CC BY
26
Seasonal dynamics of aboveground biomass formation of natural hayfields in Armenia
Navasardyan Marine, Candidate of biology, Senior researcher Sargsyan Tatevik, research worker, Junior researcher Mezhunts Bagrat, Doctor of Agriculture, Head of Department Center for Ecological-Noosphere Studies NAS RA 68 Abovyan St., Yerevan, 0025, Republic of Armenia
E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]
The paper summarises results of study on aboveground biomass formation and growth rate seasonal dynamics in natural hayfields of meadow steppe serve as an important feed resource of the country. The favourable soil-climatic conditions of this zone ensure high productivity and plant diversity. The object of study was biomass of grass stand and separate meadow groups (grass, legumes, forbs). Measurements were carried out on two experimental plots located at 2000 - 2200 m a.s.l. of south-east and west expositions Geghama ridge's (the highest point 3598 m) microslopes. Sampling was implemented by Random method up to haymaking period for two years each by six times. It was shown that micro-slopes conditions insignificantly influence on total aboveground biomass formation and growth rate. At the same time it was revealed a significant difference in biomass proportion and dynamics between botanical groups. Thus, at experimental plots prevailed low quality forbs, specific weight of which accounted for 70 %, as for legumes and grasses it was 29 and 34 % (t-test confirmed a significant difference between biomass of forbs and other plant groups during vegetation). Besides the mean growth rate of forbs, grass and legume biomass composed 3.2, 2.2 and 0.7 g/m-day. Analyses of absolute values and seasonal dynamics of studied parameters allowed obtain definite information on plant groups' competition in cenoses for solar energy and biomass accumulation.
Key words: hayfields, meadow steppe, seasonal dynamics, productivity, biomass growth rate.
-♦-
УДК 633.31:631.559
Формирование урожайности люцерны изменчивой в зависимости от подготовки семян и покровной культуры
А.И. Вотинцев, аспирант; С.И. Коконов, д-р с.-х. наук, профессор; Т.Н. Рябова, канд. с.-х. наук ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА
Целью исследований является определение эффективности предпосевной обработки семян и покровной культуры в технологии возделывания люцерны изменчивой на кормовые цели. Исследование проводили в 2017 - 2019 гг. на опытном поле АО «Учхоз Июльское ИжГСХА» в соответствии с общепринятыми методиками. Почва опытных участков - дерново-подзолистая среднесуглинистая со следующей агрохимической характеристикой пахотного слоя: содержание гумуса - среднее и повышенное; подвижного фосфора - очень высокое, подвижного калия - высокое и очень высокое. Обменная кислотность почвы - слабокислая. Схема опыта включала посев без покрова (контроль), посев под покров однолетних трав на зелёный корм (викоовсяная смесь) и яровой пшеницы. Предпосевная обработка семян включала следующие варианты: молибденово-кислый аммоний (300 г/т), бактериальный препарат Ризоторфин (0,5 л/т), регулятор роста растений НВ-101 (1 мл/т), комплексное удобрение Agree's Форсаж (1,2 л/т). В качестве контроля - посев необработанными семенами. Предпосевную обработку семян проводили в день посева, норма расхода рабочей жидкости - 10 л/т. Формированию существенно высокой полевой всхожести способствовала обработка семян регулятором роста растений НВ-101 (76 %) и комплексным удобрением Agree's Форсаж (77 %). Максимальная перезимовка 72 % получена при обработке семян регулятором роста растений и посеве под покров однолетних трав на зелёный корм. Эффективность посева люцерны изменчивой под покров однолетних трав на зелёный корм (викоовсяная смесь) и предпосевной обработки семян регулятором роста растений НВ-101 и комплексным удобрением Agree's Форсаж выразилась наибольшим сбором сухого вещества 11,41-14,02 т/га.
Ключевые слова: люцерна изменчивая, предпосевная обработка семян, покровная культура, перезимовка, клубеньки, урожайность.
В условиях ограниченности материально-технических ресурсов ведущим из направлений в интенсификации кормопроизводства может быть его биологизация за счёт совершенствования структуры кормового клина. Расширение посевных площадей многолетних бобовых трав - это
одно из основных направлений развития полевого кормопроизводства России [1 - 3, 10].
