Влияние применения азота на видовой состав клеверо-злаковой травосмеси при получении трёх укосов

Введение. Многолетние травы являются основным источником растительного сырья для приготовления различных видов кормов в условиях Европейского севера России. Расширение биологического разнообразия высеваемых трав, соблюдение агротехнических приёмов выращивания, увеличение количества укосов за вегетационный период положительно влияет на обеспечение животноводства качественными кормами в соответствии с их потребностями [1-3].

Значительное место в ассортименте используемых трав следует отводить бобовым видам, которые характеризуются высокой урожайностью и получением питательного растительного сырья. Они за счёт азотфиксации снижают потребность в минеральном азоте, являются хорошими предшественниками для других сельскохозяйственных культур, обеспечивают сохранение и повышение плодородия почвы. Многолетние бобовые травы рекомендуют высевать в составе травосмесей с различными видами злаковых и в одновидовых посевах. В сельскохозяйственных предприятиях Европейского севера России наибольшее распространение имеет клевер луговой (одноукосный и двуукосный) [4-7].

С целью повышения питательной ценности заготовляемых кормов рекомендуется увеличение числа скашиваний травосмесей. Для достижения этого в состав формируемых травосмесей следует включать травы с высокой отавностью. К ним относятся раннеспелые сорта клевера лугового, из злаковых трав овсяница тростниковая [8-10].

Повышению продуктивности трав, питательной ценности растительной массы, способствует внесение различных видов удобрений с учётом агрохимической характеристики почв, плановой урожайности. Например, установлено, что внесение азотных удобрений оказывает заметное влияние на увеличение содержания протеина в продукции растениеводства. Удобрения способствуют усилению стрессоустойчи-вости растений при неблагоприятных погодных условиях. Эффективность от вносимых удобрений возрастает при проведении известкования почв имеющих повышенную кислотность [11-15].

На качественные показатели получаемых объемистых кормов влияет снижение численности ценных видов трав и внедрение сорных с невысокими кормовыми достоинствами. Это в основном зависит от состава подобранных видов трав в состав травосмеси, применяемой системы удобрений. Многие исследователи отмечают, что уровень минерального питания оказывает влияние на ботанический состав многолетних травостоев, от которого, в свою очередь, зависят его продуктивные и питательные показатели. Соблюдение питательного режима является эффективным методом сохранения высеянных трав, обеспечивает увеличение в урожае доли ценных бобовых и злаковых видов, сокращает долю несеянных видов [16-17]. Как отмечают Свечников А.К. и Козлова Л.М. (2021 г.) без внесения в почву минерального азота высеянные виды трав быстрее заменяются сорными травами [18]. Наряду с внесением минеральных удобрений на снижение засорённости многолетних трав оказывают влияние складывающиеся погодные условия и интегрированная система защиты растений, применяемая в севообороте [19].

Цель исследований – изучить влияние минерального азота на видовой состав клеверо-злаковой травосмеси при получении трёх укосов. В задачи исследования входило посев травосмеси, внесение плановых доз удобрений, учёт урожайности, отбор образцов зелёной массы для определения ботанического состава и химического анализа, выявление эффективных доз внесения азота и сроков их применения.

Научная новизна заключается в том, что впервые на дерново-подзолистых почвах было изучено влияние использования азотных удобрений (дозы, количество подкормок и сроки их введения) на рост и развитие высокопродуктивных агрофитоценозов интенсивного укосного использования.

Объект исследований – клеверо-злаковая травосмесь. Предмет исследований – минеральные азотные удобрения.

Материалы и методика исследований. Полевой эксперимент располагался на опытном поле ВолНЦ РАН (Вологодская область) и выполнялся в соответствии с рекомендованной методикой ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса [20].

Почва под опытом осушенная, дерново-подзолистая, среднесуглинистая, среднеокультуренная (рН – 5,2, содержание подвижного фосфора Р2О5 – 336 мг/кг, обменного калия К2О – 119 мг/кг почвы, гумуса – 2,3%). Количество вариантов в опыте семь, три повторности. Учётная площадь делянки 8,8 м2.

Схема опыта: «Изучить влияние минерального азота на видовой состав клеверо-злаковой травосмеси при получении трёх укосов»

Внесение удобрений, кг/га д.в.

