Особенности формирования густоты травостоев многолетних трав и оценка их продуктивности при применении совместных и ленточных посевов в условиях Предбайкалья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 633.2/.3:631.584.5(571.53)

А.А. Анатолян, М.В. Бутырин, А.В. Тириков, Д.А. Шурко

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГУСТОТЫ ТРАВОСТОЕВ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ И ОЦЕНКА ИХ ПРОДУКТИВНОСТИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ СОВМЕСТНЫХ И ЛЕНТОЧНЫХ ПОСЕВОВ

В УСЛОВИЯХ ПРЕДБАЙКАЛЬЯ

A.A. Anatolyan, M.B. Butyrin, A.V. Tirikov, D.A. Shurko

FEATURES OF FORMATION OF DENSITY OF PERENNIAL GRASSES GRASS STANDS AND THE EVALUATION OF THEIR EFFICIENCY IN THE APPLICATION OF JOINT AND STRIP CROPS IN CONDITIONS OF THE BAIKAL TERRITORY

Анатолян А.А. - асп. каф. агроэкологии, агрохимии, физиологии и защиты растений Иркутского государственного аграрного университета им. А.А. Ежевского, Иркутская обл., Иркутский р-н, п. Молодежный. E-mail: zaza.zorro@yandex.ru

Бутырин М.В. - директор ФГБУ Центр агрохимической службы «Иркутский», Иркутская обл., Иркутский р-н, п. Дзержинск. E-mail: agrohim 381@yandex.ru

Тириков А.В. - асп. каф. агроэкологии агрохимии, физиологии и защиты растений Иркутского государственного аграрного университета им. А.А. Ежевского, Иркутская обл., Иркутский р-н, п. Молодежный. E-mail:_westhe1mer@yandex.ru

Шурко Д.А. - асп. каф. агроэкологии агрохимии, физиологии и защиты растений Иркутского государственного аграрного университета им. А.А. Ежевского, Иркутская обл., Иркутский р-н, п. Молодежный. E-mail: da-ni-al@yandex.ru

Anatolyan A.A. - Post-Graduate Student, Chair of Agroecology, Agrochemistry, Physiology and Protection of Plants, Irkutsk State Agrarian University named after A.A. Ezhevsky, Irkutsk Region, Irkutsk District, V. Molodyozhny. E-mail: zaza.zorro @yandex.ru

Butyrin M.V. - Director, FSBI Center of Agrochem-ical Service Center 'Irkutsky', Irkutsk Region, Irkutsk District, V. Dzerzhinsk. E-mail: agrohim 381@yandex.ru

Tirikov A.V. - Post-Graduate Student, Chair of Agroecology, Agrochemistry, Physiology and Protection of Plants, Irkutsk State Agrarian University named after A.A. Ezhevsky, Irkutsk Region, Irkutsk District, V. Molodyozhny. E-mail: westhelmer @yandex.ru

Shurko D.A. - Post-Graduate Student, Chair of Agroecology, Agrochemistry, Physiology and Protection of Plants, Irkutsk State Agrarian University named after A.A. Ezhevsky, Irkutsk Region, Irkutsk District, V. Molodyozhny. E-mail: da-ni-al@ yan-dex.ru

Раскрыта продуктивность многолетних трав: костреца безостого, козлятника восточного, свербиги восточной и горца забайкальского, возделываемых в одновидовых, смешанных, совместных и ленточных посевах. Представлены основные показатели их роста и развития, всхожести, выживаемости, густоты травостоя в создаваемых агрофито-ценозах. Полевая всхожесть семян многолетних трав (П) в условиях региона была низкой (10-16 %). Это связано с быстрым весенним иссушением почвенного покрова, дефицитом влаги на глубине посева многолетних трав (2-3 см).

