CC BY
21
УДК 633.32
ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ КЛЕВЕРА ПАННОНСКОГО (ГМГОШМ РДЫЫОШКиМ МОв.)
А. Н. Кшникаткина, доктор с.-х. наук, профессор; Е. В. Пенкина, аспирант ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. (8-412) 62-81-51
В статье приводятся показатели продукционного процесса клевера паннонского. Рассматриваются особенности формирования симбиотической и фотосинтетической деятельности и продуктивности агрофитоценозов клевера в зависимости от вида и способов применения регуляторов роста, микроудобрений и бактериальных препаратов.
Ключевые слова: клевер паннонский, микроудобрения, регуляторы роста, бактериальные препараты, продуктивность.
Одной из важнейших проблем сельского хозяйства Среднего Поволжья является увеличение производства кормов, улучшение их качества и энергонасыщенности. В связи с этим важное значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства на основе создания высокопродуктивных агроценозов за счет интродукции новых видов, наиболее полно использующих биоклиматические ресурсы зоны, и разработка ресурсосберегающих технологий их возделывания.
Одной из перспективных для интродукции в Среднем Поволжье кормовых культур является клевер паннонский (Trifolium pannonikum Jacg.), который может дополнить клевер луговой, люцерну посевную и козлятник восточный. Клевер паннонский характеризуется высоким долголетием (10... 12 лет), экологической пластичностью и адаптивностью, сочетанием высокой продуктивности с хорошими кормовыми достоинствами, рационально использует агроклиматические условия зоны, отличается высокой холодо- и зимостойкостью, засухоустойчивостью, повышает плодородие
почвы, характеризуется устойчивым семеноводством [1, 2, 3, 4, 5,6, 10].
В условиях Пензенской области клевер паннонский интродуцируется впервые. В связи с этим разработка приемов ресурсосберегающей технологии его возделывания на кормовые цели и семена имеет актуальное значение.
Реализовать высокую генетическую продуктивность новых видов растений можно без существенных дополнительных затрат на их функционирование за счет оптимизации продукционного процесса путем применения в технологии возделывания регуляторов роста, биологических препаратов и новых форм микроудобрений в хелатной форме.
Исследования нами проводились в 20072009 гг. в соответствии с планом НИР на кафедре кормопроизводства, кормления и разведения животных.
Схема полевого опыта включала варианты предпосевной обработки семян клевера паннонского комплексными удобрениями с микроэлементами в хелатной форме - гуматом калия/натрия с микро-
Таблица 1
Формирование агроценоза клевера паннонского
Вариант Год жизни
1-й (2007-2008 гг.) 2-й (2008-2009 гг.) 3-й (2009 г.)
полевая всхожесть, % сохранность, % кол-во растений весной, млн. шт./га зимостойкость, % кол-во растений весной, млн. шт./га зимостойкость, %
Контроль 62,4 89,1 1,55 92,9 1,40 90,6
Гумат калия / натрия с микроэлементами 63,1 92,5 1,65 94,2 1,53 92,8
Поли ФИД 62,7 93,0 1,64 93,7 1,50 91,2
Аквамикс 62,5 92,1 1,64 94,6 1,51 92,3
Байкал ЭМ-1 64,2 91,4 1,64 93,2 1,51 91,8
Аквамикс+Байкал ЭМ-1 65,0 91,6 1,69 94,4 1,58 93,6
Циркон 62,7 92,1 1,61 93,1 1,47 91,3
Состояние растений клевера паннонского 2-го года жизни в зависимости от обработки БАВ и микроэлементами
Вариант опыта Показатель 2008 г. 2009 г. Среднее
Число побегов, шт./раст. 5 4 5
Контроль Высота растений, см 57 42 50
Облиственность, % 51,6 52,5 52,1
Число побегов, шт./раст. 6 5 6
Гумат калия/натрия Высота растений, см 62 53 58
Облиственность, % 54,7 55,5 55,1
Число побегов, шт./раст. 5 5 5
Поли ФИД Высота растений, см 65 55 60
Облиственность, % 52,3 54,3 53,3
Число побегов, шт./раст. 4 5 5
Аквамикс Высота растений, см 59 57 58
Облиственность, % 52,8 53,8 53,3
Число побегов, шт./раст. 4 4 4
Байкал ЭМ-1 Высота растений, см 61 54 58
Облиственность, % 52,9 58,0 55,5
Число побегов, шт./раст. 5 6 6
Аквамикс + Байкал ЭМ-1 Высота растений, см 65 57 61
Облиственность, % 54,6 59,6 57,1
Число побегов, шт./раст. 5 4 5
Циркон Высота растений, см 62 54 58
Облиственность, % 53,9 54,3 54,1
элементами 10-5 %, Поли ФИД 3 кг/т, Аква-микс 100 г/т, бактериальным препаратом Байкал ЭМ - 1 10-1 %, регулятором роста Циркон 10-3 %. Дозы препаратов подобраны в соответствии с имеющимися рекомендациями к применению. Семена обрабатывали растворами изучаемых препаратов в день посева и подсушивали до сыпучего состояния. Повторность полевого опыта трехкратная, площадь учетных делянок - 10 м2. Предшественник - озимая пшеница.