№ вар. 1. *	первый год жизни PK	первый год пользования PK	второй год пользования PK	третий год пользования PK
2.	N 20 P 60 K 60	N20P60K60 + N40	N20P60K60 + N40	N20P60K60+ N40
3.	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60 + N 40	N 20 P 60 K 60 + N 40
4.	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60 + N 40
5.	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60 + N 35+35	N 20 P 60 K 60 + N 35+35	N 20 P 60 K 60 + N 35+35
6.	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60 + N 35+35	N 20 P 60 K 60 + N 35+35
7.	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60	N 20 P 60 K 60   N 3535
Примечание: * - контрольный вариант

Удобрений в дозе P60K60 и N20P60K60 кг/га применялись в начале вегетации трав. Азотное удобрение использовалось в виде одной подкормки (N40) на вар. 2-4 после первого укоса и в виде двух подкормок (N35+35) на вар. 5-7 после первого и второго укосов в соответствии с планом их введения.

Исследуемая травосмесь состояла из двуукосного клевера (с. Дымковский, 12 кг/га), тимофеевки луговой (с. Ленинградская 204, 4 кг/ га) и овсяницы тростниковой (с. Лосинка, 6 кг/га).

Система подготовки почвы состояла из зяблевой вспашки, двух культиваций, прикатывания. Уход за травостоем в год посева состоял в подкашивании сорной растительности. Со второго года жизни в начале вегетации трав проводили боронование и вносили минеральные удобрения в запланированных дозах. После укосов применяли аммиачную селитру в соответствии с разработанной схемой.

В год посева был получен один укос. Со второго года жизни (первый год пользования) травосмесь скашивали три раза. При этом первый укос скашивали в фазу начала бутонизации бобовых и выхода в трубку – начала колошения злаковых трав (ориентировались на преобладающую культуру, в среднем это 1-я декада июня). Последующие два укоса убирали при высоте травостоя не ниже 35-40 см (во 2-й декаде июля и 3-й декаде августа). Образцы зелёной массы отбирали для определения видового и химического состава, который проводили по общепринятым методикам в ЦКП «Центр сельскохозяйственных исследований и биотехнологий» ФГБУН ВолНЦ РАН.

Погодные условия в годы проведения эксперимента (2022–2025 гг.) значительно отличались по периодам вегетации трав. В год посева отрицательное влияние на развитие трав оказали недостаточная обеспеченность влагой и теплом в мае и июне. С июля установились благоприятные погодные условия, которые обеспечили активный рост трав. Сложившиеся погодные условия 2023 года оказали положительное влияние на формирование высокой урожайности клеверо-злакового агрофитоценоза в первом укосе (44-50% от сезонного сбора) и более низкую во втором и третьем укосах. В 2024 г климатические условия в начале вегетации сдерживали рост трав из-за неблагоприятных погодных условий (недостаток влаги и холодная погода). По этой причине урожайность первого укоса была ниже, чем второго и третьего (25-30% от общего сбора за сезон). В 2025 г. сложившиеся погодные условия в целом благоприятно повлияли на урожайность изучаемой травосмеси. Наименьшая урожайность была получена во 2-м укосе.

Результаты исследований. В первый год жизни трав в исследуемой травосмеси был получен один укос с урожайностью 2,8-3,1 т/ га зелёной массы (3-я декада августа). Ботанический состав на 85,289,1% был представлен сеянными видами трав, в основном бобовыми на 77,3-86,8%. Доля злаковых трав в вар. 1 и 8 (без внесения азота) была на 2,2-3,5% ниже в сравнении с вариантами под которые применяли весной азот в дозе 20 кг/га действующего вещества (д.в.) Содержание протеина в полученной массе составляло 16,3-17,7%, концентрация обменной энергии 11,0-11,4 МДж в на 1 кг сухого вещества (СВ).

