CC BY
19
АГРОНОМИЯ
УДК 633.2/3+551.4+631:551.5 (470.53)
ФОРМИРОВАНИЕ ТРАВОСТОЯ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО И ТИМОФЕЕВКИ ЛУГОВОЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ НА РАЗНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ СКЛОНА В УСЛОВИЯХ ПРЕДУРАЛЬЯ
Э. Д. Акманаев, канд. с.-х. наук, доцент; С. В. Лихачёв, аспирант
ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», т.(342)2127749, е-таИ: akmanaev@mail.ru
Представлены особенности формирования травостоев клевера лугового и тимофеевки луговой в одновидовых и бивидовых посевах в первый год жизни на разных элементах склона (элювиальном, транзитном и аккумулятивном) в зависимости от метеорологических условий вегетационного периода.
Ключевые слова: клевер луговой, температура почвы, влажность почвы, экологические условия, полевая всхожесть, выживаемость.
В Российской Федерации на склонах более 1° размещено 45,5 % пашни [1]. Известно, что на различных элементах рельефа складываются неодинаковые экологические условия. Вследствие этого на сельскохозяйственной территории формируются разнокачественные агрофитоценозы полевых культур даже в пределах одного поля. На склоновых землях складываются иные метеорологические условия, чем на выровненных элементах рельефа [2, 3]. Интенсивность освещения на разных элементах склона неодинакова, что обусловливает неодинаковые термические условия и, как следствие, различия в развитии посевов [4, 5].
Как правило, большинство сельскохозяйственных культур и сеяных трав на положительных формах рельефа (склонах, плоских вершинах, обширных водоразделах) ускоряют темпы своего развития и созревают в среднем на 5-10 дней быстрее, чем на равнине. Появление всходов происходит быстрее в условиях транзитного элемента склона, где, однако, чаще всего наблюдается недостаток влаги [5].
В связи с вышеизложенным необходимо выявить адаптационные возможности полевых культур к различным формам
ландшафта, как это вытекает из положений, выдвинутых академиками РАСХН А. А. Жученко [6] и В. И. Кирюшиным [7]. В нашем случае объектами исследований были допущенные к возделыванию в Пермском крае клевер луговой одноукосно-го типа сорта Пермский местный и тимофеевка луговая сорта Утро.
Исследования проводили на опытном поле ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА». Опыты заложены в 2008, 2009 и 2010 гг. на склоне восточной экспозиции, расположенном на холме, именуемом Дерибинской горой.
Схема опыта включала три варианта: одновидовые посевы клевера лугового и тимофеевки луговой, а также смешанный посев клевера с тимофеевкой. Опыты закладывали на трёх элементах склона (т. е. три однофакторных опыта): элювиальном (верхнее плато), транзитном (склон крутизной 3...4°) и аккумулятивном (подножие склона). В элювиально-транзитной части склон является слабовыпуклым, а в транзитно-аккумулятивной - слабовогнутым. Длина склона 500 м. Максимальный перепад высот 12 м. Элювиальная часть склона располагалась на высоте 132,4 м, транзитная часть - на высоте 128 м и аккумулятивная часть - на высоте 120 м над
Характеристика почвенного покрова на разных элементах склона, 2008 г.
Элемент склона Почва Гумус, % Мг-экв./100 г почвы V, % рНкс1 Подвижные элементы, мг/кг почвы
S Нг ЕКО
Р2О5 К2О
Элювиальный П2дСАД 1,80 13,6 2,8 16,4 82,9 5,8 66 98
Транзитный П2ДСАДХ 1,55 11,4 2,6 14,0 81,4 5,4 56 79
Аккумулятивный Д/СД 2,53 14,2 2,1 16,3 87,1 6,2 69 108
уровнем моря. Повторность вариантов в опытах шестикратная. Площадь делянки: общая - 18 м2, учётная - по 4 м2 (отдельно для учета семенной и кормовой продуктивности начиная с I года пользования, т. е. II года жизни).
Агротехника в опыте общепринятая для Предуралья. Минеральные удобрения внесли фоном в дозе ЫзоРбоКбо. Норма высева (млн. всхожих семян на 1 га): клевера лугового в одновидовом и бивидовом посевах -5 [8]; тимофеевки луговой в одновидовом посеве - 20; в бивидовом посеве - 10; яровой пшеницы сорта Иргина (покровная культура) - 5,5. Ранее нами было установлено, что яровую пшеницу сорта Иргина в качестве покровной культуры нужно сеять с меньшей нормой высева, чем мы руководствовались и в наших опытах [9]. Способ посева трав и покровной культуры рядовой, проведён сеялкой ССНП-16, со смешанным размещением культур в рядках бивидовых посевов. Покровную культуру высевали поперёк посева трав.
