Оценка продуктивности зеленой массы и семян астрагала неожиданного (Astragalus inopinatus Boriss.) в связи с его интродукцией в условиях Предбайкалья

Введение. Одной из актуальных проблем земледелия региона является расширение видового разнообразия полевых культур, способных произрастать в засушливых условиях области, обеспечивая при этом получение высокого урожая зеленой массы, и обладающих надеж- ным семеноводством. Одной из таких культур является астрагал неожиданный, произрастающий в естественной флоре региона. Астрагал неожиданный (Astragalus inopinatus Boriss.) обладает ценными эколого-хозяйственными признаками: многолетием, неприхотливостью к почвенным условиям, засухоустойчивостью и высокой продуктивностью зеленой массы и семян. Однако технология возделывания астрагала неожиданного в условиях региона не изучена.

Цель исследования : изучить влияние различных норм высева как основного технологического приема возделывания астрагала неожиданного ( Astragalus inopinatus Boriss.), влияющего на урожайность зеленой массы и семян в условиях Предбайкалья.

Задачи исследования : изучить густоту травостоя, линейный рост, конкурентность, фотосинтетический потенциал астрагала неожиданного в создаваемых агрофитоценозах, влияние рассматриваемых элементов структуры и морфологических особенностей формирования урожая на величину его продуктивности.

Объекты, условия и методика проведения опыта . Исследования по заданной проблеме проводились в 2015–2016 гг. на опытном поле Иркутского ГАУ им. А.А. Ежевского, производственные испытания проводились на опытном поле ФГБНУ ИНИИСХ (Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Иркутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»). Объектами исследований были посевы астрагала неожиданного первого и второго года жизни, возделываемого с целью изучения и обоснования эффективности одного из основных технологических приемов – зональных норм высева. Изучение норм высева на продуктивность зеленой массы и семян проводилось в полевых и лабораторных опытах. Схема полевого опыта включала 4 варианта с различными нормами высева:

• •    12 кг/га (8 млн шт/га);

• •    15 кг/га (10 млн шт/га);

• •    18 кг/га (12 млн шт/га);

• •    21 кг/га (14 млн шт/га).

Площадь опытных делянок – 12 м2 (3 × 4 м). Повторность вариантов – четырехкратная. Размещение делянок – последовательное. Опытные посевы размещались по чистому раннему пару, обработанному по общепринятой для ре- гиона схеме. Перед посевом проводилось закрытие влаги, боронование и прикатывание. Посев астрагала проводился вручную, широкорядным способом (с междурядиями 60 см) в первой декаде мая. Посев и уборка проводились поделяночно вручную.

В программу сопутствующих наблюдений были включены следующие вопросы: изучение лабораторной и полевой всхожести семян, выживаемости растений, фенологии растений, густоты травостоя, линейного роста, площади листьев растений, величины фотосинтетического потенциала.

Почва опытного участка светло-серая лесная среднесуглинистая с низким естественным плодородием. Содержание гумуса – 2,0 %, pH сол =4,8, содержание общего азота – 0,17 %, подвижного фосфора – 25 мг/100 г почвы, обменного калия – 6,5 мг/100 г почвы. Минеральные удобрения в опытах не использовались.

Агроклиматические условия в годы проведения исследования были близки к средним многолетним характеристикам. Климат зоны проведения исследования резко континентальный. Среднее многолетнее количество осадков – 345 мм. Сумма активных температур выше 10 ºС – 1500–1700 ºС. В годы проведения исследования отмечалось повышение температуры воздуха за вегетационный период и снижение суммы атмосферных осадков (2015 г.). Сумма осадков в летний период 2015 г. была ниже среднемного- летних и находилась в районе 213,3 мм. В 2016 г. она была выше и равнялась 428,5 мм.

Для определения лабораторной всхожести был использован метод проращивания семян в чашках Петри.

Полевая всхожесть, густота стояния растений, линейный рост определялись на выделенных площадках 1 м2 по общепринятым методикам [2, 7].

Конкурентные отношения определялись по методике, изложенной в учебном пособии «Сельскохозяйственная экология» [8].

Определение площади листьев растений выполнялось с использованием компьютерной технологии [1].

Фотосинтетический потенциал определялся с использованием методики И.С. Шатилова и М.К. Каюмова [3–6].

Математическая обработка экспериментальных данных проводилась по методике Б.А. До-спехова [2].

Результаты исследования . Программой исследования предусматривалось изучение эффективности и научного обоснования применения различных норм высева и их влияния на величину урожайности зеленой массы и семян.

Установлено, что астрагал неожиданный обладает комплексом ценных морфобиологических особенностей и способен в богарных условиях формировать высокие и устойчивые урожаи зеленой массы (табл. 1).

Таблица 1

Норма высева, кг/га	Урожай зеленой массы, т/га
	2015 (первый год жизни)	2016 (второй год жизни)	Средняя за 2015–2016 гг.
12 (контроль)	7,6	23,4	15,5
15	8,3	27,9	17,8
18	8,2	26,2	17,0
21	11,7	20,76	16,2
НСР 05 , т/га	0,65	1,32

Урожайность зеленой массы посевов астрагала неожиданного при различных нормах высева семян

С увеличением нормы высева семян с 12 до 21 кг/га в первый год жизни урожайность зеленой массы возрастала с 7,6 до 11,7 т/га. Рост урожая был связан с повышением густоты травостоя – со 163 растений/м2 (в варианте опыта с нормой высева 12 кг/га (контроль)) до 261 рас- тения/м2 (при норме 21 кг/га). Во второй год жизни повышение нормы высева до 18 и 21 кг/га, напротив, снизило величину итоговой продуктивности. Снижение уровня продуктивности астрагала неожиданного отражено на рисунке 1.

