Влияние погодных условий тюменской области на содержание сухого вещества в зеленой массе клевера лугового

Автор: Феоктистова Наталья Александровна, Леонидов Юрий Ефремович

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 5, 2023 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - изучить влияние погодных условий Тюменской области на процентное содержание сухого вещества в зеленой массе у позднеспелых сортов клевера лугового в период укосной спелости. Наблюдения проводились на опытном поле НИИСХ Северного Зауралья - филиала ТюмНЦ СО РАН в 2015-2022 гг. на растениях 12 позднеспелых (одноукосных) образцов клевера лугового 1-го года пользования. Погодные условия в большинстве лет были теплыми с достаточным количеством осадков, засушливые условия наблюдались только в 2021 г.; гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова составлял 0,47-2,55. Дата возобновления вегетации отмечалась во II декаде апреля, укос зеленой массы проводился во II декаде июля. В 2015-2022 гг. сбор зеленой массы у сортов клевера лугового составлял от 17,9 до 62,5 т/га, с содержанием в ней сухого вещества от 20,4 до 37,1 % и разницей между значениями по годам от 0,8 до 13,3 %. Отмечалась зависимость между значением ГТК и соотношением кормовой продукции в свежеубранном (зеленая масса) и сухом виде (сено). При значениях ГТК >2 сбор зеленой массы в 4,2-4,6 раз превышал выход сена при ГТК function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }

Еще

Зеленая масса, сено, гидротермический коэффициент селянинова, клевер луговой, сухое вещество

Короткий адрес: https://sciup.org/140299755

IDR: 140299755 | DOI: 10.36718/1819-4036-2023-5-73-80

Текст научной статьи Влияние погодных условий тюменской области на содержание сухого вещества в зеленой массе клевера лугового

Введение. Повышение кормовой продуктивности является главным направлением в селекции клевера лугового. В Сибири селекционная работа проводится с клевером одноукосного или позднеспелого типа, посевы которого занимают до 10 %. Двуукосные, или раннеспелые, клевера характеризуются низкой зимостойкостью и в северных регионах распространены мало [1]. Среди допущенных к использованию позднеспелых сортов в Сибири распространены Атлант, Ермак, Гефест, Родник Сибири и др. [2]. В Тюменской области сбор зеленой массы у позднеспелых сортов в отдельные годы достигал 60–68 т/га с выходом сухого вещества 14– 15 т/га [3, 4]. Позднеспелые сорта клевера лугового широко изучаются на Урале с целью включения в селекционные программы: сбор сухого вещества с посевов 1-го года пользования составляет 8,2–10,4 т/га [5]. В условиях Камчатского края они также показали высокую степень адаптивности и способность при благоприятных погодных условиях обеспечить высокие сборы зеленой массы [6].

Уровень продуктивности в разных регионах лимитируется главным образом климатическими условиями; в работе Э. Акманаева урожай одноукосного клевера больше зависел от суммы активных температур, чем от суммы осадков [7]. Н. Зезин с соавторами установили, что в условиях Среднего Урала перепады в урожае от влияния погодных условий отличались в 2,5– 4,8 раза. В их исследованиях на уровень сбора зеленой массы клевера лугового влияла температура воздуха, в период максимального роста растений отмечалось сильное отрицательное

влияние июньской засухи. Максимальный сбор был получен во влажные годы при показателе ГТК свыше 1,1–1,6 [8].

В практической работе с кормовыми культурами обнаруживается, что в разные годы пропорция между сбором зеленой массы и выходом сена существенно отличается в связи с меняющимся процентным содержанием сухого вещества в растениях. Сравнение данных за ряд лет поможет определить факторы влияния на его накопление во время вегетации.

Цель исследования – изучить влияние погодных условий Тюменской области на процентное содержание сухого вещества в зеленой массе у позднеспелых сортов клевера лугового в период укосной спелости.

Задачи: провести анализ значений показателя «содержание сухого вещества» в зеленой массе растений у 12 сортов клевера лугового за 7 лет; определить соотношение между сбором зеленой массы и выходом из нее сена в разные годы; рассчитать корреляцию с ГТК, суммой активных температур и суммой осадков в годы исследования.