В Российской Федерации по размеру посевных площадей и валовому производству кормов многолетние травы занимают ведущее место. Наиболее ценными как в кормовом, так и агро-
известия оренбургского государственного аграрного университета
2020 • № 3 (83)
техническом отношении являются многолетние бобовые травы, например клевер луговой, люцерна посевная. Одним из основных вопросов, подлежащих решению при создании высокопродуктивных агрофитоценозов, является подбор видов и сортов, который необходимо осуществлять с учётом экологических условий, и разработка технологии возделывания [4]. Инновационные предложения, базирующиеся на использовании бобового разнообразия, служат основой устойчивости низкозатратных конкурентоспособных продукционных систем в сельскохозяйственном производстве [5]. Современным направлением повышения качества и урожайности продукции растениеводства является внедрение в сельскохозяйственное производство высоких энергосберегающих технологий с применением регуляторов роста растений и других агрохи-микатов. Регуляторы роста нового поколения характеризуются высокой эффективностью и экологической безопасностью. Они активизируют основные процессы жизнедеятельности растений - мембранные процессы, деление клеток, ферментативные системы, фотосинтез, процессы дыхания и питания, способствуют повышению биологической и хозяйственной эффективности кормопроизводства и растениеводства, снижению содержания нитратов, ионов тяжёлых металлов и радионуклидов в продукции.
На практике нередко возникает необходимость в обработке семян несколькими микроэлементами. Для этой цели выпускаются различные композиции. Подобные смеси оказывают благотворное влияние на повышение качества посевного материала и развитие растений на всех фазах роста. Наиболее популярной и эффективной стала предпосевная обработка семенного материала хелатными микроэлементами, которые достаточно технологичны для обработки семян, нетоксичны, пожаробезопасны. Без дополнительных затрат на обработку включение в протравочную смесь специального комплекса микроэлементов корнеобразования позволяет многократно повысить эффективность данного агроприёма [11, 12].
Создание высокопродуктивных травостоев многолетних трав зависит от правильного выбора покровных культур. В настоящее время в основном используются два способа посева трав - беспокровный и подпокровный. В условиях производства по экономическим соображениям чаще всего многолетние травы высевают под покров, чтобы в год залужения получить достаточный урожай за счёт покровной культуры [6]. Существенное влияние покровной культуры отмечено в первые годы жизни трав. После третьего года жизни разница по урожайности под разными покровными культурами постепенно нивелируется, становится несущественной [5].
Таким образом, анализ научной литературы позволяет сделать вывод о существенной роли многолетних трав в земледелии и кормопроизводстве. Поэтому повышение их продуктивности является актуальной задачей.
Целью работы является определение эффективности предпосевной обработки семян и покровной культуры в технологии возделывания люцерны изменчивой на кормовые цели.
Материал и методы исследования. Исследование проводили в 2017 - 2019 гг. на опытном поле АО «Учхоз Июльское ИжГСХА» в соответствии с общепринятыми методиками. Почва опытных участков - дерново-подзолистая среднесуглинистая со следующей агрохимической характеристикой пахотного слоя: содержание гумуса - среднее и повышенное; подвижного фосфора - очень высокое, подвижного калия -высокое и очень высокое. Обменная кислотность почвы - слабокислая.
Метеорологические условия характеризовались относительно неодинаковым температурным режимом и количеством осадков, изменяющимся по периодам вегетации, которые оказали влияние на рост и развитие растений многолетних бобовых трав.
Схема опыта включала посев без покрова (контроль), посев под покров однолетних трав на зелёный корм (викоовсяная смесь) и яровой пшеницы. Предпосевная обработка семян включала следующие варианты: молибденово-кислый аммоний (300 г/т), бактериальный препарат Ризоторфин (0,5 л/т), регулятор роста растений НВ-101 (1 мл/т), комплексное удобрение Agree's «Форсаж» (1,2 л/т). В качестве контроля принят посев необработанными семенами. Предпосевную обработку семян проводили в день посева, норма расхода рабочей жидкости составляла 10 л/т.
