CC BY
8
18
Сельскохозяйственные науки
УДК: 633:631.82:631.524.84 (470.64)
высококачественные агрофитоценозы
на кормовых угодьях
DOI: 10.34905/PC.2020.12.81.003
Магомедов К. Г., доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В. М. Кокова», г. Нальчик E-mail: 7135315@mail.ru
Камилов Р. К., кандидат технических наук, доцент,
ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный аграрный университет им. М. М. Джамбулатова», г. Махачкала
В условиях предгорья КБР изучены факторы формирования устойчиво продуктивных агрофитоценозов из бобовых трав. Впервые установлены коэффициенты конкурентной способности и биологической эффективности бобово-мятликовых агроценозов. На основе корреляционно-регрессионного анализа определены закономерности формирования устойчиво продуктивных бобово-злаковых травостоев. Получены данные по влиянию минеральных удобрений на ботанический состав смеси и ее питательную ценность и продуктивность. Прослежена динамика накопления в пахотном слое почвы корневой массы смесей и элементов питания.
Ключевые слова: многолетние травы, взаимовлияние в агроценозе, густота стояния, интенсивность кущения, зимостойкость.
HIGH-QUALITY AGROPHYTOCENOSES ON FORAGE LANDS
Magomedov K. G., doctor of Agricultural Sciences, Professor, Kabardino-Balkar State Agrarian University named after V. M. Kokov, city of Nalchik E-mail: 7135315@mail.ru
Kamilov R. K., сandidate of Technical Sciences, Associate Professor,
Dagestan State Agrarian University named after M. M. Dzhambulatov, city of Makhachkala
The relevance of the problem. One of the most important problems of agriculture in the CBD is to increase the production of feed, improve its quality and energy saturation. In this regard, there is a need to find scientifically-based ways to reduce the shortage of feed, balanced in terms of sugar-protein ratio. The organization of adaptive feed production based on the creation of highly productive legume and cereal agrocenoses by selecting products of new species that most fully use the bioclimatic resources of the zone is of great importance. In this regard, the scientific basis and practical measures are being developed to increase the productivity of legume-cereal agrocenoses with the inclusion of eastern goatgrass, ensuring the receipt of high-quality green mass in the reproduction of soil fertility is an urgent task.
Key words: perennial grasses, mutual influence in agrocenosis, standing density, tillering intensity, winter hardiness.
Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем сельского хозяйства КБР является увеличение производства кормов, улучшения их качества и энергонасыщенности. В связи с
этим возникает необходимость поиска научно-обоснованных путей сокращения дефицита кормов, сбалансированных по сахаро-протеиново-му отношению. Важное значение приобретает
высококачественные агрофитоценозы на кормовых угодьях
19
организация адаптивного кормопроизводства на основе создания высокопродуктивных бобо-во-злаковых агроценозов путем подбора продукции новых видов, которые наиболее полно используют биоклиматические ресурсы зоны. В связи с этим разрабатывается научная основа и практические меры повышения продуктивности бобово-злаковых агроценозов с включением козлятника восточного, обеспечивающих поступления высококачественной зеленой массы в воспроизводство плодородия почвы является актуальной задачей.
Методика исследований. В общих чертах природно-ресурсный потенциал предгорной зоны характеризуется высокой напряженностью, превышением испаряемости при неустойчивой и низкой обеспеченности осадками, на фоне почвенного с высоким потенциальным плодородием.
Известно, что важнейшей характеристикой любой почвы является ее способность удовлетворять потребность растений в питательных веществах при формировании высоких урожаев. Почвы предгорной зоны Кабардино-Балкарии отвечают этим требованиям. Высокие и устойчивые показатели произрастания различных видов сельскохозяйственных культур удается получать только при соблюдении необходимых технологических требований, в том числе и при соблюдении мероприятий, способствующих поддержанию и повышению уровня почвенного плодородия.
По данным Керефова К. Н., Фиапшева Б. Х. (1977) [2] в почвенном покрове предгорной зоны Кабардино-Балкарии преобладают выщелоченные черноземы обладающие благоприятными агрофизическими свойствами для успешного произрастания многолетних трав.