Объекты и методы. Наблюдения проведены в питомнике КСИ клевера лугового на опытном поле НИИСХ Северного Зауралья – филиала ТюмНЦ СО РАН в 2015–2022 гг. В качестве изучаемых объектов были взяты 12 позднеспелых (одноукосных) образцов клевера лугового собственной селекции [4]. Закладка опытов проводилась ежегодно для получения данных у растений 1-го года пользования (2-го года жизни). При учете зеленой массы в ней путем естественной сушки пробных снопов до постоянного веса определялось содержание сухого вещества для расчета выхода сена [9]. Основные агроклиматические показатели - сумма активных температур, сумма осадков, гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова рассчитывались по справочнику Н.В. Гулиновой [10]. Информация о погоде в Тюмени за 2015–2022 гг. получена из интернет-источника «Погода и климат» [11]. Математическая обработка включала в себя определение средней арифметической (x̅) с указанием ошибки (±sx̅), стандартного отклонения (s), коэффициента вариации (V), коэффициента корреляции (r) с указанием ошибки (±sr) и критерия существенности (tr) и выполнялась по методике Б.А. Доспехова [12].

Результаты и их обсуждение. В вегетационные периоды 2015–2022 гг. наблюдались типичные для Тюменской области погодные условия: в большинстве это были теплые годы с достаточным количеством осадков, засуха наблюдалась только однажды – в 2021 г. Дата устойчивого весеннего перехода t воздуха через 5 °С, означающая возобновление вегетации, чаще всего отмечалась во II декаде апреля, дата укоса зеленой массы приходилась на II декаду июля. Период от отрастания до укосной спелости занимал 80–110 дней. Распределение тепла и осадков в течение этого времени существенно отличалось по годам, однако укосная спелость наступала, как правило, в одно и то же время, и только в годы с избыточным увлажнением (2015, 2022) смещалась более чем на 10 дней (табл. 1).

Таблица 1

Метеорологические условия в г. Тюмени (2015–2022 гг.)

Год	о ¹ S го г т го: х ° ф ° о х го _mф ф я 2 m cl О ф d	3 “	О о )S ф ф о ^	5 о X 0 h ф л	о О W	аз о t i О	Описание периода от возобновления вегетации до укоса клевера лугового
2015	14.04	03.08	110	1522	235	1,54	Очень теплый,
2022	13.04	02.08	110	1479	244	1,65	избыточно увлажненный
2017	07.04	13.07	97	953	243	2,55	Прохладный, избыточно увлажненный
2018	27.04	16.07	80	865	208	2,40	Прохладный, хорошо увлажненный
2019	11.04	17.07	97	1178	147	1,25	Теплый,
2020	11.04	17.07	97	1399	151	1,08	умеренно увлажненный
2021	11.04	12.07	92	1333	63	0,47	Теплый, засушливый

В период отрастания растений (апрель-май) сумма активных t >10 °С достигала 126–589 °С, а в период основного роста (июнь–июль) увеличивалась в 1,5–5 раз, как и количество осадков, которое в начале вегетации в большинстве лет было меньше в 1,1–2,7 раза, чем в летний период (рис. 1).

В 2015–2022 гг. среднее значение (x ̅ ) урожайности зеленой массы у 12 исследуемых сортов КСИ варьировало от 17,9 до 62,5 т/га, а выход сена с нее составил от 5,8 до 17,4 т/га. В годы с хорошим увлажнением (2017, 2018) сбор зеленой массы был высоким – 40–80,0 т/га, а наименьшая существенная разность (НСР 05 ) между сортами максимальной – 7–7,5 т/га. В засушливых условиях 2021 г. сбор зеленой массы составил от 13 до 21 т/га с НСР 05 = 2,5 т/га. По сбору сена НСР 05 между сортами в 2017, 2018 гг. составила

3,2 и 4,0 т/га соответственно и 0,9 т/га в 2021 г. Сопоставление значений ГТК с урожайностью зеленой массы показало, что в условиях достаточного увлажнения (ГТК > 2) сбор зеленой массы превышал 60,0 т/га, а самая низкая урожайность (17,9 т/га) была получена в засушливом 2021 г. при ГТК = 0,47. Также отмечались существенные изменения в пропорциях между свеже-убранной и сухой кормовой массой: при показателе ГТК > 2 сбор зеленой массы в 4,2–4,6 раз превышал выход сена, во все остальные годы свежескошенные растения превышали вес сена в 3,0–3,4 раза. Вероятно, что при уровне ГТК < 2 это является биологической нормой для клевера лугового, а высокие сборы зеленой массы во влажные годы обусловлены значительным количеством накопленной влаги в тканях растений (рис. 2).