Результаты исследования. Густота стеблестоя и растений на единице площади определяет урожайность любой культуры. Для этого необходимо обеспечить высокую полевую всхожесть. В ходе исследования доказано влияние покровной культуры и предпосевной обработки семян на полевую всхожесть. При посеве люцерны изменчивой под покров яровой пшеницы было получено существенное повышение полевой всхожести - на 4 % (НСР05 главных эффектов по фактору А = 2 %). Наименьшая полевая всхожесть 72 % была установлена в беспокровном посеве (табл. 1). Это обусловлено высыханием верхнего слоя почвы и развитием сорной растительности в начальный период роста. В своих исследованиях В.Н. Соловьева с соавторами [6] установили, что всходы покровной культуры ячменя, которые появлялись через 5 - 7 дней после посева, в ускоренном темпе затеняли поверхность почвы, тем самым препятствуя массовому появлению
сорняков. Положительное влияние покровной культуры прослеживалось и на второй год жизни. Наиболее сильно засорялись посевы первого года жизни, особенно при посеве без покрова. На беспокровных посевах растения люцерны медленно накапливают надземную массу и на длительное время оставляют поверхность почвы в неприкрытом состоянии, поэтому на таких вариантах отмечается наибольшее количество сорняков.
Обработка семян перед посевом обеспечила относительно высокую густоту стояния всходов. Формированию существенно высокой полевой всхожести способствовали обработка семян регулятором роста растений НВ-101 (76 %) и комплексным удобрением Agree's Форсаж (77 %), что было на 7 % выше по сравнению с полевой всхожестью семян в варианте без обработки при НСР05 главных эффектов фактора В = 4 %. Аналогичные результаты получены Т.Г. Хадеевым [9] при изучении влияния препаратов на всхожесть семян люцерны. Применение регуляторов роста Бинорам и Циркон способствовало увеличению полевой всхожести на 49 - 56 %.
Наименьшая перезимовка в беспокровном посеве (57 %), вероятно, была обусловлена развитием второй волны сорняков после подкашивания (табл. 2).
Выявлено пролонгированное действие изучаемых препаратов, о чём свидетельствует существенное влияние предпосевной обработки семян на перезимовку люцерны изменчивой. Зимостойкость растений увеличилась на 9 - 15 % (НСР05 главных эффектов фактора В = 6 %). Максимальная перезимовка 72 % получена при обработке семян регулятором роста растений и посеве под покров однолетних трав на зелёный корм.
На формирование и активность симбиотиче-ского аппарата бобовых культур влияют различные факторы: обеспеченность почвы подвижными формами фосфора, калия, бора, молибдена, рН почвы, влажность почвы, наличие вирулентного активного штамма ризобий и др. Активные и конкурентоспособные ризобии должны обеспечивать более раннее образование клубеньков и начало фиксации атмосферного воздуха, более продолжительные периоды общего и активного симбиоза, максимальные размеры активного сим-биотического потенциала, удельную активность симбиоза и в итоге - наибольшее количество фиксированного азота воздуха.
На существенное увеличение количества клубеньков люцерны изменчивой оказали влияние как покровная культура, так и предпосевная обработка семян (табл. 3).
1. Полевая всхожесть люцерны изменчивой в зависимости от предпосевной обработки
семян и покровной культуры, %
Предпосевная обработка семян (В) Покровная культура (А) Среднее (В)
без покрова (к) однолетние травы на зелёный корм яровая пшеница
Без обработки (к) 69 69 72 70
Молибденово-кислый аммоний 72 72 72 72
Бактериальный препарат Ризоторфин 71 74 74 73
Регулятор роста растений НВ-101 74 75 79 76
Комплексное удобрение Agree's Форсаж 74 76 81 77
Среднее (А) 72 73 76
НСР05 частные различия главные эффекты
по фактору А 4 2
по фактору В 6 4
Предпосевная обработка семян (В) Покровная культура (А) Среднее (В)
без покрова (к) однолетние травы на зелёный корм яровая пшеница
Без обработки (к) 50 50 54 51
Молибденово-кислый аммоний 56 55 70 60
Бактериальный препарат Ризоторфин 59 64 66 63
Регулятор роста растений НВ-101 61 72 65 66
Комплексное удобрение Agree's Форсаж 59 63 67 63
Среднее (А) 57 61 64
НСР05 частные различия главные эффекты
по фактору А Рф < ^05
по фактору В 11 6
2. Перезимовка люцерны изменчивой в зависимости от предпосевной обработки
семян и покровной культуры, %
известия оренбургского государственного аграрного университета
2020 • № 3 (83)
Посев люцерны изменчивой под однолетние травы на зелёный корм создал относительно благоприятные условия формирования клубеньковых бактерий. Их количество (38 шт/раст) было на 3 шт/раст больше, чем в беспокровном посеве и посеве под яровую пшеницу (НСР05 главных эффектов фактора А = 2 шт/раст).