Агрохимические исследования почвы проведены по общепринятым методикам: содержание гумуса - по Тюрину (ГОСТ 26213-84); гидролитическая кислотность -
по Каппену в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); рИко! - по ГОСТ 26483-85; подвижный фосфор и обменный калий - по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91); сумма обменных оснований - по Каппену и Гильковицу (ГОСТ 27821-88) [1014]. Статистическая обработка результатов исследований проведена по
Б. А. Доспехову [15].
Исследованиями установлено, что в элювиальной и транзитной частях склона почва дерново-среднеподзолистая средне-суглинистая на древнеаллювиальных отложениях, к тому же на транзитной - сла-босмытая (табл. 1). На аккумулятивном элементе склона почва по типу дерново-поверхностно-глееватая среднесуглинистая на современном делювии. Почва элювиальной части склона характеризовалась очень низким содержанием гумуса, близкой к нейтральной реакцией среды, средней обеспеченностью подвижных форм фосфора и обменного калия. Почва транзитной части склона отличается очень низким содержанием гумуса, слабокислой реакцией среды, средней обеспеченностью подвижными формами фосфора и низким содержанием обменного калия. Почва аккумуля-
Таблица2
Полевая всхожесть многолетних трав I г. ж. на разных элементах склона
Вариант Количество всходов, шт./м2 Полевая всхожесть, %
2008 г. 2009 г. 2010 г. среднее 2008 г. 2009 г. 2010 г. среднее
Элювиальный элемент склона
1. Клевер 249 291 289 276 49 56 57 54 ± 6
2. Клевер + 230 289 285 268 50 58 57 55 ± 5
тимофеевка 320 370 392 361 31 35 41 36 ± 4
3. Тимофеевка 597 730 766 698 29 35 39 34 ± 5
Транзитный элемент склона
1. Клевер 239 286 263 263 47 55 52 51 ± 7
2. Клевер + 240 283 257 260 52 57 51 53 ± 6
тимофеевка 302 361 334 332 29 34 35 33 ± 5
3. Тимофеевка 545 646 686 626 26 31 35 31 ± 4
Аккумулятивный элемент склона
1. Клевер 264 285 291 280 51 55 58 55 ± 6
2. Клевер + 260 281 290 277 51 56 58 55 ± 6
тимофеевка 350 395 350 365 34 38 37 36 ± 4
3. Тимофеевка 720 771 725 739 35 37 37 36 ± 5
Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 9
тивной части склона выделяется как более плодородная с нейтральной реакцией среды, со средней обеспеченностью подвижными формами фосфора и обменного калия.
Многолетние травы высевали под покров яровой пшеницы, и нами была учтена ее урожайность. За три года исследований наибольшая урожайность покровной культуры отмечена на аккумулятивной части склона, где она составила 1,92 т/га, а в условиях транзитного и элювиального элементов склона урожайность пшеницы была меньше на 26 и 11 % соответственно, что в полной мере согласуется с исследованиями М. Я. Глебовой [5]. Наибольшая урожайность сформирована за счет лучшей кустистости и, как следствие, образования большого количества стеблей на единице площади, а также большей озерненности колоса и крупности зерна.
Полевая всхожесть многолетних трав в годы проведения исследований была достаточно высокой. Существенных различий в полевой всхожести по вариантам посева трав не выявлено, однако есть тенденция в снижении этого показателя на транзитном элементе склона (табл. 2). Т. Н. Дронова, В. М. Зинченко [16] отмечают, что наибольшая гибель клевера отмечается именно в год посева и достигает 35 %. В их работе отмечается, что полевая всхожесть многолетних трав - один из основных показателей возможного создания изначальной плотности травостоев, от которой зависит их продуктивность и долголетие. По их мнению, полевая всхожесть зависит в основном от погодных условий в период посев - всходы.
В 2008 г. посев многолетних трав проводили 11 мая. В этот период наблюдалась атмосферная засуха, которая продолжалась до 20 мая, после чего наступило по-
холодание с обильным выпадением осадков. Всходы трав долго не появлялись, и полные всходы отмечены только 25 мая. Начало всходов в аккумулятивном элементе рельефа наступило на 2 дня раньше, чем в транзитном и аккумулятивном элементах. Первый тройчатый лист у клевера сформировался 29 мая, причём одновременно на всех элементах рельефа. Максимальная полевая всхожесть клевера отмечена на аккумулятивном элементе склона, где она составила 51 %, на транзитном и элювиальном элементах рельефа она была ниже на 4 и 2 % соответственно.