Период наблюдений

|~D Сумма T˃10°C за апрель-май □ Сумма T˃10°C за июнь-июль

Рис. 1. Тепло и влагообеспеченность весенне-летнего сезона г. Тюмени (2015–2022 гг.)

2015 г 2017 г. 2018 г. 2019 г. 2020 г. 2021 г. 2022 г.

Период наблюдений

QE Осадки за апрель-май

□ Осадки за июнь-июль

□ Зелёная масса □ Сено

Рис. 2. Кормовая продуктивность клевера лугового при изменении ГТК, т/га

Разница в процентном содержании сухого вещества в зеленой массе при изменении ГТК также менялась и между разными годами составляла от 0,8 до 13,3 %. Была очевидна отрицательная зависимость - чем больше величина

ГТК (2,4–2,55), тем меньшим было накопление сухого вещества в растениях (21,9–23,5 %), и напротив - в годы с ГТК = 0,47–1,25 содержание сухого вещества было максимальным (31,2– 34,7 %) (рис. 3).

Рис. 3. Содержание сухого вещества в зеленой массе при изменении ГТК, %

В период наблюдений у 12 изучаемых образцов клевера лугового среднее содержание сухого вещества в зеленой массе (x̅) варьировало в границах доверительных интервалов (x̅±t01) от 20,4 до 37,1 %. Коэффициент вариации V в течение 6 лет составлял 3,8–7,6 %, что свидетельствовало о незначительной изменчи- вости между образцами, и только в 2015 г. о средней – 12,8 %, а итоговое значение V между сортами за весь период составило 2,8 %. Это указывало на одинаковую реакцию растений на условия среды независимо от сорта и несущественность его влияния на изучаемый показатель (табл. 3).

Таблица 3

Показатель	Год наблюдений							Среднее
Показатель	2015	2017	2018	2019	2020	2021	2022	Среднее
Родник Сибири, st	36,0	24,0	22,0	29,7	32,0	34,0	29,8	36,0
Атлант	29,0	20,0	22,0	31,4	32,0	34,0	30,6	29,0
Гефест	32,0	22,0	25,0	34,0	36,0	34,0	28,0	32,0
Ермак	36,0	22,0	24,0	31,6	32,0	33,0	32,2	36,0
Сальдо	24,0	22,0	22,0	33,0	39,0	31,0	32,8	24,0
Светлячок	28,0	22,0	24,0	33,8	34,0	32,0	29,6	28,0
Сударь	27,0	22,0	23,0	32,8	35,0	32,0	27,4	27,0
Памяти Бурлаки	28,0	21,0	26,0	29,8	38,0	32,0	28,4	28,0
Парад (11-4-67)	27,0	21,0	25,0	29,4	31,0	32,0	30,6	27,0
21-2-58 (2) – отбор	26,0	21,0	25,0	31,4	35,0	31,0	29,2	26,0
13-2	28,0	20,0	22,0	30,0	33,0	32,0	28,4	28,0
13-3	28,0	20,0	22,0	31,0	34,0	31,0	32,8	28,0
x ̅ (для 12 сортов)	29,1	21,4	23,5	31,2	34,7	32,4	29,9	28,9
s	3,7	1,12	1,4	2,04	2,64	1,23	1,74	0,83
V, %	12,8	5,9	6,0	6,5	7,6	3,8	5,8	2,89
x ̅ ± t 01	25,8 32,4	20,4 22,4	22,0 24,9	29,4 33,0	32,3 37,1	31,3 33,5	28,3 31,4	28,1 29,6

Статистическая характеристика содержания сухого вещества в зеленой массе клевера лугового, %

Влияние погодных условий на накопление сухого вещества у растений клевера лугового рассматривалось по расчету корреляционных связей с ГТК и непосредственными метеорологическими данными - суммой активных температур и осадками отдельно по периодам: 1-й (апрель-май) – время весеннего отрастания растений; 2-й (июнь-июль) – их активный рост, предшествующий сбору продукции. Несмотря на малый объем выборки (n = 7), у всех сортов выявлена сильная достоверная отрицательная корреляция (r = –0,753–0,965) между содержанием сухого вещества и ГТК за сезон. Корреляция с ГТК за апрель-май также была отрицательной (r = –0,538–0,831), но достоверной только у 4 сортов; за июнь-июль достоверность отрицательной корреляции подтвердилась у 9 сортов.