Значительная часть высеянных семян (свыше 50 %) в первый год жизни продолжала всходить после летних дождей. Наиболее объективным показателем складывающейся густоты травостоя в опытных посевах является учет полевой всхожести и выживаемости (ПВВ). Густота травостоя многолетних трав зависела от влияния растений друг на друга и их регулирование в экспериментальных посевах. Низкий показатель ПВВ был характерен для свербиги восточной (9,1-13,7 %) и горца забайкальского (19,2-33,6 %) - в смешанных посевах; в совместных и ленточных он повы-

Сельскохозяйственные науки

шался в 1,5-2,0 раза. Во второй и третий годы жизни показатель ПВВ возрастал у всех опытных трав. В первый год жизни многолетние растения росли и развивались медленно, формировалась корневая система, высота травостоя к концу вегетации достигала 2025 см. В совместных и ленточных посевах при размещении компонентов через 60 см межвидовая конкуренция снижалась. Урожайность зеленой массы многолетних трав второго года жизни в совместных и ленточных посевах была более высокой, чем в одновидовых и смешанных АФЦ. При увеличении пространства, которое занимают испытуемые растения, они более равномерно используют все экологические условия произрастания, что и является одной из причин повышения их продуктивности. АФЦ костреца безостого с козлятником восточным и свербигой восточной имели наивысшую урожайность зеленой массы - 26,8 и 27,6 т/га.

Ключевые слова: одновидовые, двухвидо-вые, смешанные, совместные, ленточные, посевы, всхожесть, выживаемость, густота травостоя, конкурентные отношения, продуктивность, кострец безостый, козлятник восточный, свербига восточная, горец забайкальский.

The efficiency of perennial grasses: bromopsis-inermis, galegaorientalis, buniasorientalis, polygo-numdivaricatum cultivated in single-species, mixed, joint tape and crops has been found out. The main indicators of their growth and development, viability, survival, density of grasses in created agrophy-tocenosis (APC) are presented. Field viability of seeds of perennial grasses (F) in the conditions of the region was low (10-16 %). It is connected with fast spring siccation of soil cover, the deficiency of moisture at the depth of crops of perennial grasses (2-3 cm). Considerable part of sowed seeds (over 50 %) in the first year of life continued to ascend after summer rains. The most objective indicator of developing density of grasses in experimental crops is the accounting of field viability and survival (FVS). The density of perennial grasses depended on the influence of plants on each other and their regulation in experimental crops. The low indicator of FVS was characteristic for buniasorientalis (9.113.7 %) and polygonumdivaricatum (19.2-33.6 %)

- in mixed crops; in joint and tape it raised by 1.52.0 times. In the second and third lives the indicator of FVS increased in all experimental grasses. In the first year of life perennial plants grew and developed slowly, root system was formed, herbage height by the end of vegetation reached 20-25 cm. In joint and tape crops at placement of components through 60 cm interspecific competition decreased. The productivity of green material of perennial grasses of the second year of life in joint and tape crops was higher, than in single-species and mixed APC. At the increase in space occupied by test plants, they use all ecological conditions of growth more evenly, that is one of the reasons of increasing their efficiency. APC of bromopsisinermis with galegaorientalis and buniasorientalis had the highest productivity of green material - 26.8 and 27.6 t/hectare.

Keywords: single-species, two-species, mixed, joint, strip, crops, germination, survival rate, density of grass, competitive relations, productivity, bro-mopsisinermis, galegaorientalis, buniasorientalis, polygonumdivaricatum.

Введение. Одной из важнейших проблем кормопроизводства региона является низкая продуктивность посевов кормовых культур, качество кормов и высокая их себестоимость. Это основные причины, сдерживающие развитие животноводства.

В кормопроизводстве региона практикуются одновидовые посевы однолетних и многолетних, преимущественно злаковых культур, подпокровные (под покров зерновых культур) посевы многолетних трав. Имеет место необоснованный выбор покровной культуры и нормы высева. Покровные культуры при этом угнетают многолетние травы, травостой их изреживается, урожайность и качество зеленой массы снижается. Резервом развития кормопроизводства региона является использование высокого эко-лого-биологического потенциала интродуцируе-мых в регионе новых многолетних кормовых трав: козлятника восточного (Galega orientalis L.), свербиги восточной (Bunias orientalis), горца забайкальского (Polygonum divaricatum), традиционно возделываемого в регионе костреца безостого (Bromopsis inermis Leyss.), - и использование их в технологиях создания сложных (двухвидовых) посевов [3].