В последующие годы клеверо-злаковую травосмесь убирали три раза за сезон. Проводимые наблюдения за ботаническим составом травосмеси по годам пользования и укосам позволили выявить, что основное участие в урожае занимали высеянные виды трав. В 1-й год пользования в первом укосе сеянные травы составляли 93,7-98,0%, во втором – 97,8-98,9%, в третьем – 99,3-99,5%, в среднем за три проведённых укоса 97,3-98,8% с доминированием бобовых видов трав. Данные показатели на 2-й г.п. соответственно составили – 97,9-99,2%, 96,3-96,6% и 95,6-99,1% и 96,4-98,0%. Небольшое снижение количества высеянных трав отмечено было на 3-й г.п. – 91,1-95,4%, 92,096,1% и 94,0-95,9% и 92,4-95,0% (табл. 1).

Таблица 1 - Содержание сеянных видов трав в клеверо-злаковой травосмеси по годам пользования и укосам, %

№ вар.	Доза удобрений, кг/га д.в.	Первый укос	Второй укос	Третий укос	В среднем за 3 укоса
Первый год пользования
1.*	N0P60K60	97,0	98,7	99,3	98,3
2.	N 20+40 P 60 K 60	96,2	97,8	99,5	97,8
3.	N 20 P 60 K 60	93,7	98,8	99,3	97,3
4.	N 20 P 60 K 60	95,6	98,9	99,4	98,0
5.	N 20+35+35 P 60 K 60	97,8	98,7	99,4	98,6
6.	N 20 P 60 K 60	98,0	98,9	99,4	98,8
7.	N 20 P 60 K 60	97,1	98,7	99,3	98,4
Второй год пользования
1.*	N0P60K60	97,9	96,5	95,6	96,7
2.	N 20+40 P 60 K 60	98,1	96,3	99,1	97,8
3.	N 20+40 P 60 K 60	98,0	94,5	97,7	96,7
4.	N 20 P 60 K 60	99,1	96,6	98,1	97,9
5.	N 20+35+35 P 60 K 60	98,3	94,0	97,0	96,4
6.	N 20+35+35 P 60 K 60	98,3	96,4	97,3	97,3
7.	N 20 P 60 K 60	99,2	96,3	98,4	98,0
Третий год пользования
1.*	N0P60K60	91,1	92,0	95,7	92,9
2.	N 20+40 P 60 K 60	91,1	92,1	94,0	92,4
3.	N 20+40 P 60 K 60	93,9	92,9	95,6	94,1
4.	N 20+40 P 60 K 60	93,8	96,1	95,1	95,0
5.	N 20+35+35 P 60 K 60	95,2	93,3	94,4	94,3
6.	N 20+35+35 P 60 K 60	95,4	93,8	95,9	95,0
7.	N 203535 P 60 K 60	94,1	94,4	94,0	94,2
Примечание: * – показан контроль

Внесение азотных удобрений не оказало значительного влияния на содержание сеянных видов в составе травосмеси в разрезе по годам пользования. На 3-й г.п. количество высеянных видов в вар. 1 составило в среднем за сезон 92,9%, в вариантах с применением азота от 92,4 до 95,0%.

Изменение количества клевера лугового и злаковых трав (среднее за три укоса) происходило под влиянием использования минерального азота и возрастных особенностей трав. Наиболее низкое содержание злаковых видов выявлено в 2023 г. (1-й г.п.) до 9,8-16,8%. Под влиянием азотных подкормок, применяемых после скашивания трав в вар. 2 и 5, доля злаков увеличивалась до 15,5-16,8%, а доля бобовых сократилась до 81,0-83,1% в сравнении с вар. 1,3,4,6 и 7 (рис. 1).

Рисунок - 1 Содержание клевера и злаковых трав в зависимости от применения минерального азота по годам пользования, в среднем за 3 укоса

Повышение в урожае доли злаковых видов в 2024 г. (2-й г.п.) по вар. 2,3,5 и 6 с внесением азота в виде подкормок после проводимых укосов отмечено до 26,0-34,0%, в 2025 г. (3-й г.п.) по вар. 2-7 до 37,150,3%. В контрольном вар. 1 (без внесения азота) содержание злаковых трав было пониженным до 20,9% и 34,7% соответственно. При этом, доля клевера в урожае по вариантам с внесением азота имела тенденцию к снижению, без его использования в вар. 1 этот показатель был наиболее высоким 75,8 и 58,2% соответственно.