В результате многолетних исследований установлено, что полевая всхожесть семян клевера паннонского значительно изменялась в зависимости как от погодных условий в год закладки опытов, так и от действия обработки семян комплексными удобрениями и биологически активными веществами. В среднем за два года исследований наименьшая полевая всхожесть была отмечена на контрольном варианте и составила 62,4 %. При совместной обработке семян микроудобрением Аквамикс и биопрепаратом Байкал ЭМ-1 полнота всходов повышалась на 2,6 % (табл. 1).
Изучение клевера паннонского в течение трех лет показало, что данная культура отличается повышенной зимостойкостью. Так, в первый год пользования процент перезимовавших растений клевера по вариантам опыта составила 92,9 - 94,4 %, во второй год - 90,6 - 93,6 %.
Предпосевная обработка семян клевера паннонского БАВ и микроэлементами положительно сказалась на общем развитии растений. Наибольшее количество побегов сформировали растения клевера паннонского 2-го года жизни на вариантах с применением Аквамикс + Байкал ЭМ-1, а также гумата калия/натрия - 6 шт. на 1 растение, а с Байкал ЭМ-1 - 4 шт. (табл. 2).
Аквамикс + Байкал ЭМ-1, гумат калия / натрия и Байкал ЭМ-1 также положительно влияли на степень облиственности растений, повышая этот показатель соответственно на 3,4...5,0 %. При совместной обработке семян клевера микроудобрением Аквамикс и Байкал ЭМ-1 высота растений увеличилась в среднем на 11 см по сравнению с контролем.
Растения, выращенные из обогащенных семян, были жизнеспособнее, быстрее и лучше развивались в последующие годы жизни. Так, высота травостоя на посевах 3-го года жизни была также наибольшей (65,0 см) на варианте при обработке семян Аквамикс+Байкал ЭМ-1.
Биологическая фиксация воздуха в микроорганизмах - уникальный биологический процесс, которым не обладают ни животные, ни высшие растения. При активной азотфиксации около 30 % углеводов, синтезированных растениями в процессе фотосинтеза, затрачивается клубеньками на связывание азота воздуха. Поэтому все
Нива Поволжья № 1 (14) февраль 2010 19
Формирование симбиотического аппарата клевера паннонского (фаза бутонизации)
Вариант Показатель 1 г. п. (2008-2009 гг.) 2 г. п. (2009 г.)