Продуктивность многолетних трав зависит от многих факторов, среди которых важнейшими являются густота травостоя на единице площади и хорошее развитие каждого растения. При создании агрофитоценозов заданная густота травостоя достигается при создании оптимальных условий для роста и развития растений [1, 2].

Цель исследований: изучение особенностей формирования травостоев многолетних трав - костреца безостого, козлятника восточного, свербиги восточной, горца забайкальского в одновидовых, смешанных, совместных и ленточных посевах и оценка их продуктивности.

Методика исследований. Полевые исследования проводились на опытном поле кафедры агроэкологии, агрохимии, физиологии и защиты растений Иркутского ГАУ, производственные испытания - на опытном поле «Иркутский НИИСХ» с 2014 по 2017 г.

Почва экспериментального участка светлосерая лесная с низким естественным плодородием. Содержание гумуса - 2,03 %. Мощность гумусового слоя - 20-22 см, сумма поглощенных оснований - 10-20 мг-экв на 100 г почвы, степень насыщенности почв основаниями - 8085 %, реакция почвенного раствора кислая -5,1. Содержание подвижного фосфора Р2О5 -26 мг, калия К2О - 5 мг, нитратного азота -1,9 мг на 100 г почвы [3].

Объектами наблюдений явились одновидо-вые, смешанные, совместные и ленточные посевы многолетних растений - козлятника восточного, свербиги восточной и горца забайкальского с кострецом безостым.

Схема опытов:

Опыт 1. Одновидовые агрофитоценозы:

1. Кострец безостый.

2. Козлятник восточный.

3. Свербига восточная.

4. Горец забайкальский.

Опытные растения высевались с шириной междурядий 15, 45, 60 см.

Опыт 2. Смешанные посевы:

5. Кострец безостый + козлятник восточный.

6. Кострец безостый + свербига восточная.

7. Кострец безостый + горец забайкальский.

Семена опытных растений перед посевам

смешивались (механическая смесь). Растения высевались с шириной междурядий 15, 45, 60 см.

Опыт 3. Совместные агрофитоценозы:

8. Кострец безостый + козлятник восточный.

9. Кострец безостый + свербига восточная.

10. Кострец безостый + горец забайкальский.

Растения высевались с шириной междурядий 15, 45, 60 см, с раздельным размещением компонентов через рядок.

Опыт 4. Ленточные (двухстрочные) агрофитоценозы:

11. Кострец безостый + козлятник восточный.

12. Кострец безостый + свербига восточная.

13. Кострец безостый + горец забайкальский.

Кострец безостый высевался двумя лентами

с междурядием 15 см, а козлятник восточный, свербига восточная и горец забайкальский -с междурядиями 45 и 60 см.

Опытные агрофитоценозы размещались по чистому пару, обработанному по общепринятой в регионе технологии. Размер опытной делянки был 4 м2 (2^2), повторность - шестикратная, размещение делянок - последовательное. Минеральные удобрения в опытных посевах не применялись. Норма высева - рекомендованная в зоне: кострец безостый - 50 кг/га (10 млн шт/га), козлятник восточный - 35 кг/га (4,3 млн шт/га), свербига восточная - 80 кг/га (3,5 млн шт/га), горец забайкальский - 25 кг/га (2 млн шт/га). В смешанных, совместных и ленточных посевах норма высева опытных растений уменьшалась в два раза. Посев проводился во второй декаде мая, уборка -в фазе полного цветения многолетних трав. В целях борьбы с сорной растительностью в посевах первого года жизни трав проводилось двухкратное их скашивание.

Результаты исследований. Полевая всхожесть семян многолетних трав (П) в условиях региона была низкой (10-16 %). Это связано с быстрым весенним иссушением почвенного покрова, дефицитом влаги на глубине посева многолетних трав (2-3 см). Значительная часть высеянных семян (свыше 50 %) в первый год жизни продолжала всходить после летних дождей. Однако показатель густоты травостоя многолетних трав был значительно ниже планируемого, который зависит от научно обоснованной (теоретической) нормы высева (табл. 1).