В сравнении с предыдущими годами на 3-й г.п. (2025 г.) отмечено сокращение в травостое клевера лугового до 44,8-55,0% в вариантах 2-7 с использованием азота и до 58,2% по контрольному варианту без его внесения. Это связано с биологической характеристикой клевера лугового, а также с применением азотных подкормок и неблагоприятными погодными условиями, влияющими на его рост и развитие.

Происходили сезонные изменения состава травостоя в течение вегетационного периода и использования азотных удобрений. Выявлена устойчивая тенденция повышения содержания клевера лугового и снижения доли злаковых трав во втором и третьем укосах в сравнении с первым. Во всех укосах в контрольном варианте количество клевера было повышенным в сравнении с вар. 2-7, где применялся азот.

На основании проведённых исследований установлено, что в травосмеси происходило изменение видового состава злаковых трав в зависимости от применения азотного удобрения. За весь период наблюдений в первом укосе в составе злаковых трав доминировала тимофеевка луговая. В травосмеси 1-го г.п. и 1-го укоса доля тимофеевки луговой находилось на уровне 14,2-21,0%, овсяницы тростниковой 3,0-7,0%. Во втором укосе содержание тимофеевки луговой превышало содержание овсяницы тростниковой в вар. 2 и 5, в которых применялись азотные подкормки после скашиваний. В третьем укосе отмечается повышенное содержание овсяницы, особенно в вар. 5 (до 8,1%) с внесением азота после укоса. В этом случае проявилась способность овсяницы тростниковой к повышенной отавности обусловленной её биологическими особенностями. В среднем за 3 укоса в 1-й г.п. содержание тимофеевки луговой превышало содержание овсяницы тростниковой (таблица 2).

Таблица 2 - Содержание в клеверо-злаковой травосмеси злаковых трав по видам, %

№ вар.	Доза удобрений, кг/га д.в.	Тимофеевка луговая в 1-й   2-й   3-й среднем укос укос укос за три укоса				Овсяница тростниковая 1-й 2-й 3-й в среднем за три укос укос укос укоса
1-й год пользования
1.*	N0P60K60	14,5	2,6	2,7	6,6	3	3,8	2,7	3,2
2.	N 20+40 P 60 K 60	19,8	6,7	5,1	10,5	6,6	5,6	6,6	6,3
3.	N 20 P 60 K 60	21	2,4	2,8	8,7	3,9	3,7	3,5	3,7
4.	N 20 P 60 K 60	20,6	6,7	3,6	10,3	5	3,3	4,8	4,4
5.	N 20+35+35 P 60 K 60	15,5	6,4	4,6	8,8	7	5,1	8,1	6,7
6.	N 20 P 60 K 60	19	4,5	3,8	9,1	6,5	4,5	4,4	5,1
7.	N 20 P 60 K 60	14,2	1,3	2,7	6,1	6,1	3,8	4,7	4,9
2-й год пользования
1.*	N0P60K60	16,8	8	3,5	9,4	9,5	16,8	8	11,4
2.	N 20+40 P 60 K 60	20,4	10,4	5,6	12,1	13	15,7	16,7	15,1
3.	N 20+40 P 60 K 60	15,3	11,7	3,9	10,3	14,3	18	14,8	15,7
4.	N 20 P 60 K 60	21,4	6,8	4,7	11,0	12	19,7	11,2	14,3
5.	N 20+35+35 P 60 K 60	19,2	15	7,5	13,9	11,7	21,6	15,7	16,3
6.	N 20+35+35 P 60 K 60	19,1	15,7	7,2	14,0	14,8	23,6	21,6	20,0
7.	N 20 P 60 K 60	20,3	10,4	3,3	11,3	11,9	17,9	8,9	12,9
3-й год пользования
1.*	N0P60K60	26,2	8	3,2	12,5	19,9	29,6	17,2	22,2
2.	N 20+40 P 60 K 60	34,1	13,5	3,9	17,2	17,1	28,6	21,1	22,3
3.	N 20+40 P 60 K 60	24,4	10,7	2,6	12,6	22,9	30	22,8	25,2
4.	N 20+40 P 60 K 60	25,8	11,7	4,4	14,0	22,7	29,6	17,3	23,2
5.	N 20+35+35 P 60 K 60	30,4	14,8	4	16,4	33,6	23,5	22,4	26,5
6.	N 20+35+35 P 60 K 60	37,7	11,7	7,1	18,8	28,5	35,2	30,6	31,4
	N 203535 P 60 K 60	29,6	8,9	5,2	14,6	20,7	29	24,1	24,6
Примечание: * – показан контроль

