Влияние минеральных удобрений на продуктивность сортов клевера лугового при возделывании на серой лесной почве

Автор: Степанов А.Ф., Храмов С.Ю., Александрова С.Н.

Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau

Рубрика: Агрономия

Статья в выпуске: 3 (55), 2024 года.

Бесплатный доступ

В статье изложены результаты изучения (2021-2022 гг.) сортов клевера лугового разных групп спелости по комплексу хозяйственно-ценных признаков в подтаежной зоне Омской области. Объект исследований - широко распространенные в данной зоне сорта: раннеспелый Тарский местный (контроль) и новые позднеспелые (СибНИИК-10 и Атлант) сибирской селекции клевера лугового, внесенные в Госреестр и рекомендованные для возделывания по Западно-Сибирскому региону. Установлено, что клевер луговой в подтаежной зоне Западной Сибири на серой лесной почве имеет высокую продуктивность, особенно при внесении минеральных удобрений. Повышенной урожайностью зеленой массы обладает раннеспелый двуукосный сорт Тарский местный, в сумме за два укоса она составляет на контроле 38,7 т/га, а при внесении N30P150K180 возрастает до 45,7 т/га, или 18,1%. Позднеспелые одноукосные сорта клевера лугового СибНИИК-10 и Атлант по продуктивности между собой существенно не различаются. Однако достоверно уступают раннеспелому Тарскому местному: по урожайности зеленой массы в контрольном варианте - на 8,5-9,9 т/га (22-26%), по сбору абсолютно сухого вещества при внесении N20P100K150 и N30P150K180 - на 25,3-27,7%, по сбору переваримого протеина - на 39,6-40,5 и обменной энергии (ОЭ) - на 24,0-27,6%. При этом окупаемость 1 кг действующего вещества удобрений у позднеспелых сортов клевера зеленой массой выше (23,7-28,1 кг) и при меньшей дозе (N20P100K150), чем у раннеспелого Тарский местный - 19,4 кг при дозе N30P150K180.

Еще

Клевер луговой, раннеспелый, позднеспелый, сорта, минеральные удобрения, урожайность, продуктивность

Короткий адрес: https://sciup.org/142242308

IDR: 142242308

Текст научной статьи Влияние минеральных удобрений на продуктивность сортов клевера лугового при возделывании на серой лесной почве

В обеспечении животноводства высокобелковыми и дешевыми кормами важное значение имеют многолетние травы [1–3]. Наряду с этим многолетние травы накапливают в почве большую массу корней, которые после отмирания и разложения повышают ее плодородие, водно-физические свойства и улучшают питание последующих культур севооборота [4–6]. Особая роль принадлежит бобовым травам. Преимущество этих культур по сравнению с другими состоит в том, что они в симбиозе с клубеньковыми бактериями способны фиксировать азот атмосферы и использовать его для формирования урожая. По материалам ученых [7–9], если однолетние бобовые травы фиксируют 67–115 кг/га атмосферного азота, то клевер луговой – 150–300 кг/га, а люцерна – 250–400 кг/га. В Западной Сибири на пойменной луговой почве подтаежной зоны многолетние бобовые травы используют 79–193 кг/га азота атмосферы и за счет его формируют 65–82% своего урожая [10].

Среди бобовых культур важное место занимает клевер луговой (Trifolium pratense L.). По биологии и хозяйственному использованию клевер луговой делится на два типа: раннеспелый (двуукосный) ярового типа развития и позднеспелый (одноукосный) – озимого. В Сибири чаще возделывают позднеспелый клевер. Он влаголюбив, но нетребователен к теплу, более устойчив в период перезимовки, чем раннеспелый, в связи с чем распространен в северных регионах страны. В нечерноземной зоне клевер луговой является самым распространенным видом. Его возделывают как в одновидовых, так и смешанных посевах для заготовки различных видов кормов [11; 12]. Биомасса клевера не только хорошо насыщена белком, но и имеет большое содержание лизина и других незаменимых аминокислот, необходимых для полноценного питания, роста и развития животных [13].