Май и первые декады июня 2009 г. по сравнению со среднемноголетними данными отличались более высокими значениями температур. Количество выпавших за этот период осадков было практически в два раза меньше по сравнению со средне-многолетними данными. Такие условия не способствовали появлению дружных всходов, что было отмечено как на покровной культуре, так и на многолетних травах. Появление первого настоящего тройчатого листа зафиксировали лишь 6 июня, а третий - через 24 дня.
В мае 2010 г. преобладала необычно тёплая, временами жаркая погода. Травы были высеяны 18 мая. К этому времени ухудшилась влагообеспеченность растений. Начало всходов трав отмечали 26 мая, а полные всходы - лишь 5 июня после прохождения обильных осадков. Появление первого настоящего тройчатого листа зафиксировали 10 июня, а третий - через 20 дней.
Одним из факторов, влияющих на полевую всхожесть, является глубина посева. В 2009 г. определяли фактическую глубину на вариантах посева клевера лугового. Установлено, что фактическая глубина посева клевера на элювиальном элементе
Таблица 3
Динамика влажности почвы на различных элементах склона, 2008 г.
Глубина, см Влажность почвы по датам, %
15.05 30.05 15.06 30.06 15.07 30.07 15.08 30.08
Элювиальная часть склона
0...10 10,5 37,8 29,3 17,2 20,1 13,1 28,3 33,1
10...20 12,2 38,3 30,6 17,8 20,5 13,8 28,5 34,9
20.40 17,6 40,0 32,2 19,6 21,4 15,9 29,3 35,7
Транзитная часть склона
0.10 12,0 36,4 29,0 16,8 18,5 12,3 26,7 35,5
10.20 12,4 35,7 27,3 16,7 18,4 12,7 26,4 33,8
20.40 16,3 40,0 31,5 19,0 21,4 14,6 29,3 33,0
Аккумулятивная часть склона
0.10 10,3 38,5 30,7 17,5 21,8 14,4 28,3 37,8
10.20 15,4 39,5 31,0 17,5 21,0 14,4 28,0 33,5
20.40 21,7 40,8 35,0 18,3 23,5 21,0 31,5 33,5
Температура почвы на различных элементах склона, 2008 г.
Глубина, см Температура почвы по датам, °С
15.05 30.05 15.06 30.06 15.07 30.07 15.08 30.08
Элювиальная часть склона
10 20,1 13,3 19,3 24,4 24,4 25,1 18,0 21,3
20 11,4 13,0 19,0 24,1 24,0 24,7 17,4 20,8
Транзитная часть склона
10 26,3 13,5 19,3 24,5 24,5 25,3 18,0 21,3
20 12,1 13,0 19,2 24,3 24,2 24,9 17,5 20,9
Аккумулятивная часть склона
10 20,0 13,2 18,6 23,2 23,1 24,7 17,9 21,3
20 10,4 13,0 18,0 23,1 23,0 24,1 17,0 20,8
Примечание. Замеры температуры почвы проводили в 12 часов дня.
склона составила 1,3 см (планировали 1...2 см), а в условиях транзитного и аккумулятивного - соответственно 0,8 и 1,4 см. Отклонения объясняются свойствами почв и технологическими издержками. Так, причиной максимально глубокой заделки семян в аккумулятивной части склона было то, что плотность сложения верхнего слоя почвы была меньше (почва дерново-поверхност-но-глееватая) по сравнению с почвой в элювиальной и транзитной частях.
Во все годы исследований более ранние всходы были отмечены в аккумулятивной, затем в элювиальной и уже потом в транзитной части склона. Данный факт можно объяснить тем, что семена, заделанные глубже, имели больше доступной влаги. Кроме того, в условиях транзитного элемента рельефа влажность почвы в слое 0.10 см оказалась минимальной среди сравниваемых участков склона (табл. 3). Оказалось, что максимальной и одновременно наиболее стабильной влажностью во все годы исследований характеризуется почва в слое 10.40 см. Начиная с глубины 10 см на протяжении всего вегетационного периода наблюдаются различия влажности почвы по элементам склона. В подтверждение исследований С. А. Вериго [17] нами выявлено, что более влажной оказа-
лась почва в аккумулятивной части склона, более сухой - в транзитной части.