Почвы опытного участка - черноземы, выщелоченные среднемощные малогумусные тяжелосуглинистые (содержание физической глины 56,7 %). Содержание гумуса в пахотном горизонте составляет 3,8 %, емкость поглощения 34,4 мг/экв. на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора нейтральная (рН - 6,8). Содержание подвижного фосфора составляет 56 мг/кг почвы (по Чирико-ву), гидролизуемого азота - 156 мг/кг почвы (по Корнфильду). Обеспеченность обменным калием 186 мг на 100 г почвы (по Чирикову).
Экспериментальная часть работы по изучению особенностей формирования урожая
бобово-злаковых смесей на продуктивность козлятнико-кострецовой смеси проводилась на учебно-опытном поле Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии.
Решение поставленных задач проводилось в многофакторных полевых опытах методом рендомезированных блоков в соответствии с методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами (Новоселов Ю. К., Харьков Г. Д. и др., 1987). Повтор-ность опыта - четырехкратная на территории и пятикратная во времени.
Учетная площадь делянки 25 м.
Объекты исследований: двух и трехвидовые агроценозы при различном комбинативном сочетании трав. Нормы высева семян в травосмесях рассчитывались по заданным соотношениям от нормы чистого посева с учетом посевной годности.
Нормы высева семян трав для одновидового посева были следующими: козлятник восточный - 20 кг/га; клевер луговой - 13 кг/га; люцерна посевная -12 кг/га; кострец - 20 кг/га; овсяница луговая - 18 кг/га; ежа сборная - 18 кг/га.
В качестве основного удобрения, как общего фона, использовали навоз 60 кг/га под основную обработку и минеральные удобрения в запас 90 кг/га действующего вещества двойного суперфосфата и 120 кг действующего вещества калийной соли. На второй и последующие годы жизни травы подкармливались фосфорно-калий-ными удобрениями в дозе РбоК90 кг действующего вещества весной, в период отрастания.
Посев трав проводился в первой декаде марта сеялкой СН-16 перекрестным способом. Семена козлятника за месяц до посева скарифицировали наждачной бумагой и инокулировали ризоторфином непосредственно в день посева из расчета 1 кг на гектарную норму семян.
В первый год жизни травосмеси скашивались в фазу бутонизации - начала цветения клевера лугового. Во второй и последующие годы жизни в фазу бутонизации - начала цветения козлятника восточного.
Результаты исследований. Одной из составляющих элементов продуктивности многолетних трав является в первую очередь густота стояния растений наличие оптимальной плотности травостоя - залог получения высокого урожая. Формирование заданной густоты стояния растений начинается, прежде всего, с произрастания
семян, которое оценивается показателем их полевой всхожести.
В наших исследованиях густота стояния растений первого года жизни зависела в первую очередь от нормы высева семян трав. В годы исследований полевая всхожесть семян бобовых трав оказалась выше данного показателя злаковых видов. Так, в среднем за четыре года наибольшая полевая всхожесть семян отмечается у люцерны посевной - 74,3 %, на втором месте находится клевер луговой 62,4 % затем - козлятник восточный 59,4 %. Из злаковых трав лучшей полевой всхожестью семян характеризуется овсяница луговая - 51,3 % и кострец безостный - 48,4 %.
Полевая всхожесть семян бобово-злаковых смесей имела свои особенности. Так, это показатель для злакового компонента зависел, прежде всего, от соотношения компонентов смеси [4]. Увеличение нормы высева семян злакового компонента с 10 % до 75 % сопровождалось снижением их полевой всхожести в изучаемых смесях. Так, в двучленной травосмеси с кострецом безостым показатель полевой всхожести семян снизился на 26 %, а овсяницей луговой - 21,8 %, ежой сборной - на 27 % (табл. 1). В компонентных смесях наблюдалась такая же тенденция. Повышение нормы высева семян бобового компонента не выявило подобных зависимостей.