Контроль Клубеньков, шт. на 1 растение 76/52 89/69
Клубеньков, млн. шт./га 117,8/80,6 124,6/96,6
Сырая масса клубеньков, кг/га 554,9/458,8 544,6/427,0
АСП, тыс. ед 3,0 2,9
ОСП, тыс. ед. 4,0 3,9
Гумат калия/натрия Клубеньков, шт. на 1 растение 95/74 102/88
Клубеньков, млн. шт./га 156,8/122,1 156,1/134,6
Сырая масса клубеньков, кг/га 663,3/600,6 635,0/573,8
АСП, тыс. ед 3,9 3,8
ОСП, тыс. ед. 4,9 4,8
Поли ФИД Клубеньков, шт. на 1 растение 112/91 121/108
Клубеньков, млн. шт./га 183,7/149,2 181,5/162,0
Сырая масса клубеньков, кг/га 754,9/605,2 688,5/622,5
АСП, тыс. ед 4,3 4,5
ОСП, тыс. ед. 5,7 5,4
Аквамикс Клубеньков, шт. на 1 растение 115/98 128/114
Клубеньков, млн. шт./га 188,6/160,7 193,3/172,1
Сырая масса клубеньков, кг/га 736,4/654,4 694,6/631,2
АСП, тыс. ед 4,7 4,6
ОСП, тыс. ед. 5,7 5,4
Байкал ЭМ-1 Клубеньков, шт. на 1 растение 105/78 109/89
Клубеньков, млн. шт./га 172,2/127,9 164,6/134,4
Сырая масса клубеньков, кг/га 680,6/634,9 665,9/602,5
АСП, тыс. ед 4,2 3,9
ОСП, тыс. ед. 5,1 4,9
Аквамикс + Байкал ЭМ-1 Клубеньков, шт. на 1 растение 126/102 139/119
Клубеньков, млн. шт./га 212,9/172,4 219,6/188,0
Сырая масса клубеньков, кг/га 774,0/691,2 750,5/663,6
АСП, тыс. ед 4,9 4,8
ОСП, тыс. ед. 6,1 5,9
Циркон Клубеньков, шт. на 1 растение 99/78 108/93
Клубеньков, млн. шт./га 159,4/125,6 158,8/136,7
Сырая масса клубеньков, кг/га 652,1/576,4 605,6/542,4
АСП, тыс. ед 3,8 3,6
ОСП, тыс. ед. 4,9 4,6
* В числителе - общее количество клубеньков
приемы, улучшающие рост и развитие клевера паннонского, повышающие фотосинтетическую деятельность посевов, будут способствовать увеличению количества азота, усвоенного из воздуха. У многолетних трав при оптимальных условиях симбиоза масса клубеньков достигает максимума в период бутонизации - начала цветения [7].
Нами отмечено, что клубеньки у клевера паннонского появляются в первые дни после всходов. Количество и масса их увеличиваются до фазы бутонизации.
С целью выяснения особенностей формирования симбиотического аппарата клевера паннонского в период бутонизации -начала цветения проводился учет общего количества клубеньков, активных и их массы (табл. 3), а также был рассчитан активный симбиотический потенциал (АСП) и
, в знаменателе - активных.
общий симбиотический потенциал (ОСП) [8]. Так, у растений первого года пользования на контрольном варианте общее количество клубеньков составило 117,8 млн. шт./га, активных - 80,6 млн. шт./га, их массы - 554,9 и 458,8 кг/га соответственно, АСП - 3,0 тыс. ед., ОСП - 4,0 тыс. ед. Наибольшие число и масса клубеньков, а также величина симбиотического потенциала посевов клевера паннонского сформировались в варианте Аквамикс + Байкал ЭМ-1. На посевах первого года пользования количество активных клубеньков составило 172,4 млн. шт./га, на посевах второго года пользования - 188,0 млн. шт./га., АСП второго года жизни составил 4,9 тыс. ед., третьего года жизни - 4,8 тыс. ед.
Обработка семян микроудобрениями и биологически активными веществами по-
Влияние микроэлементов и БАВ на фотосинтетическую деятельность агроценоза клевера паннонского 1-го года пользования, 2008 - 2009 гг.
Сухое Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, ЧПФ,
Вариант вещество, вет- бутони- цве- созре- млн. м2 г/м2 су-
т/га вление зация тение вание дн/га тки
Контроль 7,01 44,81 71,92 75,64 64,08 2,02 3,47
Гумат калия/натрия 8,67 50,49 75,82 80,04 70,14 2,17 4,01
Поли ФИД 9,42 53,39 80,34 84,64 73,34 2,29 4,12
Аквамикс 8,19 50,97 80,21 81,83 72,72 2,24 3,66
Байкал ЭМ - 1 8,36 50,11 75,64 81,39 68,48 2,16 3,87
Аквамикс + Байкал ЭМ-1 9,82 54,03 81,00 87,39 73,70 2,32 4,23
Циркон 8,49 49,70 75,07 80,13 68,34 2,14 3,97
ложительно влияла на фотосинтетическую деятельность клевера паннонского (табл. 4). Существенно (на 15,6 %) увеличилась площадь листьев клевера 1-го года пользования, семена которого были обработаны Аквамикс совместно с Байкал ЭМ - 1. В вариантах с комплексным удобрением Поли ФИД площадь листовой поверхности превышала контроль на 9,0 тыс. м2. Гумат калия/натрия, Аквамикс, Байкал ЭМ-1 и Циркон в меньшей степени оказывали влияние на увеличение площади листовой поверхности.