Одновременно с определением влажности почвы в 2008 г. проведены измерения температуры почвы по элементам склона (табл. 4). Выявлено, что температура почвы на глубине 10 см в условиях транзитного элемента склона на 0,1.0,3 °С выше, чем соответственно на элювиальном и аккумулятивном. Различия отсутствуют только в периоды влажной и пасмурной погоды. Так, температура почвы, измеренная 30 августа, на всех трёх элементах склона оказалась одинаковой. Аналогичные тенденции получены в 2009 и 2010 гг.
Интенсивность развития клевера лугового в первый год жизни зависит от развития активных (содержащих леггемоглобин) ризобиальных клубеньков. Наибольшее количество клубеньков, и в том числе окрашенных, формировалось на аккумулятивном элементе рельефа. За все годы исследований минимальное количество окрашенных клубеньков формировалось на корневой системе клевера в транзитном элементе склона (табл. 5).
Существенное влияние в первый год жизни на развитие трав оказывают и сорняки. В 2008 г. максимальная засоренность как в числовом, так и в массовом выраже-
Таблица 5
Количество и качество ризобиальных клубеньков клевера лугового на разных элементах склона, среднее за 2008-2010 гг.
Год Элемент склона
элювиальный транзитный аккумулятивный
шт. на 1 растение окрашенных, % шт. на 1 растение окрашенных, % шт. на 1 растение окрашенных, %
2008 9,2±0,3 19,5±1,3 9,1 ±0,4 17, 0±1,7 8,4±0,6 19,2±1,8
2009 9,0±0,6 17,9±1,7 7,9±0,4 16,6±1,6 9,7±0,3 18,7±1,8
2010 5,3±0,4 16,2±1,9 4,3±0,6 16,2±1,9 5,8±0,6 16,6±1,3
Среднее 7,8±0,4 17,8±1,2 7,1 ±0,5 16,6±1,8 7,9±0,4 18,1 ±1,6
Примечание. Исследования проведены в фазе 3 настоящих листьев.
Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 11
Выживаемость многолетних трав I г. ж. на разных элементах склона
Количество растений к концу вегетации, шт./м2 Сохранность растений
Вариант за вегетацию, %
2008 г. 2009 г. 2010 г. среднее 2008 г. 2009 г. 2010 г. среднее
Элювиальный элемент склона
1. Клевер 198 248 177 208 80 85 61 75 ± 6
2. Клевер + 188 253 170 204 82 88 59 76 ± 7
тимофеевка 149 205 124 159 47 55 32 45 ± 5
3. Тимофеевка 275 387 245 302 46 53 32 44 ± 6
Транзитный элемент склона
1. Клевер 188 205 160 184 79 72 61 71 ± 6
2. Клевер + 181 210 160 184 75 74 62 70 ± 6
тимофеевка 143 188 100 144 47 52 30 43 ± 5
3. Тимофеевка 251 323 206 260 45 50 30 42 ± 5
Аккум\ /лятивный элемент склона
1. Клевер 208 275 218 234 79 96 75 83 ± 7
2. Клевер + 207 262 209 226 80 93 72 82 ± 7
тимофеевка 149 270 145 188 43 68 38 50 ± 5
3. Тимофеевка 310 474 276 353 43 64 38 48 ± 5
нии отмечена в транзитной части склона. Количество сорняков на аккумулятивной части склона было несколько меньше по количеству и биомассе сухого вещества, что объясняется несколько лучшим развитием растений пшеницы, которые угнетали их рост. В 2009 и 2010 гг. отмечены аналогичные тенденции.
В конце вегетации была определена сохранность многолетних трав за вегетацию, которая сильно варьировала по годам исследований (табл. 6).
Сохранность клевера на элювиальной части склона в 2008 и 2009 гг. составила 80.85 %, а в 2010 г. только 61 %, что связано с продолжительным засушливым периодом. Такая же закономерность прослеживается и у тимофеевки луговой, в первые два года исследований сохранность растений ее составила 46.68 %, а в третий год - лишь 30.38 %. Но нужно отметить, что сохранность тимофеевки была
значительно меньше, чем клевера. Это можно объяснить меньшей теневыносливостью данной культуры. Различий в сохранности многолетних трав по вариантам на каждом из элементов склона не выявлено. Заметна тенденция к повышению сохранности трав на аккумулятивном элементе рельефа.
Перед уходом в зиму клевер луговой I г. ж. должен сформировать 3-4 укороченных побега и 7-8 настоящих листьев [18]. В целом травы к концу вегетации на всех элементах склона были хорошо развиты (табл. 7). Достоверных различий в высоте многолетних трав, количестве побегов и накоплении биомассы по элементам рельефа не обнаружено (Рф <Р05), можно говорить только о тенденции.