Агропромышленному комплексу России на современном этапе развития селекционерами нашей страны предлагается значительный ассортимент новых сортов клевера лугового, отличающихся повышенной зимостойкостью, урожайностью и качеством зеленой массы. Новые сорта способны реализовать высокий потенциал продуктивности при их адаптации к конкретным природно-климатическим условиям и возделывании по высокоэффективной технологии с применением удобрений. Внедрение в производство и расширение площади посева под новыми сортами клевера лугового в нечерноземной зоне позволяют не только улучшить обеспечение животноводства полноценными кормами, но и сохранить плодородие почвы [14; 15].

Цель работы – выделение сортов клевера лугового, обладающих повышенной продуктивностью для возделывания на корм в подтаежной зоне Омской области.

Методика исследований

Исследования проводили (2021–2022 гг.) в подтаежной зоне Омской области на серой лесной почве, которая содержала: гумуса – 3,34%, нитратного азота (по Кьельдалю) – 3,5–3,8 мг/100 г почвы, подвижного фосфора – 8,4–9,4 и обменного калия – 8,2–9,1 мг/100 г почвы (по Кирсанову); pH солевое – 5,2. Объекты исследований – широко распространенные в данной зоне сорта: раннеспелый Тарский местный (контроль) и новые позднеспелые СибНИИК–10 и Атлант сибирской селекции клевера лугового, внесенные в Госреестр и рекомендованные для возделывания по Западно-Сибирскому региону. Агротехника в опыте общепринятая для возделывания многолетних трав в Омской области. Предшественник –

Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 3(55) AGRONOMY яровая пшеница на зерно. Клевер высевали сеялкой СН–16 15 мая 2021 г. беспокровным способом с междурядьями 15 см и нормой высева 3 млн всхожих семян/га. Фосфорные и калийные удобрения вносили в запас под предпосевную культивацию, а азотные – весной в подкормку. Скашивали клевер со второго года жизни в фазе цветения: раннеспелый – два раза, позднеспелые – один раз за вегетацию.

Учетная площадь делянки – 10 м2, повторность – трехкратная, размещение вариантов – систематическое. Закладку полевого опыта, наблюдения и учеты осуществляли в соответствии с общепринятой методикой с кормовыми культурами [16], статистическую обработку экспериментальных данных – методом дисперсионного анализа [17].

Результаты и их обсуждение

Урожайность и качество зеленой массы, получаемой с посева многолетних трав, напрямую зависят от густоты травостоя. В загущенном травостое уменьшается вегетативная часть и корневая система растений, обостряется между ними внутри- и межвидовая борьба за свет, влагу и элементы питания. В изреженном травостое почва за счет физического испарения быстрее теряет влагу, снижается ее устойчивость к ветровой и водной эрозии, разрастаются сорняки [1]. Формирование густоты травостоя во многом определяется полевой всхожестью семян культуры, сохранностью растений в период вегетации и перезимовки.

Исследования показали, что изучаемые разного типа сорта клевера лугового по полевой всхожести семян в контрольном варианте существенно не различались, она находилась в пределах 57–62%. Однако при внесении минеральных удобрений за счет улучшения питания всхожесть семян повышалась, особенно при повышенных дозах (N 20 P 100 K 150, N 30 P 150 K 180 ) до 72–85%, или на 10–25%, по сравнению с контролем (табл. 1). Повышенной всхожестью семян (79–85%) выделялся позднеспелый сорт клевера Атлант. При этом увеличивалось и число всходов сортов клевера с 170–185 шт./м2 в контрольном варианте до 215–255 шт./м2 при применении удобрений.

В процессе вегетации клевера наблюдалась изреженность его травостоя, особенно в контрольном варианте. Сохранность растений к окончанию вегетации перед уходом клевера в зиму у сортов Тарский местный и СибНИИК–10 составляла 62–64%, у сорта Атлант – 80%, но при внесении удобрений повышалась до 75–89%.