Таблица 1
Полевая всхожесть семян, сохранность растений и побегообразование
многолетних трав
Видовой состав Полевая всхожесть, % Интенсивность побегообразования Сохранность, %
1 2 3 4
40+75 %
Козлятник + кострец 57,3 36,9 1,39 68,2 91,2
Козлятник + овсяница 58.1 39.2 1,9 63,4 90,1
Козлятник + ежа 59,2 31,4 2,0 60,5 83,2
Козлятник + клевер + кострец 50.2 52.3 30,7 2,3 1,66 50,4 86,2 85,1
Козлятник + клевер + овсяница 51,9 52,1 34,7 2.4 1.5 51,4 87,0 87,2
Козлятник + клевер + ежа 49,7 55,4 28,7 2,2 2,3 49,5 83,2 80,1
55+60 %
Козлятник + кострец 60,1 41,9 1,7 65,9 85,9
Козлятник + овсяница 62,7 44,1 1,8 65,3 88,9
Козлятник + ежа 62,9 38,4 2,3 63,9 80,1
Козлятник + клевер + кострец 51,3 59.1 43.2 2,5 1,8 59,8 87,1 86,1
Козлятник + клевер + овсяница 54,9 59,4 43,2 2.3 2.4 59,7 87.1 86.2
1 2 3 4
Козлятник + клевер + ежа 51,3 58,2 37,1 2.3 2.4 53,9 85,2 79,1
Козлятник + клевер 63,9 57,2 2,6 69,7 89,1
Козлятник + люцерна 63,8 70,8 1,4 68,5 90,7
70+45 %
Козлятник + кострец 63,9 49,2 1,9 70,5 87,2
Козлятник + овсяница 60,9 49,5 1,8 70,2 90,1
Козлятник + ежа 65,2 43,1 2,4 64,7 81,2
Козлятник + клевер + кострец 50,9 59.1 48.2 2,3 1,5 51,7 88,9 85,7
Козлятник + клевер + овсяница 52.3 58.4 49,7 2,3 1,7 59,3 88,9 87,6
Козлятник + клевер + 50.4 58.5 2,0 54,3 86,7
Ежа 43,2 2,5 79,3
Аналогичные данные получены в опытах Гречишникова Н. Н. (1985), при злаковой смеси с 30 млн семян на 1 га до 15 га полевая всхожесть увеличилась с 22 % до 40 %.
Нами установлена отрицательная корреляционная зависимость между всхожестью побегообразования и полевой всхожестью. Коэффициент корреляции указывает на умеренно прочное отношение между переменными.
40+75 % У = 1596,27 - 24,5378х,г = -0,66 55+60 % У = 1424,97 - 20,2858х,г = -0,68 70+45 % У = 944,293 - 10,6738х,г = -0,65, где У - количество побегов смеси, шт./м х - полевая всхожесть, %.
Наблюдения показали, что при снижении применяемой нормы высева в первый год использования урожайность травостоя по нашему мнению не снижалась, это обусловлено более высокой всхожестью, мощным развитием побегов и усилением кущения трав.
В трехкомпонентных смесях, при посеве клевера в один рядок с козлятником, полевая всхожесть последнего снижается по сравнению с двухкомпонентными смесями в среднем на 19 %. Бобовых до 75 % наблюдается снижение показателя полевой всхожести.
Таким образом, с началом роста между компонентами травостоя устанавливаются определенные конкурентные взаимоотношения, которые еще выражены. Злаковые травы оказывают угнетающее воздействие на смеси бобовых м, в частности, на их полевую всхожесть семян. Особенно влиянием характеризуется ежа сборная, которая снижает этот показатель у козлятника восточного в двухкомпонентных смесях в среднем на 3,4 %, где влияние ежи сборной усиливается - на 7,1 %.
Побегообразование - важнейший приспособительный признак, способствующий более полному использованию элементов питания почвы и усиливающий способность к борьбе за пространство. Оно зависит от двух факторов. В первую очередь, от биологических особенностей каждого вида растений, во вторых - условий внешней среды.