Расчет корреляции с непосредственными данными, составляющими ГТК (суммой температур и суммой осадков), для получения достоверных сведений в основном был неэффективен (t r факт < t r теор. (5 %) = 2,57 для данного количества наблюдений), нулевая гипотеза не отвергалась, корреляция отсутствовала. Среди полученных результатов достоверные положительные связи у 5 сортов отмечены только между накоплением сухого вещества и суммой активных температур в апреле-мае (r = 0,746–0,846), что могло указывать на важность тепла в период весеннего отрастания, способствующего лучшему росту и развитию растений. Для получения достоверных сведений необходимо увеличить число лет наблюдений (табл. 4).

си S' s

^S CM CM о CM J,

V О CM

о о

о ф

ф ф

га S

О Z ф

ф со

m га

ф ф m о о X

> о

2 ф S X СП * а ф Ч О о

S 2 к S

о о

> S 2

Л X ч о

о с

ф S

S о

X X о

ф а о

со о

СЕ га о о

с; 2 S

I 2

Ё аз &

Ч—'

СМ со

со

со ^

Т—

со"

ОО

Т—

CD т—

ю со см"

СМ со см"

ОО см"

со со см"

Т—

со

Т—

см

со 1

ОО ю со" 1

CD ю ю со" 1

ОО

со" 1

со см со со"

СМ со со" 1

со со"

ОО со со со" 1

ОО CD со со" 1

со х—

со" 1

со

со со"

CD ^ со" 1

га

Ё аз &

Ч—'

Т—

со

Т—

ю CD со"

со со со"

со Т—

ОО

Т—

со

со"

со CD со"

см ОО со"

ОО

Т—

со со"

см

Ю со' 1

3 со" 1

3 со со"

см CD со со"

см

см со"

со со ю со"

ОО см ю со" 1

со со со"

см

со со"

ОО 3 со" 1

со см ю со"

см со см со"

о 0

S т 2

Ё аз &

Ч—'

3 со"

со

со"

см"

CD со со"

3 со"

со"

см ОО со"

см

со"

ОО со"

Т—

см со со со"

3 со со"

CD со со со"

со

S со"

со

со"

ОО см со"

со"

со см со"

со

со со"

со ОО

со"

3 со"

со со ю со"

>s га

га

Ё аз &

Ч—'

со ОО

см

со

со"

3 см"

Ю со см"

CD см см"

со со см"

см"

со со см"

см см"

CD см"

со

со"

LO см"

со

S со"

со см ОО со"

со"

со со"

см

со"

N со"

со"

ОО х—

со"

со со

со"

3 ОО со"

со"

ьс

1________

о со ф о

га со

Ё аз &

ОО ^ со"

о оо"

со ю"

Ю CD см"

CD ю см"

со

CD Т—

S см"

со

со"

S со"

со

со"

со +1

ю см со" +1 см см ОО со" 1

см со"

+1 ю со CD со" 1

ОО со" +1

CD со" 1

см со" +1

со" 1

CD см со" +1 со

S со" 1

CD со" +1 со со CD со" 1

см со"

+1 со ОО ОО со" 1

CD см со" +1

г? со" 1

со см со"

+1 CD ОО ОО со" 1

ю см со" +1 ю см ОО со" 1

со" +1

ю CD со" 1

ю см со" +1 со см ОО со" 1

2 S

т 2

Ё аз &

со

Т—

со"

см CD см"

со

Т—

ю со см"

со

со"

со

со"

со

со"

со ОО со"

см

со"

со

со"

г? см"

со +1

ОО со со" +1

ОО

ю со" 1

со см со"

+1 со ю ОО со" 1

см со" +1

со" 1

3 со" +1 ю со со со"

со со" +1

N со" 1

ю см со" +1 ю см ОО со" 1

со см со"

+1 3 ОО со" 1

ю см со" +1 см см ОО со" 1

со" +1 ОО

CD со" 1

со см со"

+1 ю ОО со" 1

со см со"

+1 со ю ОО со" 1

ОО см со" +1 со

со" 1

>s га

га

Ё аз &

со со

см

г? см"

см

со"

со

Т—

ю со см"

S см"

со

Т—

со

Т—

CD сю

Т—

ОО см"

Т—

со +1

со со" +1

со" 1

ОО см со" +1 см

со" 1

ю см со" +1

со ОО со"

