CC BY
15
УДК 633.2 /3: 633.8
НЕТРАДИЦИОННЫЕ МНОГОЛЕТНИЕ КУЛЬТУРЫ В КАЧЕСТВЕ ФИТОМЕЛИОРАНТОВ
Е. П. Денисов, доктор. с.-х. наук, профессор; А. П. Солодовников, канд. с.-х. наук, доцент; К. Е. Денисов, доцент
ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н. И. Вавилова», т. (8-452) 50-37-90
В работе показана возможность использования новых нетрадиционных кормовых культур в условиях Саратовского Правобережья для получения высококачественных кормов, а также для залужения земель и повышения плодородия почв.
За последнее время большое количество пашни выводится из сельскохозяйственного использования. Эти земли зарастают сорняками, и их продуктивность сводится к нулю. Залужение неиспользуемых земель обещает большую выгоду в производстве кормов и повышении плодородия почвы. Кроме того, расширение посевов многолетних трав в структуре посевных площадей до 15...20 % значительно увеличит урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения фитомелиора-тивного и фитосанитарного состояния пахотных земель. Поэтому изучение и сравнительная оценка различных видов традиционных и нетрадиционных многолетних трав для увеличения продуктивности пахотных земель, залужения сельскохозяйственных угодий и повышения плодородия почвы являются важной задачей науки и практики .
Для изучения фитомелиоративной роли высевали следующие культуры: люцерну синегибридную (в качестве контроля 1); кострец безостый (контроля 2); а в качестве нетрадиционных культур - лядвенец рогатый, свербигу восточную, астрагал ну-товый, щавель кормовой и донник желтый.
При закладке опытов использовали метод рендомизированного размещения вариантов. Площадь делянок 210 м2. Повтор-ность - трехкратная.
Опыты проводились в СХПК «Аграрник» Саратовского района Саратовской области в течение 2004 - 2006 гг. на южных черноземах, среднемощных, слабогу-мусированных, среднесуглинистых по гранулометрическому составу. Содержание гумуса 3,9.4,2 %. Климат района проведения опыта засушливый, резко континентальный.
Проведенные исследования показали, что из изучаемых культур наибольшее количество пожнивно-корневых остатков в почве оставалось после люцерны - 11,0 т/га.
Кострец безостый имел менее развитую корневую систему по сравнению с лю-
церной, количество пожнивно-корневых остатков составляло 9,0 т/га, или 81,8 % от люцерны.
У лядвенца рогатого биомасса корневой системы практически не отличалась от люцерны и была равна 10,6 т/га, или 96,4 %.
Свербига восточная и донник желтый оставляли после себя пожнивно-корневых остатков соответственно 6,8 и 6,3 т/га.
Астрагал нутовый формировал корней меньше, чем люцерна, на 68,2 %. После щавеля кормового количество пожнивно-корневой массы было на 22,7 % меньше, чем после люцерны.
Важным показателем эффективности работы корневой системы растений является соотношение зеленой массы культуры к корневой биомассе. По Н. З. Станкову (1964), этот показатель является коэффициентом продуктивности корневой системы.
Коэффициент продуктивности корневой системы люцерны синегибридной составлял 1,52. У лядвенца рогатого этот коэффициент был равен 1,56, у костреца безостого - 1,08, у щавеля кормового -1,8. Наивысший коэффициент продуктивности корней отмечен у таких трав, как свербига восточная - 3,9 и астрагал нуто-вый - 4,46.
Определение динамики плотности почвы по годам жизни люцерны показало, что на второй год отмечается уплотнение почвы. В пахотном слое плотность почвы на контроле возросла на 0,13 г/см . Увеличение плотности отмечено во всех слоях пахотного горизонта. Дрейф равнялся в слое 0...10 см 0,15 г/см3; в слое 10...20 см - 0,11 г/см3; в слое 20...30 см - 0,15 г/см3 (табл. 1).
В подпахотном горизонте плотность под люцерной синегибридной практически не изменилась и составляла 1,41 и 1,43 г/см3. Разрыхляющее действие люцерны отмечено только с третьего года ее жизни, в пахотном слое плотность снизилась с 1,36 г/см3 до 1,32 г/см3. Дрейф по слоям состав-
лял в слое 0...10 см 0,06 г/см ; в слое 10...20 см - 0,03 г/см3 и в слое 20...30 см -0,06 г/см3. Отмечено снижение плотности почвы под люцерной третьего года и в подпахотном слое - 30...60 см. Дрейф по сравнению с первым годом составил 0,02 г/см3, со вторым - 0,04 г/см3.