Таким образом, на основании трёхлетних исследований выявлено, что формирование травостоя клевера лугового и тимофеевки луговой зависит от условий возде-
Таблица 7
Состояние многолетних трав I г. ж. перед уходом в зиму на разных элементах склона, среднее за 2008-2010 гг.
Вариант Показатель
высота, см количество, шт. масса, ц/га сухого вещества
листьев побегов
Элювиальная часть склона
1. Клевер 26±2,3 6,6±0,8 3,1 ±0,9 0,50±0,13
2. Тимофеевка 23±2,1 5,3±1,1 2,6±0,8 0,38±0,25
Транзитная часть склона
1. Клевер 23±2,5 6,2±1,2 2,9±0,7 0,49±0,25
2. Тимофеевка 23±4,1 5,3±0,9 2,6±0,8 0,36±0,21
Аккумулятивная часть склона
1. Клевер 27±2,8 7,4±1,1 3,6±0,8 0,51 ±0,14
2. Тимофеевка 25±2,9 6,1 ±1,2 3,0±1,0 0,39±0,21
лывания, как от места расположения, так и метеорологических условий. Из трех изучаемых элементов склона лучшие условия для роста и развития растений клевера и тимофеевки создаются на аккумулятивном элементе. Элювиальный и в особенности транзитный элементы склона характеризовались меньшей обеспеченностью влагой, что, на наш взгляд, было решающим в формировании травостоя многолетних трав на первом году жизни.
Литература
1. Анисимова, Т. Ю. Роль многолетних трав в борьбе с водной эрозией и продуктивность склонов / Т. Ю. Анисимова // Кормопроизводство. - 2005. - № 10. - С. 13-16.
2. Коровина, З. И. Рельеф местности и его влияние на водный и температурный режим и поведение сельскохозяйственных растений в условиях северного Предура-лья / З. И. Коровина // Тр. Соликамской с.-х. оп. ст. Соликамского калийного комбината.
- Пермь, 1958. - Т. 2. -150 с.
3. Каштанов, А. Н. Агроэкология почвенных склонов / А. Н. Каштанов, В. Е. Явту-шенко. - М.: Колос, 1997. - 240 с.
4. Воейков, А. И. Новые данные о суточной амплитуде температуры воздуха, в особенности влияние на неё топографических условий / А. И. Воейков // Избр. соч. -М.-Л.: Изд. АН СССР, 1952. - Т. 3. - 250 с.
5. Глебова, М. Я. Микроклимат холмистого рельефа и его влияние на сельскохозяйственные культуры / М. Я. Глебова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1962. - 180 с.
6. Жученко, А. А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) / А. А. Жученко. - Кишинёв: Штиинца, 1990.
- 250 с.
7. Кирюшин, В. И. Экологические основы земледелия / В. И. Кирюшин. - М.: Колос, 1996. - 367 с.
8. Осокин, И. В. Оптимизация нормы высева клевера лугового / И. В. Осокин,
Э. Д. Акманаев // Земледелие. - 2004. -№ 2. - С. 9.
9. Осокин, И. В.Урожайность яровой пшеницы при разной глубине предпосевной культивации и норме высева / И. В. Осокин, Э. Д. Акманаев // Пермский аграрный вестник. - 2001. - Вып. VI, ч. 1. - С. 54-57.
10. ГОСТ 26213-84. Почвы. Определение гумуса по методу Тюрина // Почвы. Методы анализа. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - С. 51-56.
11. ГОСТ 26212-91. Почвы. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО // Почвы. Методы анализа. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - С. 43-49.
12. ГОСТ 26483-85. Почвы. Определение рН солевой вытяжки, обменной кислотности, обменных катионов // Почвы. Методы анализа. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - С. 46-50.
13. ГОСТ 26207-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО // Почвы. Методы анализа. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - С. 33-39.
14. ГОСТ 27821-88. Почвы. Определение суммы поглощенных оснований по методу Каппена // Почвы. Методы анализа. -М.: Изд-во стандартов, 1991. - С. 49-54.
15. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - М.: Колос, 1985. -336 с.
16. Дронова, Т. Н. Возделывание клевера лугового на орошаемых землях Волгоградского Заволжъя / Т. Н. Дронова, В. М. Зин-ченко // Кормопроизводство. - 2004. - № 9. -С. 17-22.
17. Вериго, С. А. Почвенная влага и её значение в сельскохозяйственном производстве / С. А. Вериго, Л. А. Разумова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1963. - 120 с.
18. Мухина, Н. А. Клевер красный / Н. А. Мухина. - Л.: Колос, 1971. - 87 с.
Нива Поволжья № 3 (20) август 2011 13