Густота травостоя многолетних трав при различных способах посева в конце вегетации, шт/м2

Таблица 1

Год жизни

Агрофитоценоз 1 год 2 год 3 год

Ширина междурядий

15 45 60 НСР05 15 45 60 НСР05 15 45 60 НСР05

Одновидовые посевы

Кострец 482 412 328 91,2 421 296 296 85,1 476 352 356 67,2

Козлятник 164 208 240 95,8 76 76 92 83,3 116 204 196 74,8

Свербига 128 52 48 53,9 38 44 44 57,3 46 44 66 56,6

Горец 116 76 64 54,3 52 60 66 53,8 60 96 97 48,7

Смешанные посевы

Кострец+ 223 204 143 76,4 198 176 164 85,2 225 215 175 66,6

козлятник 88 68 72 51 42 56 55 60 65

Кострец+ 230 206 136 90,7 106 136 108 54,7 124 155 181 49,4

свербига 20 16 16 36 24 26 30 38 32

Кострец+ 206 276 232 69,9 122 124 156 72,2 190 220 195 89,9

горец 20 35 38 32 36 40 42 39 42

Совместные посевы

Кострец+ 282 206 180 85,2 206 181 172 52,2 264 256 196 74,7

козлятник 90 98 82 52 60 64 61 104 152

Кострец+ 241 268 180 75,4 168 180 132 65,4 148 212 280 52,1

свербига 36 44 52 32 40 28 56 84 80

Кострец+ 245 312 280 85,2 192 188 208 70,6 156 272 221 82,9

горец 46 48 80 40 48 64 36 76 72

Ленточные посевы (двухстрочные)

Кострец+ 232 85 - 107,1 206 56 - 128,2 262 92 - 175,1

козлятник 244 - 104 232 - 52 253 - 81

Кострец+ 244 36 - 105,1 203 36 - 201,2 264 46 - 146,5

свербига 265 - 44 136 - 30 261 - 45

Кострец+ горец 212 232 39 43 163,2 281 156 38 24 114,6 225 243 45 46 127,9

о

л

0> п

<3

и *

п

«1 те К И о»

« ч»

3

Наиболее объективным показателем практически складывающейся густоты травостоя в опытных посевах является учет полевой всхожести и выживаемости (ПВВ), проведенный перед скашиванием травостоя и сорных растений в первый год жизни растений и уборкой многолетних трав - во второй и третий год хозяйственного использования.

Густота травостоя многолетних трав зависела от многих причин: видового состава, их биоэкологических особенностей, взаимного положительного или отрицательного влияния растений друг на друга в сложных аг-рофитоценозах и их регулирования в экспериментальных посевах.

Во всех вариантах опытов низкий показатель ПВВ был характерен для свербиги восточной (9,1-13,7 %) и горца забайкальского (19,2-33,6 %) - в смешанных посевах, в совместных и ленточных показатель ПВВ опытных растений повышался в 1,5-2,0 раза (см. табл. 1).

При сравнительном анализе густоты травостоя изучаемых АФЦ первого года жизни выявлено, что в одновидовых посевах густота травостоя растений была выше, чем в

смешанных, совместных и ленточных посевах.

В смешанных посевах опытные культуры уже в момент совместного прорастания и последующего формирования корневой системы и надземной вегетативной массы оказывают негативное влияние друг на друга.

В смешанных посевах опытные культуры (в первую очередь кострец) уже в момент совместного прорастания и последующего формирования корневой системы и надземной вегетативной массы оказывают негативное влияние друг на друга.

Это связано с тем, что опытные растения в сложных агрофитоценозах вступают в сложные конкурентные отношения.

При анализе конкурентных отношений многолетних трав в двухвидовых агрофито-ценозах выявлено, что в совместных и ленточных посевах при размещении компонентов через 60 см межвидовая конкуренция снижалась, коэффициенты конкурентоспособности исследуемых растений повышались. Наибольшим коэффициентом конкурентности обладал кострец безостый с козлятником восточным и свербигой восточной (табл. 2).