Плотность почвы под р
Под кострецом третьего года жизни плотность почвы в пахотном слое составила 1,23 г/см3. Подпахотный слой почвы несколько увеличил плотность. Если в первый год жизни плотность подпахотного слоя была равна 1,41 г/см3; во второй -1,43 г/см3, то в третий год - 1,48 г/см3.
Таблица 1
\ными культурами, г/см
Культура Слой почвы, см
0...10 10...20 20...30 30...40 40...50 50...60 0...30 30...60
Первого года жизни
Люцерна синегибридная 1,19 1,24 1,26 1,37 1,39 1,46 1,23 1,41
Кострец безостый 1,19 1,20 1,23 1,36 1,38 1,48 1,21 1,41
Донник желтый 1,17 1,24 1,25 1,39 1,38 1,49 1,22 1,42
Лядвенец рогатый 1,24 1,27 1,32 1,36 1,42 1,49 1,28 1,42
Второго года жизни
Люцерна синегибридная 1,34 1,35 1,41 1,41 1,42 1,46 1,36 1,43
Кострец безостый 1,17 1,18 1,34 1,34 1,49 1,57 1,23 1,48
Донник желтый 1,14 1,22 1,23 1,36 1,39 1,47 1,20 1,40
Т ретьего года жизни
Люцерна синегибридная 1,28 1,32 1,35 1,38 1,39 1,41 1,32 1,39
Кострец безостый 1,17 1,18 1,34 1,34 1,49 1,57 1,23 1,48
Свербига восточная 1,20 1,28 1,35 1,39 1,42 1,48 1,28 1,43
Лядвенец рогатый 1,19 1,29 1,26 1,39 1,43 1,44 1,25 1,42
Астрагал нутовый 1,27 1,32 1,38 1,39 1,42 1,46 1,32 1,42
Щавель кормовой 1,19 1,28 1,32 1,39 1,44 1,45 1,26 1,42
Это объясняется увеличением корневой массы люцерны третьего года, как в пахотном, так и в подпахотном слоях. В первый год жизни корневая масса люцерны в слое 0...60 см равнялась 8,1 т/га, а во второй год - 10,3 т/га, что на 26,4... 16,5 % меньше, чем в третий год.
Под первогодним лядвенцом в пахотном слое плотность почвы не превышала 1,28 г/см3. Лядвенец рогатый имеет значительно развитую в поверхностном слое корневую систему и заметно разуплотняет почву.
К третьему году жизни лядвенеца рогатого отмечено снижения плотности пахотного слоя до 1,25 г/см3, что ниже контрольного значения на 0,07 г/см3, или на 5,3 %.
Плотность почвы подпахотного слоя практически не изменялась под действием лядвенца, это объясняется строением корневой системы данной культуры.
Плотность почвы под кострецом безостым разрыхлялась только в верхнем пахотном слое почвы, главным образом на глубине 0...10 см
В первый и во второй год жизни под кострецом безостым плотность почвы пахотного слоя составила 1,21...1,22 г/см3. Вследствие мочковатой поверхностной корневой системы подпахотный слой 30...60 см практически не разрыхлялся.
Свербига восточная своей корневой системой разрыхляла пахотный слой до 1,28 г/см3, в то время как на люцерне сине-гибридной данный показатель составлял 1,32 г/см3. С другой стороны отмечено уплотнение слоя 30...60 см до 1,43 г/см3, что выше, чем под люцерной, на 0,004 г/см3.
Благодаря мощной корневой системе донник желтый значительно разрыхлял почву. За двухлетнее произрастание донника плотность пахотного слоя снизилась до 1,20 г/см3, что ниже люцерны синегиб-ридной на 12 %. В подпахотном горизонте отмечено снижение плотности с 1,42 г/см3 до 1,40 г/см3.
Под астрагалом нутовым 3-го года жизни плотность почвы в верхнем (0...30 см) слое составляла 1,32 г/см3, что соответствовало контрольному варианту (люцерна синегибридная). На глубине 30...60 см плотность почвы была равна 1,42 г/см3, что превышало люцерну на 0,03 г/см3.
В посевах щавеля в пахотном слое плотность почвы снизилась на 0,06 г/см3, или на 5 % по сравнению с люцерной сине-гибридной. Наибольший разрыхляющий эффект щавеля отмечен в слое почвы 0...10 см - 7 % по отношению к контрольному варианту. Плотность подпахотного горизонта была сходной с плотностью под астрагалом нутовым и лядвенцом рогатым.
Нива Поволжья № 2(7) май 2008 15
Проанализировав фитомелиоративный эффект воздействия многолетних трав на плотность корнеобитаемого слоя (0...60 см), можно расположить их в следующем порядке: лядвенец рогатый - 1,33 г/см3; щавель кормовой - 1,34 г/см3; люцерна синегибридная, свербига восточная, кострец безостый - 1,35 г/см3; астрагал нуто-вый - 1,37 г/см3.