Все варианты обработки семян перед посевом способствовали формированию существенно высокого количества клубеньков на корнях люцерны изменчивой на 2 - 11 шт/раст (НСР05 главных эффектов фактора В = 2 шт/раст).
Формирование густоты стеблестоя и активность симбиотического аппарата за счёт подбора покровной культуры и подготовки семян отразились на кормовой продуктивности люцерны изменчивой. В таблице 4 представлена средняя урожайность сухого вещества за два укоса по двум закладкам. В среднем по опыту посевы под однолетние травы на зелёный корм первого и второго года пользования имели существенное преимущество по сбору сухого вещества - на 0,76 - 0,79 т/га и 0,93 - 1,00 т/га соответственно.
Изучаемые препараты для предпосевной обработки семян обусловили существенную прибавку урожайности сухого вещества люцерны измен-
чивой. Причём это зафиксировано на посевах как первого, так и второго года пользования. В среднем по опыту в первый год пользования прибавка составила 1,87 - 2,44 т/га, или 22 - 28 % (НСР05 главных эффектов фактора В = 0,47 т/га), во второй год пользования - 2,33 - 3,05 т/га, или 23 - 30 % (НСР05 главных эффектов фактора В = 0,63 т/га).
Максимальный сбор сухого вещества в первый год пользования 11,41 - 11,69 т/га, во второй год пользования 13,63 - 14,02 т/га получили при предпосевной обработке семян регулятором роста растений НВ-101 и комплексным удобрением Agree's Форсаж и посеве люцерны изменчивой под покров однолетних трав на зелёный корм.
Вывод. На основании трёхлетнего исследования можно сделать заключение об эффективности посева люцерны изменчивой под покров однолетних трав на зелёный корм (викоовсяная смесь) и предпосевной обработки семян регулятором роста растений НВ-101 и комплексным удобрением Agree's Форсаж, которые обеспечивают сбор сухого вещества 11,41 - 14,02 т/га за счёт повышения зимостойкости растений и симбиотической активности клубеньковых бактерий.
3. Количество клубеньков люцерны изменчивой в зависимости от предпосевной обработки семян
и покровной культуры, шт/раст
Предпосевная обработка семян (В) Покровная культура (А) Среднее (В)
без покрова (к) однолетние травы на зелёный корм яровая пшеница
Без обработки (к) 28 33 29 30
Молибденово-кислый аммоний 31 36 30 32
Бактериальный препарат Ризоторфин 39 39 39 39
Регулятор роста растений НВ-101 41 41 39 41
Комплексное удобрение Agree's Форсаж 38 42 40 40
Среднее (А) 35 38 35
НСР05 частные различия главные эффекты
по фактору А 4 2
по фактору В 3 2
Предпосевная обработка семян (В) Покровная культура (А) Среднее (В)
без покрова (к) однолетние травы на зелёный корм яровая пшеница
Без обработки (к) 8,80 / 10,36 9,02 / 10,57 8,01 / 9,42 8,61 / 10,12
Молибденово-кислый аммоний 10,28 / 12,22 10,80 / 12,90 10,72 / 12,85 10,60 / 12,66
Бактериальный препарат Ризоторфин 10,07 / 11,86 11,19 / 13,32 10,19 / 12,17 10,48 / 12,45
Регулятор роста растений НВ-101 9,86 / 11,71 11,69 / 14,02 10,75 / 12,77 10,77 / 12,83
Комплексное удобрение Agree's Форсаж 11,14 / 13,31 11,41 / 13,63 10,61 / 12,58 11,05 / 13,17
Среднее (А) 10,03 / 11,89 10,82 / 12,89 10,06 / 11,96
НСР05 частные различия главные эффекты
по фактору А 1,27 / 1,57 0,57 / 0,70
по фактору В 0,81 / 1,10 0,47 / 0,63
* В числителе урожайность посевов первого года пользования, в знаменателе - второго года.
4. Сбор сухого вещества люцерны изменчивой в зависимости от предпосевной обработки семян
и покровной культуры, т/га
Литература
1. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С. Кормопроизводство в сельском хозяйстве, экологии и рациональном природопользовании (теория и практика). М., 2014. 135 с.
2. Сысуев В.А., Фигурин В.А. Адаптивная стратегия устойчивой продуктивности многолетних трав на северо-востоке европейской части России // Достижения науки и техники АПК. 2016. № 12. С. 79 - 82.