ю со со" +1

со со со"

ОО со со" +1

ОО со ю со" 1

со со" +1 со

S со" 1

CD см со" +1 ю г? со" 1

3 со" +1

со 3 со"

3 со" +1

со ю со со"

3 со" +1

S со" 1

ОО см со" +1 со

S со" 1

ОО со со" +1

3 со" 1

ZT ф со . га

ко о о ° £ о о

S ю о

се о

1— га

1— о ф ^ ф

1________

га ш

с; СП О

СК 1— ф со о

го ст

га

1— СК

га 1=

со

се га

га

см

ОО ю

см

^ со

Т—

со со

Т—

Заключение. В 2015–2022 гг. среднее значение (x ̅ ) сбора зеленой массы 12 сортов составляло 17,9–62,5 т/га, в котором содержалось от 20,4 до 37,1 % сухого вещества, а разница между значениями разных лет составляла от 0,8 до 13,3 %. Содержание сухого вещества в условиях одного года между образцами отличалось несущественно - за весь период V = 2,8 %, что показывало одинаковую реакцию растений на условия среды независимо от сорта.

Погодные условия значительно влияли на соотношение кормовой продукции в свежеубран-ном и сухом виде, что подтвердилось для всех сортов достоверной отрицательной корреляцией (r = –0,753–0,965) между содержанием сухого вещества и ГТК за сезон (апрель – июль). Во влажные годы с ГТК = 2,4–2,55 урожайность зеленой массы значительно повышалась, но сухого вещества в ней накапливалось меньше (21,9–23,5 %), соотношение между весом сена и зеленой массы было как 1 : 4,2–1 : 4,6. В годы с умеренным увлажнением и периодами засухи (ГТК = 0,47–1,25) сбор зеленой массы снижался, а содержание сухого вещества в ней увеличивалось до 31,2–34,7 %, соотношение между весом сена и зеленой массы составляло 1 : 3,0–1 : 3,4. Также отмечена тенденция положительного влияния суммы активных температур в апреле– мае на накопление сухого вещества: получены достоверные положительные связи у 5 сортов (r = 0,746–0,846), что указывало на важность тепла в период весеннего отрастания, способствующего росту и развитию растений.

Список литературы Влияние погодных условий тюменской области на содержание сухого вещества в зеленой массе клевера лугового

Гончаров П.Л. Методика селекции кормовых трав в Сибири / РАСХН, Сиб. отд-ние, Сиб. НИИРС, НГАУ. Новосибирск, 2003. 396 с.
Полюдина Р.И. Селекция клевера лугового в Сибири // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2016. № 5. С. 106–112.
Липовцына Т.П., Леонидов Ю.Е. Новый сорт клевера лугового Сальдо // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30, № 11. С. 69–72.
Каталог сортов сельскохозяйственных культур научно-исследовательского института сельского хозяйства Северного Зауралья / НИИСХ Северного Зауралья – филиал ТюмНЦ СО РАН. Тюмень: Печатник, 2022. 40 с.
Тормозин М.А., Зырянцева А.А. Сравнительный анализ сортообразцов клевера лугового питомника конкурсного сортоиспытания с высокими кормовыми качествами // Аграрный вестник Урала. 2021. № 07 (210). С. 16–24. DOI: 10.32417/1997-4868-2021-07-16-24.
Кочнева М.Б., Дахно О.А. Адаптивный потенциал интродуцированных сортов клевера лугового в Камчатском крае // Дальневосточный аграрный вестник. 2019. № 3 (51). С. 45–50. DOI: 10.24411/1999-6837-2019-13034.
Акманаев Э.Д. Формирование урожайности одноукосного и двуукосного клевера лугового в зависимости от агрометеорологических условий // Пермский аграрный вестник. 2018. № 3 (23). С. 30–34.
Урожайность клевера лугового в зависимости от агроклиматических условий Среднего Урала / Н.Н. Зезин [и др.] // Кормопроизводство. 2020. № 6. С. 20–24.
Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / Ю.К. Новоселов [и др.]. М.: Россельхозака-демия, 1997. 155 с.
Гулинова Н.В. Методы агроклиматической обработки наблюдений. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 152 с.
Погода и климат. 2004–2022. URL: www.po-godaiklimat.ru (дата обращения: 10.11.2022).
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 352 с.

Еще

Статья научная