Наблюдения за агрохимическими свойствами почвы показали, что на третий год жизни люцерны содержание гумуса возросло на 0,18 % по сравнению с первым годом жизни трав. Существенно изменялось содержание азота в почве. На третий год жизни люцерны содержание данного элемента возросло на 1,4 мг на 100 г почвы по сравнению с первым годом.
Отмечено существенное увеличение доступного фосфора под люцерной на 0,9 мг на 100 г почвы, или на 13,0 %, и обменного калия - на 2,7 мг, или на 11 %.
По сравнению с люцерной гумусообра-зующая роль костреца безостого была меньше в 3,6 раза, под данной культурой на третий год жизни увеличение азота в почве не отличалось по сравнению с первым годом жизни.
Изменение содержания доступного фосфора в почве под кострецом безостым имело такую же закономерность, что и нитратного азота.
Отмечено отсутствие роста содержания гумуса под посевами лядвенца рогатого. Его количество составляло всего 2,97 %, что меньше, чем под люцерной, на 0,21 %.
Под действием этой культуры содержание нитратов возрастало на 0,7 мг на 100 г почвы по сравнению с трехлетней люцерной и на 2,1 мг в сравнении с люцерной первого года жизни, или на 16 и 62 % соответственно. Количество доступного фосфора в слое 0...20 см увеличилось на 1,4 мг на 100 г почвы и составило 8,3 мг. Количество обменного калия выросло на 18 % в сравнении с люцерной синегибридной.
Содержание гумуса под свербигой восточной третьего года жизни было меньше, чем под контрольной бобовой травой, количество гумуса в слое 0...20 см равнялось 3,07 %, это меньше, чем под люцерной, на 0,11 %.
Количество нитратного азота в посевах свербиги восточной третьего года жизни было в 1,6...1,8 раза меньше, чем под бобовыми многолетними травами.
Изменение обменного калия под свербигой восточной имело такую же законо-
мерность, что и под другими культурами, отмечено увеличение на 23 % по сравнению с люцерной.
В посевах астрагала нутового третьего года жизни содержание гумуса составляло 3,06 %, это несколько ниже, чем в посевах люцерны.
Количество нитратного азота в почве равнялось 5,3 мг на 100 г почвы, т. е. по интенсивности азотфиксации астрагал превосходил люцерну.
Содержание доступного фосфора на участках под астрагалом нутовым было больше, чем под другими бобовыми культурами. Можно предположить, что корни этого растения обладают способностью превращать недоступные фосфорные соединения в почве в легкодоступные. Если в посевах люцерны доступного фосфора было 6,9...7,8 мг, то в посевах астрагала его количество превышало люцерну на 2,5...3,4 мг на 100 г почвы, или на 32...49 %. Содержание обменного калия мало чем отличалось от посевов других многолетних трав.
Под щавелем кормовым третьего года жизни гумуса было меньше на 0,09 %, чем под люцерной. Нитратного азота на посевах щавеля зафиксировано в 1,5...1,7 раза меньше, чем под бобовыми многолетними травами. Анализируя данные по содержанию нитратного азота в почве, можно отметить, что на первом месте по интенсивности азотофиксации был лядвенец рогатый. На втором месте находился астрагал нутовый, и на третьем - синегибридная люцерна.
Содержание доступного фосфора и обменного калия в посевах щавеля практически не отличалось от других культур.
Важное значение в сохранении плодородия почвы имеет содержание кальция в почве. По годам жизни сумма обменных оснований под люцерной возросла на 1,8 мг-экв на 100 г почвы, причем за счет обменного кальция - на 1,4 мг-экв и обменного магния - на 0,4 мг-экв (табл. 2).
Если в сумме обменных оснований содержание кальция в первый год жизни было 69,7 %, то на третий - 70,3 %, т. е. на 0,6 % больше.
По годам сумма обменных оснований под кострецом безостым практически мало изменялась и составляла в первый год жизни 21,90 мг-экв и на третий год - 22,65 мг-экв на 100 г почвы.
Незначительно выросло содержание кальция (на 0,5 мг-экв) и магния (на 0,25 мг-экв). Не изменялось содержание обменного натрия.
Таблица 2
Сумма обменных оснований в почве по вариантам опыта в слое 0...20 см,
мг-экв на 100 г почвы
Культура Сумма обменных оснований Са2+ Мд2+ Na+ рНсол.
