вариантам опыта (табл. 3).

Таблица 3

Урожайность сухой массы сенокосных травостоев за 2 укоса (2015–2019 гг.)

Вариант	Почва	2015	2016	2017	2018	2019	Среднее
1	Глубокооглеенная	5,6	7,2	5,9	6,4	4,4	5,9
	Глееватая	5,7	9,7	8,2	7,3	5,5	7,3
	Глеевая	5,5	8,3	9,7	8,6	5,2	7,5
2	Глубокооглеенная	7,0	7,7	5,8	6,5	3,8	6,2
	Глееватая	7,6	7,4	8,9	8,9	4,5	7,5
	Глеевая	5,5	7,3	7,9	8,3	5,3	6,9
3	Глубокооглеенная	7,1	8,0	8,8	7,5	3,9	7,1
	Глееватая	5,0	8,8	8,2	8,1	5,2	7,1
	Глеевая	4,3	8,0	11,7	9,9	4,8	7,7
4	Глубокооглеенная	7,1	7,7	6,4	7	3,7	6,4
	Глееватая	6,0	7,7	8,1	8,5	5,1	7,1
	Глеевая	5,0	8,8	9,6	8,3	4,9	7,3
5	Глубокооглеенная	5,3	7,7	7,3	6,8	5,6	6,5
	Глееватая	6,9	7,9	8,6	9,7	6,1	7,8
	Глеевая	5,3	7,2	9,2	8,6	6,2	7,3
6	Глубокооглеенная	8,0	7,8	6,3	6,7	5,3	6,8
	Глееватая	7,0	9,6	8,1	9,2	6,1	8,0
	Глеевая	5,6	6,6	8,6	7,8	4,3	6,6
7	Глубокооглеенная	6,6	7,3	4,4	4,6	4,1	5,4
	Глееватая	8,1	9,4	7,9	6,9	3,9	7,2
	Глеевая	7,5	8,1	6,7	6,1	4,2	6,5
НСР 0,05
Для частных различий		1,5	0,4	1,6	2,0	1,3	–
Для фактора B		0,6	0,2	0,6	0,8	0,5	–
Для фактора A		0,9	0,2	0,9	1,1	0,7	–
Для взаимодействия AB		0,9	0,2	0,9	1,1	0,7	–

Биохимический состав сенокосных агроценозов в среднем за 2015–2019 гг. показал, что содержание белка в кормах колебалось от 11,3 до 18,4 %. В варианте 1 протеиновая насыщенность составляла 17,2–18,0 %, в чистом агроценозе козлятника Юбиляр – 16,7–17,8 %. Более насыщенной по белку отмечен чистый травостой с посевом козлятника восточного сорта Кривич до 17,2–18,4 %. В злаковом агроценозе процент сырого протеина составлял 11,3– 12,0 %. Зольность в исследуемых травостоях варьирует от 4,7 до 5,8 %. Содержание жира в корме по вариантам составило 1,4–2,1 %. Су- щественных колебаний по содержанию безазо-тистых экстрактивных веществ (БЭВ) в вариантах не установлено, содержание БЭВ в травостоях составляло 45,5–50,1 %. Концентрация фосфора в корме из бобово-злаковых сенокосных травостоев составляло 0,5–0,7 %, калия – 1,6–3,0 %. При двухукосном использовании содержание магния по вариантам колебалось в пределах 1,2–1,5 %, кальция –0,2–0,5 %.

Выводы. Установлено, что смешанные посевы козлятника восточного стабильно продуктивны в течение многолетнего использования. Урожайность монопосевов козлятника колеба- лась на уровне 5,9–7,8 т/га сена. В совместных агроценозах продуктивность сена варьировала в пределах 6,2–8,0 т/га. Наибольшая урожайность отмечена на глееватой почве.

На долю сеяных злаков в травостоях приходилось в зависимости от агроценоза в среднем от 58,6–90,9 %. Процент содержания бобового компонента варьировал от 18,1 % в четырехкомпонентном травостое до 82,6 % в одновидовых посевах. Наименьшая засоренность посевов была отмечена на глееватой почве в травосмеси козлятника восточного сорта Юбиляр – 4,8 %.

Устойчивый к осыпанию и обладающий хорошей облиственностью (51,5–56,9 %) козлятник восточный позволил получить высокопитательные корма. В течение исследования процентное содержание сырого протеина достигало 18,4 %. В целом сбор сырого протеина был выше на глееватой почве.