3. Шпаков А.С. Средообразующая роль многолетних трав в Нечернозёмной зоне // Кормопроизводство. 2014. N° 9. С. 12 - 18.
4. Косолапов В.М. Новый этап развития кормопроизводства России // Кормопроизводство, 2007. №5. С. 3 - 7.
5. Благовещенский Г.В. Инновационный потенциал бобового разнообразия травостоев // Кормопроизводство. 2013. № 12. С. 8 - 10.
6. Повышение эффективности производства молока на основе совершенствования региональной системы кормопроизводства / К.А. Задумкин [и др.] // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2017. Т. 10. № 6. С. 170 - 191.
7. Петрук В.А., Вотяков А.О. Влияние покровных культур на продуктивность многолетних трав и их смесей // Сибирский
вестник сельскохозяйственнлй науки. 2011. № 5 - 6 (220). С. 35 - 40.
8. Влияние агроприёмов на засорённость посевов люцерны в условиях степной зоны Предуралья / В.Н. Соловьёва, Н.И. Воскобулова, А.С. Верещагина [и др.] // Животноводство и кормопроизводство. 201. С. 127 - 131.
9. Хадеев Т.Г., Лапина М.Ш. Приёмы повышения полевой всхожести семян люцерны // Защита и карантин растений. 2012. С. 26 - 287.
10. Influence of using seeds of flax and raps in cow rates on the quality of milk and dairy products / E. Kislyakova, G. Berezkina, S. Vorobyeva, S. Kokonov, I. Strelkov // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2019. Т. 25. № 1. С. 129 - 133.
11. Isaichev VA., Andreev N.N., Kaspirovskij A.V. Specific features of dynamic patterns of microelement in spring wheat plants when applying growth regulators in the technology of cultivation // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2019. Т. 10. № 3. С. 137 - 142.
12. Kshnikatkina A.N., Alenin P.G., Kshnikatkin S.A. The yield and quality of hulless barley under foliar fertilization with microelement fertilizer in conditions of forest-steppe of the Middle Volga region // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018. Т. 9. № 2. С. 90 - 94.
Вотинцев Артемий Игоревич, аспирант
Коконов Сергей Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Рябова Татьяна Николаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» Россия, 426069, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11 E-mail: [email protected]
Formation of variegated alfalfa yielding capacity, depending on seeds treatment and cover crop
Votintsev Artemiy Igorevich, postgraduate
Kokonov Sergey Ivanovich, Doctor of Agricultum, Professor
Ryabova Tatyana Nikolaevna, Candidate of Agricultum, Associate Professor
Izhevsk State Agricultural Academy
11 Studencheskaya St., Izhevsk, Udmurt Republic, 426069,
E-mail: [email protected]
The aim of the research is to determine the effectiveness of presowing treatment of seeds and cover crops in technology of cultivating of variegated alfalfa for fodder purposes. Studies were carried out in 2017 - 2019 on the experimental field of JSC "Uchkhoz Iyulskoye of ISAA" in accordance with generally accepted methods. The soil of the experimental fileds is sod-podzolic medium loamy with the following agrochemical characteristics of the plow layer: humus content is medium and high; mobile phosphorus is very high, mobile potassium is high and very high. The exchange soil acidity is slightly acid. The experimental design included sowing without cover (control), sowing under cover of annual grasses for green feed (vetch and oat mix) and spring wheat. Pre-sowing seed treatment included the following options: acid ammonium molibdate (300 g/t), Rhizotorfin bacterial preparation (0,5 l/t), plant regulator HB-101 (1 ml/t), complex fertilizer Agree's "Forsazh" (1,2 l/t). Sowing with untreated seeds was used as a control. Pre-sowing seed treatment was carried out on the day of sowing, the consumption rate of the working fluid is 10 l/t. The formation of a significantly high field germination was facilitated by seed treatment with the plant regulator HB-101 (76 %) and complex fertilizer Agree's "Forsazh" (77 %). The maximum wintering index which equals to 72 % was obtained by treating seeds with a plant regulator and sowing under the cover of annual grasses for green feed. The effectiveness of sowing of variegated alfalfa under the cover of annual grasses for green feed (vetch and oat mix) and pre-sowing seed treatment with the plant regulator HB-101 and complex fertilizer Agree's "Forsazh" was expressed in the highest dry matter yield of 11,41-14,02 t/ha.
Key words: variegated alfalfa, presowing seed treatment, cover crop, wintering, nodules, yield.
-♦-