Первый год жизни
Люцерна синегибридная 23,1 16,1 6,1 0,9 6,23
Кострец безостый 21,90 16,00 5,00 0,9 6,34
Третий год жизни
Люцерна синегибридная 24,9 17,5 6,5 0,9 6,29
Кострец безостый 22,65 16,50 5,25 0,9 6,40
Лядвенец рогатый 23,70 18,00 5,00 0,70 6,16
Свербига восточная 22,40 16,25 5,25 0,9 6,27
Астрагал нутовый 25,15 18,50 5,75 0,9 6,19
Щавель кормовой 22,70 16,55 5,25 0,9 6,25
Процентное содержание кальция в Сумме обменных оснований в первый год жизни костреца составило 73,1 %; во второй год - 72,8 %, т. е. было практически одинаково.
Возделывание лядвенца рогатого несколько уменьшало сумму обменных оснований - на 1,2 мг-экв на 100 г почвы по сравнению с люцерной, но количество обменного кальция возросло на 0,5 мг-экв на 100 г почвы.
Отмечено снижение суммы обменных оснований под влиянием посевов свербиги восточной до 22,4 мг-экв на 100 г почвы, что ниже контрольного значения на 2,5 мг-экв, или на 10 %.
Трехлетнее произрастание астрагала нутового увеличило содержание суммы обменных оснований до 25,15 мг-экв на 100 г почвы, что превышало люцерну на 0,25 мг-экв, а кострец безостый на 2,5 мг-экв, или на 11 %. Кроме того, под данной культурой отмечено максимальное содержание кальция (18,50 мг-экв) по сравнению с остальными исследуемыми многолетними травами. Изменение содержания катионов натрия под астрагалом не отмечено.
Сумма обменных оснований под щавелем кормовым была равна 22,70 мг-экв на 100 г почвы, что, соответственно, ниже, чем под люцерной синегибридной, на 2,2 мг-экв, или на 9 %.
В нашем опыте использовался ряд многолетних культур для получения высококачественных кормов и повышения плодородия почвы
В среднем за годы исследования урожайность синегибридной люцерны составила 22,0 т/га зеленой массы (табл. 3).
Злаковая культура кострец безостый по величине урожайности значительно уступал всем бобовым многолетним травам.
В среднем за годы исследований урожайность зеленой массы костреца безостого составила 10,8 т/га, что ниже урожайности люцерны на 50,9 %.
Лядвенец рогатый - бобовое растение, очень устойчив к неблагоприятным условиям. Особо отличается засухоустойчивостью и морозостойкостью.
В среднем за три года лядвенец рогатый дал урожайность зеленой массы 14,4 т/га. Это ниже, чем средняя урожайность люцерны, на 34,5 %.
Таблица 3
Урожайность зеленой массы различных культур в среднем за 2004...2006 гг.
Культура Урожайность зеленой массы, т/га Различие с контролем
т/га %
Люцерна синегибридная 22,0 - -
Кострец безостый 10,8 11,2 50,9
Лядвенец рогатый 14,4 7,6 34,5
Свербига восточная 21,0 1,0 4,5
Астрагал нутовый 14,5 7,5 34,1
Донник желтый 15,4 6,6 30
Щавель кормовой 20,1 1,9 8,6
НСР05 0,90
Нива Поволжья № 2(7) май 2008 17
Трехлетние наблюдения за свербигой восточной показали, что ее урожайность зеленой массы была на уровне люцерны и составила 21,0 т/га. Это на 1,0 т/га зеленой массы, или 4,8 %, меньше, чем урожайность синегибридной люцерны, но больше, чем урожайность зеленой массы костреца безостого, на 10,2 т/га, или на 48,5 %; лядвенца рогатого - на 6,6 т/га, или на 31,4 %.
Астрагал нутовый относится к новым культурам, интродуцированным за последние годы в растениеводстве. Среднемно-голетняя урожайность этой культуры составила 14,5 т/га, т. е. практически была равна урожайности лядвенца рогатого. По отношению к контрольной культуре урожайность ниже на 34,1 %.
Донник желтый - двулетнее растение. В первый год наращивает сравнительно
небольшую биомассу и развивает мощную корневую систему. На второй год формирует большую вегетативную массу, цветет и плодоносит.
За три года средняя урожайность была получена 15,4 т/га, что ниже люцерны си-негибридной на 6,6 т/га, или на 30 %.
Среднемноголетняя урожайность щавеля кормового составила 20,1 т/га. Это выше урожайности таких исследуемых культур, как астрагал нутовый и лядвенец рогатый, на 28 %, но меньше свербиги восточной на 4,2 % и люцерны синегибридной на 8,6 %.
Таким образом, из новых нетрадиционных культур в условиях Саратовского Правобережья наиболее урожайными являются свербига восточная и щавель кормовой.