Фотосинтетический потенциал (ФП) и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) определяется величиной ассимиляционной поверхности [9].
Наибольшая величина фотосинтетического аппарата была отмечена в посевах клевера паннонского на варианте, где применяли Аквамикс совместно с Байкал ЭМ-1, и составила 2,32 млн. м2 дн./га и 4,23 г/м2 сутки, превышая контроль на 14,8 % и 21,9 % соответственно.
С увеличением возраста травостоя клевера паннонского закономерность в формировании фотосинтетической поверхности сохраняется как следствие различного влияния микроэлементов Байкал ЭМ-1 и Циркон (табл. 5).
Обобщающий показатель влияния регуляторов роста, микроудобрений в хелат-ной форме и бактериальных препаратов на клевер паннонский - его продуктивность.
Анализ показателей структуры урожая и семенной продуктивности клевера пан-нонского разных лет пользования показал, что его репродуктивная способность зависит от предпосевной обработки семян микроудобрениями, регуляторами и бактериальным препаратом (табл. 6, 7). Они оказали положительное влияние на формирование элементов структуры урожая. Так, густота стояния растений на гектаре агро-ценоза 1 года пользования по отношению к контролю увеличилась на 3,9...8,7 %, количество семян на растении - 2,4.17,1 %, продуктивность растения - 10,8.37,8 %, масса 1000 семян - на 0,1.0,3 г.
В среднем за два года пользования урожайность семян клевера паннонского 1-го года пользования составила по вариантам опыта 672.859 кг/га, 2-го года пользования - 662.774 кг/га. Наибольшая урожайность семян получена при обработке семян Аквамикс совместно с Байкал ЭМ-1 - 859 кг/га, что на 49,9 % превышает контроль. Прибавка урожая зеленой массы по годам пользования составила 3,4.11,2 и 8,4.13,2 т/га.
Таблица 5
Продуктивность фотосинтеза клевера паннонского 2-го года пользования, 2009 г.
Сухое Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, ЧПФ,
Вариант вещество, ветвле- бутони- цве- созре- млн. м2 г/м2 су-
т/га ние зация тение вание дн/га тки
Контроль 7,04 41,87 66,6 70,73 60,11 1,88 3,74
Гумат калия/натрия 9,53 51,08 76,36 80,27 71,15 2,18 4,38
Поли ФИД 9,53 51,40 77,31 82,05 71,57 2,21 4,32
Аквамикс 9,11 51,80 77,95 77,83 71,74 2,18 4,19
БайкалЭМ - 1 9,35 50,08 75,34 80,00 70,16 2,16 4,34
Аквамикс + Байкал ЭМ-1 10,67 57,00 82,97 87,62 75,87 2,37 4,50
Циркон 9,11 49,31 74,29 78,87 69,29 2,13 4,29
Нива Поволжья № 1 (14) февраль 2010 21
Влияние комплексных удобрений и БАВ на структуру урожая и урожайность клевера паннонского 1 года пользования, 2008-2009 гг.
Вариант Густота стояния, тыс. раст./га Количество, шт. Масса семян с растения, г Масса 1000 семян, г У рожайность
головок на растении семян в головке семян на растении семян, кг/ га зеленой массы, т/га сухой массы, т/га
Контроль 1550 3 41 123 0,37 3,6 573 27,9 7,0
Гумат калия/натрия 1650 3 48 144 0,42 3,7 694 34,7 8,7
Поли ФИД 1635 3 45 135 0,50 3,9 818 37,3 9,4
Аквамикс 1635 3 42 126 0,47 3,8 760 31,3 8,2
Байкал ЭМ-1 1635 3 47 141 0,41 3,7 672 31,7 8,4
Аквамикс + Байкал ЭМ-1 1685 3 48 144 0,51 3,9 859 39,1 9,8
Циркон 1610 3 47 141 0,42 3,7 674 34,5 8,5
НСР05 2008 г. 0,56 0,62 0,70 0,67
2009 г.