Таблица 1

Сохранность и перезимовка сортов клевера лугового первого года жизни

Показатель

Без удобрений (контроль)

К 120

N 20 P 100

N 20 P 100 K 120

N 20 P 100 K 150

N 30 P 150 K 180

Тарский местный (контроль)

Полевая всхожесть семян, %

62

65

67

70

72

73

Число растений,шт./м²: полные всходы в конце вегетации

185

118

194

130

200

135

210

150

215

158

220

166

Сохранность, %

64

67

68

71

73

75

Перезимовка, %

75

77

80

82

83

85

СибНИИК–10

Полевая всхожесть семян, %

57

61

63

67

73

78

Число растений, шт./м²: полные всходы в конце вегетации

170

105

182

140

190

152

200

167

218

188

235

196

Сохранность, %

62

77

80

83

86

83

Перезимовка, %

75

77

80

84

86

88

Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 3(55)

Окончание таблицы 1

Показатель

Без удобрений (контроль)

К 120

N 20 P 100

N 20 P 100 K 120

N 20 P 100 K 150

N 30 P 150 K 180

Атлант

Полевая всхожесть семян, %

60

70

75

77

79

85

Число растений, шт./м²: полные всходы в конце вегетации

180

145

210

180

225

190

230

195

238

200

255

228

Сохранность, %

80

86

84

85

84

89

Перезимовка, %

74

77

80

85

88

90

AGRONOMY

Для условий Сибири с резкими перепадами отрицательных температур в зимний период крайне важно иметь зимостойкие сорта клевера. Установлено, все изучаемые сорта клевера лугового в условиях подтаежной зоны Омской области успешно зимовали. Лучше к перезимовке были подготовлены растения клевера при использовании удобрений. При внесении N 30 P 150 K 180 перезимовка растений клевера составляла 85–90%, тогда как в контрольном варианте она понижалась на 10–16%.

Начало отрастания сортов клевера на второй год жизни (2022) весной отмечено в начале мая. Контрольный сорт Тарский местный к уборке первого укоса после возобновления вегетации весной был готов через 62–76 сут, а для формирования второго укоса требовалось 56–63 сут. Продолжительность формирования полноценного укоса позднеспелыми сортами СибНИИК–10 и Атлант варьировала в пределах 120–125 сут.

Внесение удобрений оказывало благоприятное влияние на рост и развитие сортов клевера. Так, высота клевера Тарский местный на контроле при первом укосе составляла 60,5 см, при втором – 32,5 см, тогда как при внесении N 30 P 150 K 180 увеличивалась соответственно до 68,0 и 37,1 см (табл. 2). Позднеспелые сорта клевера СибНИИК–10 и Атлант при уборке имели более высокий травостой (72,9–75,6 см), чем раннеспелый Тарский местный с сохранением закономерности увеличения его высоты на 3,5–5,8 см при внесении удобрений.

Таблица 2

Изменение биометрических показателей сортов клевера лугового второго года жизни под действием удобрений, 2022

Показатель

Без удобрений (контроль)

К 120

N 20 P 100

N 20 P 100 K 120

N 20 P 100 K 150

N 30 P 150 K 180

Тарский местный (контроль)

Характеристика расте-

ний перед уборкой: высота, см облиственность, %

60,5

32,5

61,7

33,2

62,5

34,5

62,5

35,7

65,5

36,2

68,0

37,1

37,5

45,5

37,7

45,7

37,7

46,0

38,2

46,2

38,7

46,5

39,2

47,5

Состав травостоя, %:

клевера

84,5

84,7

85,2

85,3

86,0

86,2

80,0

80,2

80,5

81,0

81,2

81,9

сорняков

15,5

15,3

14,8

14,7

14,0

13,8

20,0

19,8

19,5

19,0

18,8

18,1

Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 3(55)                                                                     AGRONOMY

Окончание таблицы 2

Показатель

Без удобрений (контроль)

К 120

N 20 P 100

N 20 P 100 K 120

N 20 P 100 K 150

N 30 P 150 K 180

СибНИИК–10

Характеристика растений перед уборкой:

высота, см

75,6

77,2

77,7

78,0

78,5

79,1

облиственность, %

46,2

46,4

47,0

47,2

48,0

48,9

Состав травостоя, %:

клевера

85,5

85,6

86,0

86,3

86,9

87,5

сорняков

14,5

14,4

14,0

13,7

13,1

12,5

Атлант

Характеристика растений перед уборкой:

высота, см

72,9

73,4

73,5

74,2

76,4

78,7

облиственность, %

36,6

36,8

37,9

38,1

38,4

38,9

Состав травостоя, %:

клевера

86,6

86,7

87,1

87,2

87,7

88,2

сорняков

13,4

13,3

12,9

12,8

12,3

11,8

Примечание. По сорту клевера Тарский местный в числителе данные по первому, в знаменателе – по второму укосу.

Питательная ценность травостоя в определенной степени определяется его облист-венностью, поскольку в листьях элементов питания содержится в 1,5–2,0 раза больше, чем в стеблях. Выявлено, что минеральные удобрения положительно влияют на облиствен-ность растений клевера. Так, если облиственность клевера Тарский местный при уборке первого укоса в контрольном варианте составляла 37,5%, то при внесении N 30 P 150 K 180 она повышалась до 39,2 %. Более облиственны растения клевера (45,5–47,5%) были при втором укосе, с сохранением тенденции ее увеличения при внесении удобрений. Из позднеспелых сортов клевера повышенной облиственностью отличался СибНИИК–10 (46,2–48,9%), против сорта Атлант – 36,6–38,9 %.

Наблюдалась определенная закономерность в формировании травостоя сортами клевера лугового. В первый год жизни в результате медленного роста клевера в его посеве активно росли и развивались сорняки. Засоренность травостоя достигала высокой степени – 32–40%. На второй год жизни клевер интенсивно кустился, к уборке формировал высокий травостой и тем самым подавлял сорную растительность. В связи с этим засоренность посева сортов клевера снижалась до средней степени, в контрольном варианте до 13,4–15,5%, при внесении N 20 P 100 K 150 , N 30 P 150 K 180 до 11,8–14,0% (табл. 2). При уборке второго укоса клевера Тарский местный сорняков в травостое содержалось на 4,3–4,8% больше, чем при скашивании первого, поскольку он имел ниже на 28,0–30,9 см высоту и хуже подавлял сорную растительность. Однако большая часть зеленой массы во всех вариантах опыта была представлена клевером луговым – 80,0–88,2%.

Сорта клевера лугового, отличаясь по биологическим особенностям, проявляли и различную отзывчивость на вносимые минеральные удобрения. Повышенной урожайностью зеленой массы выделялся раннеспелый двуукосный клевер Тарский местный. У этого сорта в сумме за два укоса на контроле она составляла 38,7 т/га, а при внесении N 30 P 150 K 180

Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 3(55) AGRONOMY существенно возрастала до 45,7 т/га, или 18,1% (табл. 3). На каждый используемый килограмм действующего вещества удобрений было получено 19,4 кг зеленой массы. Доля второго укоса от общей зеленой массы за сезон составляла 8,2–10,0 т/га, или 20,8–22,2%.

Позднеспелые одноукосные сорта клевера лугового СибНИИК–10 и Атлант достоверно уступали контрольному сорту Тарский местный по сбору зеленой массы и сухого вещества. Так, в контрольном варианте урожайность зеленой массы они имели на 8,5–9,9 т/га (22–26%) меньше, при внесении N 30 P 150 K 180 – на 17–19%, чем сорт Тарский местный. Однако окупаемость 1 кг д. в. удобрений у позднеспелых сортов клевера зеленой массой выше (23,7–28,1 кг) и при меньшей дозе (N 20 P 100 K 150 ), чем у раннеспелого Тарский местный – 19,4 кг при дозе N 30 P 150 K 180.

Полученные нами результаты свидетельствуют, что все изучаемые сорта клевера лугового под влиянием минеральных удобрений отличались высокой продуктивностью, особенно при применении удобрений в дозах N 20 P 100 K 150 и N 30 P 150 K 180 . Наиболее высокой продуктивностью в условиях нечерноземной зоны выделялся раннеспелый сорт клевера лугового Тарский местный. При внесении N 30 P 150 K 180 сбор абсолютно сухого вещества у него достигал 9,4 т/га, кормовых единиц – 7,19 т/га, обменной энергии (ОЭ) – 86,5 ГДж/га и обеспеченности одной кормовой единицы переваримым протеином 157 г, при норме 100–110 г.