^ Урожай зелёной массы астрагала неожиданного в при различных нормах высева, т/га

Линия тренда зависимости урожайности зелёной массы от нормы высева

Нормы высева, кг/га

Рис. 1. Урожайность зеленой массы посевов астрагала неожиданного второго года в зависимости от нормы высева

y = -2,2889x2 + 10,451x + 15,378 R² = 0,9945

Проведенные учеты показали, что во второй год с увеличением нормы высева наблюдалось обострение конкурентных отношений (рис. 2).

Обострение внутривидовой конкуренции растений в посевах (табл. 2) привело к снижению величины урожайности зеленой массы. В результате этого произошло изменение процессов роста и развития растений, интенсивности линейного роста растений, площади листовой поверхности, фотосинтетического потенциала.

Оценка интенсивности линейного роста показала, что с увеличением нормы высева и обострения конкурентных отношений высота опытных растений снижалась (табл. 3).

Таблица 2

Густота травостоя и коэффициент конкурентности астрагала неожиданного во второй год жизни при различных нормах высева

Показатель	Норма высева, кг/га
	12 (контроль)	15	18	21
Густота травостоя, раст./м2	115	138	161	183
Коэффициент конкурентности	1,0	1,2	1,4	1,6

Таблица 3

Высота травостоя астрагала неожиданного второго года при различных нормах высева, см

Норма высева, кг/га	15.07.2015	30.07.2015	15.08.2015
12 (контроль)	35	50	65
15	33	47	60
18	35	46	53
21	34	45	50

Рис. 2. Посевы Astragalus inopinatus B. второго года жизни

При увеличении густоты травостоя астрагала неожиданного на опытных делянках с различными нормами высева площадь листьев в расчете на 1 га посевов уменьшалась.

Проведенные исследования показали, что наиболее высокую ассимиляционную продуктивность обеспечивали посевы с нормой высева 15 кг/га (табл. 4).

Таблица 4

Показатель	Норма высева, кг/га
	12	15	18	21
Средняя площадь листьев, тыс. м2/га	36,5	38,8	35,5	33,8
ФП, млн м2/га×дней	2,5	2,7	2,4	2,3

Средняя площадь листьев астрагала неожиданного второго года жизни при различных нормах высева

С листьями растений связана их биологическая продуктивность: чем выше площадь листьев, тем интенсивнее протекают процессы ассимиляции и тем выше продуктивность растений. Интенсивность фотосинтеза зависит от продолжительности «работы» листовой продуктивности и выражается фотосинтетическим потенциалом продуктивности. Наиболее высокая площадь листовой поверхности и показатель фотосинтетического потенциала отмечалась в варианте опыта с нормой высева 15 кг/га (табл. 5).

Специфической биологической особенностью астрагала неожиданного является то, что в первый год жизни фаза цветения отмечается лишь у отдельных растений, которые, однако, не достигали фазы плодоношения. Во второй год жизни астрагал отрастает рано (первая декада мая). Цветение наступает в третью декаду июня, плодоношение начинается во вторую декаду июля, полное созревание и раскрытие бобов – во второй-третьей декаде августа.

Проведенные учеты показали, что на одном растении формируется от двух, реже трех и более соплодий. Соплодия астрагала представляют собой стержень, на котором поочередно

Рис. 3. Соплодия астрагала неожиданного

располагаются бобы. Каждое соплодие состоит из 10–14 и более плодоносящих бобов, в каждом из которых созревает 5–8 семян (рис. 3) .

Таблица 5

Норма высева, кг/га	Урожайность с 1 т/га
12 (контроль)	0,39
15	0,57
18	0,45
21	0,40
НСР 05, т/га	0,014

Семенная продуктивность посевов астрагала неожиданного при различных нормах высева семян

Урожайность семян в варианте опыта с нормой высева 12 кг/га была ниже, чем урожайность в варианте опыта при норме высева 15 кг/га на

68,4 %. Дальнейшее повышение нормы высева привело к снижению семенной продуктивности астрагала (рис. 4).

Нормы высева, кг/га

^ Средняя семенная продуктивность, т/га

Линия тренда зависимости средней урожайности семян от нормы высева y = -0,0605x2 + 0,2972x + 0,1659 R² = 0,694

Рис. 4. Средняя урожайность семян астрагала неожиданного во второй год жизни в зависимости от нормы высева

Главной причиной снижения урожайности семян явилось усиление внутривидовой конкуренции и взаимного угнетения растений в создаваемых агрофитоценозах, уменьшение количества репродуктивных органов в расчете на гектар посевной площади,

Выводы. Интродукция астрагала неожиданного в условиях региона – важнейший резерв развития земледелия и кормопроизводства.

Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что оптимальной нормой высева астрагала неожиданного в зональных условиях является норма 15 кг/га. При этой норме высева обеспечивается получение максимальной урожайности зеленой массы (27,3 т/га) и семян (0,57 т/га). Дальнейшее как уменьшение, так и увеличение нормы высева астрагала приводит к изменению конкурентных отношений растений в создаваемых агрофитоценозах, ухудшению процессов их роста и развития.

Учитывая скорость накопления астрагалом зеленой массы и ранние сроки наступления цветения во второй год жизни, рекомендуется использовать его в качестве кормовой культуры для производства сена, сенажа и зеленого конвейера.