На 2-й г.п. в первом укосе количество тимофеевки составляло 15,3-21,4%, овсяницы 9,5-14,3% с более высокими показателями по вар. 2-7 с использованием азота с весны и после скашиваний. Во втором и третьем укосе в урожае преобладала овсяница тростниковая, с повышенными результатами (21,6 и 23,6%) по вар. 5 и 6 с дозой азота N20+35+35 кг/га д.в. В среднем за 3 укоса количество овсяницы тростниковой в травосмеси 2-го г.п. незначительно превысило содержание тимофеевки. При этом пониженные показатели до 9,4% и 11,4% по этим культурам отмечены в контрольном варианте без внесения азота.

У травосмеси 3-го г.п. в первом укосе количество злаковых видов возросло – по тимофеевке до 24,4-37,7%, по овсянице тростниковой до 17,1-33,6%. Во втором и третьем укосах овсяница тростниковая доминировала над тимофеевкой луговой. В среднем за три укоса по сравнению с 1-м г.п. доля злаковых трав в урожае травосмеси повысилась по овсянице тростниковой до 22,2-31,4%, по тимофеевке луговой до 12,5-18,8%, с пониженными результатами по контрольному варианту без использования азота.

Продуктивность травостоя остаётся одним из основных показателей оценки действия изучаемого агроприёма. В первый год пользования применение минерального азота не оказало достоверного влияния на урожайность клеверо-злаковой травосмеси. Это указывает на то, что вводить азотные подкормки с 1-го г.п. не следует с целью экономии средств. Было получено до 55,0 т/га зелёной массы, 9,8 т/га сухой массы.

Урожайность травосмеси на 2-й г.п. за три укоса составила 40,847,6 т/га зелёной массы, 7,3-8,3 т/га СВ. Установлено существенное повышение выхода сухого вещества при внесении азота в вар. 2, 5 и 6, прибавка к контролю составила до 0,7-1,0 т/га (9,6-13,7%).

На 3-й г.п. за сезон было получено до 33,4-46,8 т/га зелёной массы, 5,8-7,9 т/га СВ. Изучаемые дозы азота по вар. 2-7 обеспечили достоверную прибавку к контролю (вар. 1) на 1,6-2,1 т/га СВ (25,936,1%). Различий между дозами внесения азота не было выявлено.

При оценке продуктивности изучаемой травосмеси в среднем за три года пользования было установлено положительное действие от применения минерального азота (табл. 3). Урожайность зелёной массы была получена на уровне 42,4-49,0 т/га, сухого вещества 7,40-8,63 т/ га, с более высокими результатами по вариантам с применением азотных удобрений. Существенную прибавку к контролю обеспечили вар. 2, 4-7 на 0,90-1,23 т/га (12,2-16,7%). По вар. 3 также отмечается повышение сбора сухого вещества на 0,57 т/ га к контрольному варианту.

Таблица 3 - Продуктивность и питательность клеверо-злаковой травосмеси в зависимости от внесения минерального азота в среднем за 2023-2025 гг.

№ вар.	Зелёная масса, т/га	Сухое вещество в сумме за 3 укоса, т/га			Сырой протеин в 1 кг СВ, %	Обменная энергия, МДж в 1 кг СВ
		выход	± к контролю	в %
1.*	42,4	7,40			16,7	10,6
2.	48,2	8,30	0,90	12,2	17,6	10,6
3.	47,8	7,97	0,57	7,7	18,3	10,7
4.	47,9	8,30	0,90	12,2	17,6	10,7
5.	49,0	8,60	1,20	16,2	18,4	10,8
6.	48,3	8,63	1,23	16,7	18,0	10,7
7.	46,8	8,37	0,97	13,1	17,5	10,6
НСР05			0,65
Примечание: * – показан контроль