Таблица2

Общая конкурентоспособность многолетних трав при различных способах посева

в конце вегетации

Год жизни

Агрофитоценоз 1 год 2 год 3 год

Ширина междурядий

15 45 60 15 45 60 15 45 60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Смешанные посевы

Кострец безостый + 0,5 0,5 0,4 0,5 0,6 0,5 0,5 0,6 0,5

козлятник восточный 0,5 0,3 0,3 0,7 0,5 0,6 0,5 0,3 0,3

Кострец безостый + 0,5 1,0 0,4 0,3 0,5 0,4 0,3 0,4 0,5

свербига восточная 0,2 0,3 0,3 0,9 0,5 0,6 0,7 0,9 0,5

Кострец безостый + 0,4 0,7 0,7 0,3 0,4 0,5 0,4 0,6 0,5

горец забайкальский 0,2 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,4 0,4

Совместные посевы

Кострец безостый + 0,6 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,7 0,6

козлятниквосточная 0,6 0,4 0,8 0,7 0,8 0,7 0,5 0,5 0,8

Кострец безостый + 0,5 0,7 0,5 0,4 0,6 0,4 0,3 0,6 0,8

свербига восточная 0,3 0,7 1,1 0,8 0,9 0,6 1,2 1,9 1,2

Сельскохозяйственные науки

Окончание табл. 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Кострец безостый + 0,5 0,8 0,9 0,5 0,6 0,7 0,3 0,8 0,6

горец забайкальский 0,4 0,6 1,3 0,8 0,8 1,0 0,6 0,8 0,7

Ленточные посевы (двухстрочные)

Кострец безостый + 0,4 0,4 - 0,5 0,7 - 0,6 0,4 -

козлятник восточный 0,5 - 0,4 0,6 - 0,6 0,5 - 0,4

Кострец безостый + 0,5 0,7 - 0,5 0,8 - 0,6 1,0 -

свербига восточная 0,5 - 0,9 0,3 - 0,7 0,5 - 0,7

Кострец безостый + 0,4 0,1 - 0,7 0,6 - 0,4 0,5 -

горец забайкальский 0,5 - 0,1 0,4 - 0,4 0,5 - 0,5

Урожайность зеленой массы многолетних трав второго и третьего года жизни в совместных и ленточных посевах была более высокой, чем в одновидовых и смешанных агрофитоце-нозы. Наиболее продуктивным из двухвидо-выхпосевов были агрофитоценозыкостреца безостого со свербигой восточной - 27,6 т/га и костреца безостого с козлятником восточным -26,8 т/га. С увеличением ширины междурядий урожайность многолетних трав повышалась (табл. 3).

В агрофитоценозах третьего года функционирования самые высокие показатели урожайности зеленой массы многолетние травы имели в ленточных АФЦ - 30,7; 38,7; 28,7 т/га в опытах с шириной междурядий 60 см.

Выводы

1. Полевая всхожесть семян многолетних трав (П) в условиях региона была низкой (1016 %). Значительная часть высеянных семян (свыше 50 %) в первый год жизни продолжала всходить после летних дождей. Наиболее объективным показателем практически складывающейся густоты травостоя в опытных посевах является учет полевой всхожести и выживаемости (ПВВ), проведенный перед скашиванием травостоя и сорных растений в первый год жизни растений и уборкой многолетних трав -во второй и третий год хозяйственного использования.

2. В совместных и ленточных посевах, при размещении компонентов через 60 см межвидовая конкуренция снижалась, коэффициенты конкурентоспособности исследуемых растений повышались. Наибольшим коэффициентом конкурентности обладал кострец безостый с козлятником восточным и свербигой восточной в посевах с шириной междурядий 60 см. В вариантах опыта при посеве костреца безостого с горцем забайкальским оба компонента обладали низкой продуктивной конкурентностью.

Кострец безостый, как растение-виолент, обладал высокими конкурентными свойствами.

3. Оценка продуктивности агрофитоценозов показала, что наибольшую урожайность зеленой массы обеспечивали многолетние травы в совместных и ленточных посевах. Среди совместных АФЦ, во второй год жизни наиболее продуктивными были посевы костреца безостого со свербигой восточной и костреца безостого с козлятником восточным.