Позднеспелые одноукосные сорта клевера лугового СибНИИК–10 и Атлант по продуктивности между собой существенно не различались, но достоверно уступали раннеспелому двуукосному Тарский местный. Так, в вариантах с внесением N 20 P 100 K 150 и N 30 P 150 K 180 сбор абсолютно сухого вещества был меньше на 25,3–27,7%, переваримого протеина – на 39,6–40,5 и ОЭ – на 24,0–27,6%, чем с аналогичных вариантов сорта Тарский местный. Позднеспелые сорта меньше (128–133 г) имели и обеспеченность одной кормовой единицы переваримым протеином, хотя полностью удовлетворяли в нем потребность животных.

Таблица 3

Продуктивность сортов клевера лугового во второй год жизни в зависимости от удобрений, 2022 г.

Показатель

Без удобрений (контроль)

К 120

N 20 P 100

N 20 P 100 K 120

N 20 P 100 K 150

N 30 P 150 K 180

Тарский местный (контроль) (А)

Зеленая масса, т/га

38,7

39,4

40,7

41,0

42,8

45,7

Прибавка: к контролю, т/га на 1 кг удобрений, кг

0,7

5,8

2,0

16,7

2,3

9,6

4,1

15,2

7,0

19,4

Абс. сухое в-во, т/га

6,4

6,6

7,2

8,0

8,7

9,4

Корм. ед., т/га

5,12

5,35

5,76

6,38

6,84

7,19

Переваримый протеин, т/га

1,07

1,13

1,22

1,34

1,39

1,48

ОЭ, ГДж/га

58,7

60,5

66,2

73,6

80,0

86,5

СибНИИК–10

Зеленая масса, т/га

30,2

31,4

32,5

34,7

36,6

38,1

Прибавка: к контролю, т/га на 1 кг удобрений, кг

1,2 10,0

2,3

19,2

4,5

18,8

6,4

23,7

7,9

21,9

Абс. сухое в-во, т/га

5,4

5,6

5,8

6,2

6,5

6,9

Корм. ед., т/га

3,51

3,51

3,77

4,03

4,24

4,46

Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 3(55)

AGRONOMY

Окончание таблицы 3

Показатель

Без удобрений (контроль)

К 120

N 20 P 100

N 20 P 100 K 120

N 20 P 100 K 150

N 30 P 150 K 180

Переваримый протеин, т/га

0,72

0,72

0,75

0,80

0,84

0,88

ОЭ, ГДж/га

49,7

49,7

53,4

57,0

60,8

66,6

Атлант

Зеленая масса, т/га

28,8

28,9

29,4

32,8

36,4

37,0

Прибавка: к контролю, т/га на 1 кг удобрений, кг

0,1

0,8

0,6

5,0

4,0

16,7

7,6

28,1

8,2

22,8

Абс. сухое в-во, т/га

5,1

5,2

5,4

5,7

6,4

6,8

Корм. ед., т/га

3,31

3,38

3,51

3,70

4,22

4,42

Переваримый протеин, т/га

0,66

0,67

0,70

0,74

0,84

0,88

ОЭ, ГДж/га

46,9

47,8

49,7

52,4

59,8

62,6

НСР 05 по абс. сухому в-ву: сортов – 0,8, удобрений – 0,5

Заключение

Клевер луговой в подтаежной зоне Западной Сибири на серой лесной почве имеет высокую продуктивность, особенно при внесении минеральных удобрений. Повышенной урожайностью зеленой массы обладает раннеспелый двуукосный сорт Тарский местный, в сумме за два укоса она составляет на контроле 38,7 т/га, а при внесении N 30 P 150 K 180 возрастает до 45,7 т/га, или 18,1%. Позднеспелые одноукосные сорта клевера лугового СибНИИК–10 и Атлант по продуктивности между собой существенно не различаются, но достоверно уступают раннеспелому Тарский местный.