При использовании азотных удобрений отмечается увеличение содержания протеина в 1 кг сухого вещества до 17,5-18,4% или на 4,7-10,2%, по концентрации обменной энергии различия были незначительные Внесение азотных удобрений в 1-й г.п. не повлияло на содержание протеина в полученной массе, оно было высоким по всем вариантам (18,9-21,3%). На 2-й г.п. показатель по протеину возрастал в вар 2,3,5 и 6 с внесением азота в подкормку после укосов до 17,719,0%. В контроле без азота и вар. 4 и 7 с невысокой дозой N20 он был на уровне 16,3-17,0%. На 3-й г.п. также отмечается повышение содержания протеина в вариантах с внесением азота до 14,8-16,0%, в контроле он был на уровне 14,6%. При изучаемой системе удобрений выявлено некоторое снижение количества протеина на 3-й г.п. травосмесью, что связано с изменением в видовом составе травосмеси (сокращение доли клевера и повышение злаков).

Распределение полученного урожая по укосам в разрезе по годам пользования клеверо-злаковым травостоем зависело от складывающихся погодных условий (температурный режим и количество осадков). Доля первого укоса преобладала над вторым и третьим укосами в 1-й и 2-й г.п. и составляла от общего урожая 44,5-51,6% и 34,6-40,0% соответственно. Наиболее низкий вклад первого укоса в урожайность за сезон был на 2-й г.п. травами до 21,9-27,5%. В среднем за три года выход зелёной массы по укосам имел незначительные различия. Некоторое преимущество имел первый укос (35,4-38,2%) в сравнении со вторым (30,1-32,0%) и третьим укосом (30,8-33,8%).

Выводы

Таким образом, результаты проведённых исследований в условиях

Европейского севера России на среднеокультуренных дерново-подзолистых почвах изучению влияния применения азота на видовой состав клеверо-злаковой травосмеси при получении трёх укосов позволили установить, что:

– сеянные виды трав за весь период наблюдений преобладали в урожае и составляли в 1-й г.п. от 97,3 до 98,8%, на 2-й г.п. от 96,4 до 98,0% и на 3-й г.п. от 92,4 до 95,0% и, в основном, не зависели от внесения азота;

– содержание клевера лугового при внесении азота было пониженным по сравнению с контролем, где его количество было более высоким (на уровне 88,6% в 1-й г.п., 75,8% на 2-й г.п. и 58,2% на 3-й г.п. травосмесью). Внесение азотных удобрений способствовало увеличению в урожае доли злаковых видов. Отмечено возрастание в сравнении с первым укосом содержания клевера во втором и третьем укосах;

– к 3-у году пользования содержание злаковых видов возросло до 37,1-50,3% (в 1-й г.п. было 9,8-16,8%), клевера лугового снизилось до 44,8-58,2% (в 1-й г.п. было 81,0-88,6%);

– к третьему году пользования произошли изменения в видовом составе злаковых трав, связанные со снижением роли тимофеевки луговой и повышением роли овсяницы тростниковой в урожае;

– использования азотных удобрений положительно проявилось на повышении урожайности травосмеси со 2-го г.п. Прирост к контролю составил на 1 г.п. (вар. 2,5 и 6) 0,7-1,0 т/га, на 3-й г.п. (вар.2-7) на 1,6-2,1 т/га. В среднем за три года пользования азотные удобрения достоверно повысили урожайность в сравнении с контролем на 0,6-1,2 т/ га. Различий между дозами внесения азота и количеством подкормок не установлено;

– содержание протеина в растительной массе клеверо-злаковой травосмеси было высоким за все годы хозяйственного использования и в среднем за 3 г.п. составило 17,5-18,4% при внесении азота (вар. 2-7). В контроле без применения азота этот показатель был ниже 16,7% в 1 кг СВ.

Таким образом, на основании полученных результатов исследований можно рекомендовать применять минеральный азот под клеверо-злаковую травосмесь (тимофеевка + овсяница тростниковая) при трёхукосном использовании со 2-го г.п. в дозе N20+40 кг/га д.в. (в начале вегетации трав и в виде одной подкормки после первого укоса). Это обеспечивает повышенную сохранность сеянных видов трав, рост урожайности и содержания сырого протеина.

Статья подготовлена в рамках выполнения государственного задания по теме № FMGZ-2025-0017.