4. В агрофитоценозах третьего года функционирования самые высокие показатели урожайности зеленой массы многолетние травы имели в ленточных АФЦ - 30,7; 38,7; 28,7 т/га в опытах с шириной междурядий 60 см.

Литература

1. Вавилов П.П., Кондратьев А.А. Новые кормовые культуры. - М.: Россельхозиз-дат, 1975. - 349 с.

2. Горышина Т.К. Экология растений: учеб. пособие. - М.: Высш. шк., 1979. - 368 с.

3. Хуснидинов Ш.К. Интродукция растений в Предбайкалье. - Иркутск: Изд-во Иркутского ГАУ, 2016. - 240 с.

Literatura

1. Vavilov P.P., Kondrat'ev A.A. Novye kormovye kul'tury. - M.: Rossel'hozizdat, 1975. - 349 s.

2. Goryshina T.K. Jekologija rastenij: ucheb. posobie. - M.: Vyssh. shk., 1979. - 368 s.

3. Husnidinov Sh.K. Introdukcija rastenij v Predbajkal'ja. - Irkutsk: Izd-vo Irkutskogo GAU, 2016. - 240 s.

Урожайность зеленой массы многолетних растений в конце вегетации, т/га

Таблица 3

Агрофитоценоз 2 год НСР 05 3 год НСР 05

Ширина междурядий Ширина междурядий

15 45 60 15 45 60

Одновидовые посевы

Кострец безостый 18,8 15,8 10,4 13,4 26,2 17,1 12,6 10,4

Козлятник восточный 22,7 21,6 25,2 13,2 33,2 29,4 26,1 10,5

Свербига восточная 31,5 32,0 43,2 14,6 39,9 41,8 41,4 12,2

Горец забайкальский 21,5 21,7 30,2 9,8 26,2 30,9 33,0 11,8

НСР05 10,6 9,0 8,8 8,7 7,3 8,0

Смешанные посевы

Кострец+козлятник 6,5/1,1 7,6 5,4/1,4 6,8 13,1/2,8 15,9 7,0 9,1/2,1 11,2 12,6/3,6 16,2 14,1/3,0 17,1 8,7

Кострец+свербига 2,6/15,3 17,9 4,9/8,8 13,7 9,8/6,7 16,5 9,3 14,2/12,1 26,3 7,2/12,2 19,4 7,8/16,0 23,8 8,8

Кострец+горец 12,1/1,5 13,6 7,3/3,9 11,2 7,2/6,5 13,7 9,8 13,1/2,4 15,5 7,4/3,0 10,4 12,8/9,4 22,2 7,9

НСР05 10,' 6,8 9,0 8,4 9,5 9,8

Совместные посевы

Кострец+козлятник 6,5/2,5 9,0 12,6/10,8 23,4 13,6/13,2 26,8 13,5 14,9/13,7 28,6 12,2/13,4 15,6 14,6/9,5 24,1 8,2

Кострец+свербига 6,1/20,0 26,1 3,4/23,6 27,0 7,5/20,1 27,6 8,4 13,3/14,7 28,0 15,1/13,1 28,2 16,3/17,1 33,4 12,0

Кострец+горец 11,6/9,4 20,0 4,3/9,4 13,7 5,3/10,8 16,1 9,4 11,6/9,4 20,0 5,8/14,7 20,5 13,4/10,5 23,9 11,6

НСР05 9,8 12,3 9,8 9,6 11,5 10,8

Ленточные посевы (двухстрочные)

15 45 I 15 60 I 15 45 I 15 60 I

Кострец+козлятник 11,7 5,8 17,5 12,4 4,5 16,9 19,9 16,2 10,1 26,3 19,5 29,4 30,7 30,6

Кострец+свербига 14,4 16,4 30,8 14,9 16,2 31,1 39,8 15,8 16,3 32,1 17,2 21,7 38,9 39,4

Кострец+горец 17,3 4,0 21,3 12,8 6,5 19,3 24,8 33,2 3,2 36,4 17,5 11,2 28,7 32,1

НСР05 14,5 13,3 14,9 16,7

о

л ^

0> г>

<3

и &

т

а л

К н

о»

К

к

ки

4