Таблица 7
Влияние комплексных удобрений и БАВ на структуру урожая и урожайность клевера паннонского 2-го года пользования, 2009 г.
Вариант Густота стояния, тыс. раст./га Количество, шт. Масса семян с растения, г Масса 1000 семян, г У рожайность
головок на растении семян в головке семян на растении семян, кг/ га зеленой массы, т/га сухой массы, т/га
Контроль 1400 3 46 138 0,43 3,1 604 28,0 7,0
Гумат калия/натрия 1530 3 48 144 0,46 3,2 704 37,6 9,5
Поли ФИД 1500 3 49 147 0,48 3,3 721 37,4 9,5
Аквамикс 1510 3 48 145 0,47 3,2 710 36,3 9,1
Байкал ЭМ-1 1510 3 48 144 0,46 3,2 695 36,7 9,4
Аквамикс + Байкал ЭМ-1 1580 3 49 147 0,49 3,3 774 41,2 10,7
Циркон 1470 3 47 141 0,45 3,2 662 36,4 9,1
НСР05 0,8 0,66
Итак, результаты исследований показали, что агробиологические условия лесостепи Среднего Поволжья удовлетворяют биологическим требованиям клевера паннонского, который характеризуется устойчивой семенной продуктивностью по годам пользования. Микроэлементы, регуляторы роста и бактериальные препараты оказывают положительное влияние на формирование агроценоза клевера паннонского: повышается полевая всхожесть, сохранность растений, зимостойкость, симбиотическая и фотосинтетическая активность, семенная и кормовая продуктивность.
Литература
1. Комов, С. В. Некоторые итоги изучения клевера волосистого и паннонского при интродукции на Среднем Урале: сборник статей / С. В. Комов, Р. И. Багаутдинова:
Уральский ун-т // Итоги интродукции и селекции травянистых растений на Урале. -Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2001. -С. 113-119.
2. Бобров, Е. Г. Виды клевера СССР / Е. Г. Бобров // Флора и систематика высших растений. Вып. 6. - М., Л.: Наука, 1947. -С. 164-131.
3. Вавилов, П. П. Новые кормовые культуры / П. П. Вавилов, А. А. Кондратьев. -М.: Россельхозиздат, 1975. - 351 с.
4. Кудинов, М. А. Новые высокобелковые кормовые растения в Белоруссии: Ин-тродуцированные виды клевера / М. А. Ку-динов, Л. В. Кухарева. - Мн.: Наука и техника, 1985. - 61 с.
5. Кшникаткина, А. Н. Интродукция и ада-птапция клевера паннонского к условиям лесостепи Среднего Поволжья / А. Н. Кшни-каткина, А. А. Галиуллин // Нива Поволжья. -2007. - № 2(3). - С. 14-17.
6. Кшникаткина, А. Н. Опыт интродукции новых кормовых растений в лесостепи Среднего Поволжья / А. Н. Кшникаткина,
B. Н. Еськин // Вестник Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова. - Саратов, 2007. -
C. 60-62.
7. Посыпанов, Г. С. Биологический азот / Г. С. Посыпанов // Проблемы экологии и растительного белка. - М.: Изд-во МСХА, 1993. - 272 с.
8. Посыпанов, Г. С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха /
Г. С. Посыпанов. - М.: Агропромиздат, 1991. - 300 с.
9. Методика полевых опытов с кормовыми культурами. - М.: ВИК, 1971. - 158 с.
10. Ламан, Н. А. Физиологические основы и технологии предпосевной обработки семян: Ретроспективный анализ, достижения и перспективы / Н. А. Ламан // Материалы V Международной научной конференции. - Минск, 2007. - С. 1.
Нива Поволжья № 1 (14) февраль 2010 23