По урожайности зеленой массы в контрольном варианте на 8,5–9,9 т/га (22–26%), при внесении N 20 P 100 K 150 и N 30 P 150 K 180 по сбору абсолютно сухого вещества на 25,3–27,7%, переваримого протеина – на 39,6–40,5 и ОЭ – на 24,0–27,6%, чем с аналогичных вариантов сорта Тарский местный. Однако окупаемость 1 кг действующего вещества удобрений у позднеспелых сортов клевера зеленой массой выше (23,7–28,1 кг) и при меньшей дозе (N 20 P 100 K 150 ), чем у раннеспелого Тарский местный – 19,4 кг при дозе N 30 P 150 K 180.

Список литературы Влияние минеральных удобрений на продуктивность сортов клевера лугового при возделывании на серой лесной почве

  • Гончаров П.Л. Кормовые культуры Сибири: Биолого-ботанические основы возделывания. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1992. 264 с.
  • Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С. Кормопроизводство – стратегическое направление в обеспечении продовольственной безопасности России. Теория и практика. М.: ГНУ «Росинформагротех», 2009. 199 с.
  • Степанов А.Ф. Создание и использование многолетних травостоев: монография. Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2006. 312 с.
  • Гаврилова А.Ю., Конова А.М. Урожайность многолетних трав и плодородие дерново-подзолистой почвы при длительном внесении минеральных удобрений // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. № 2 (54). С. 71–77.
  • Фигурин В.А. Влияние многолетних трав на повышение плодородия дерново-подзолистых почв // Доклады РАСХН, 1996. № 2. С. 32–35.
  • Шмелева Н.В. Многолетние травы – важный фактор воспроизводства и регулирования плодородия почв Верхневолжья // Владимирский земледелец. 2022. № 2 (100). С. 35–39.
  • Посыпанов Г.С. Биологический азот. Проблемы экологии и растительного белка: монография. М.: ИНФРА-М, 2015. 251 с.
  • Налиухин А.Н., Рыжакова А.А. Азотфиксация клевера лугового при применении удобрений и известковании // Агрохимия. 2021. № 11. С. 65–71.
  • Nitrogen fixation associated with grasses in Oregon / A. Nelson, L. Barber, H. Evans // Canad. J. Microbiol. 1976. Vol. 22. № 4. P. 523–540.
  • Азотфиксирующая способность и роль бобовых трав в биологизации земледелия / А.Ф. Степанов, С.П. Чибис, В.В. Христич [и др.] // Земледелие. 2023. № 1. С.18–22.
  • Клевер луговой – важнейшая кормовая культура в западной части Нечерноземной зоны / А.Д. Прудников, А.Г. Прудникова, М.И. Перепичай [и др.] //Аграрная наука. 2024. № 3. С. 134–140.
  • Степанов А.Ф., Храмов С.Ю. Формирование высокопродуктивных агроценозов многолетних бобовых трав в условиях Нечерноземной зоны Западно-Сибирского региона // Вестник Омского ГАУ. 2023. №2 (50). С. 76–83.
  • Постников П.А., Попова В.В., Васина О.В. Продуктивность и биохимический состав клевера лугового при двухгодичном использовании в зернотравяном севообороте // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 6. С. 39–43.
  • Кашеваров Н.И., Полюдина Р.И., Гришин В.М. Методы создания позднеспелых и раннеспелых сортов клевера лугового на диплоидной и тетраплоидной основе // Адаптивное кормопроизводство. 2022. № 2. С. 6–14.
  • Курдакова О.В. Характеристика новых перспективных сортономеров клевера лугового по хозяйственно-ценным признакам в условиях центрального района Нечерноземной зоны // Кормопроизводство. 2023. № 8. С. 28–31.
  • Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами. М.: Россельхозакадемия, 1997. 156 с.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Изд. 5-е, доп. и перераб. М.: Агро-промиздат, 1985. 347 с.
Еще
Статья научная