Наши исследования динамики плотности травостоев показали, что она определяется видовым составом, соотношением компонентов смесей и возрастом, при этом изменяясь в пределах вегетационного периода. Динамика количества побегов находят отражение биологическая и экологическая специфичность видов
трав, а также особенности погодных условий. Общее количество побегов в травосмесях увеличивается до определенного возраста. В частности для бобового компонента этим периодом второй год жизни, после которого количество побегов в травостое снижается. Однако эти особенности побегообразования затрагивают козлятник восточный, который наращивает плотность травостоя по мере увеличения возраста ценоза, благодаря мощной корневой системе корнеотпрыскового типа. В зависимости от соотношения бобового компонента в смеси, козлятник восточный к третьему году жизни в двучленных смесях формирует от 254 до 350 побегов/м. Клевер луговой, напротив снижает плотность травостоя до 150-250 шт./м2. Как правило, в чистых посевах образование бобовых трав выше, чем в смесях.
По интенсивности кущения злаки можно расположить в следующей последовательности: кострец безостый - 1,40 побега на одно растение, тросниковая - 1,7, ежа сборная - 2,0 (табл. 1), с уменьшением доли злакового компонента с 70 % до 40 % ежа сборная усиливает интенсивность более чем остальные злаки с 20,1 до 2,4 побегов на одно растение. Все в чистых посевах снижают интенсивность кущения к третьему. Количество побегов костреца уменьшается к этому по сравнению с пиком кущения, приходящемуся на второй год в 1,2 раза, овсяницы -1,5 раза, ежи 1,3 раза. Тогда как в смеси с козлятником злаки усиливают кущение или остаются стабильными.
Тюдьдюков В. А., Прудников А. Д. (1992) [5] также отмечают, что второй год использования в травосмесях с бобовыми травами - клевером луговым и люцерной возросло количество побегов овсяницы луговой.
Это по видимому, связано с тем, что на процессы побегообразования бобовых трав большое влияние оказывает, прежде всего, наличие в почве азота.
Насыщение травостоя бобовым компонентом от 45 % до 70 % в простых смесях сопровождается увеличением числа побегов козлятника восточного. В первый год жизни в варианте с овсяницей луговой сформировалось 103 побега козлятника восточного (40 %), а при 70-174 шт./м. В тройных козлятник восточный сильно угнетается сопутствующими компонентами и к третьему году жизни в вариантах с соотношением 55 % и 60 % - выпадает из травостоя.
В варианте, где доля бобовых в травостое составляет 75 %, ко второму году использования козлятник восточный сохраняется всего лишь 12 шт./м растений (козлятник + клевер + кострец) и 24 шт./м (козлятник + клевер +овсяница) с участием ежи сборной козлятник восточный выпадает из травостоя.
Козлятник восточный обладает слабой конкурентной способностью по сравнению с другими бобовыми травами. Смеси козлятника восточного 55+60 с клевером луговым, люцерной посевной и донником желтым показывает что побегообра-зовательная способность козлятника восточного значительно ниже бобовых трав. Количество его побегов к весне третьего года жизни колеблется от 17 шт./м до 340 это в 1,5-41,8 раза меньше чем в смеси с кострецом безостным при соотношении компонентов 55+60 %.
Среди злаковых компонентов наибольшей агрессивностью отличается ежа сборная, в смеси с ее участием количество побегов козлятника ниже, чем с кострецом безостным и овсяницей луговой при соотношении 40+75 % ко второму году жизни на 20,4 % и 20,1 %, к третьему 21,7-19,8 %.
Сохранность растений козлятника восточного изменялась в зависимости от сорта компонента. В двучленных смесях с увеличением компонента бобовых от 40 % до 70 % сохранность козлятника восточного в смеси с кострецом безостным повышается от 68,3 %) до 71,9 %; с овсяницей луговой - от 65,3 %) до 69,7 %). Самая низкая сохранность козлятника восточного отмечалась при использовании в качестве злакового компонента ежи сборной. В этом случае сохранность растений козлятника восточного колеблется от 59,7 (45 % бобовых) до 70 % бобовых. Введение второго бобового компонента - клевера лугового в травостой отрицательно сказывалось на сохранности козлятника восточного. Данный показатель снижался до 42,7 % (40 %) - 52,2 (70 %), причем наиболее сильно в травосмеси козлятник восточный + клевер луговой + ежа сборная.
Годы проведения исследования оказались, в основном типичными для нашего региона. Глубина промерзания почвы, мощность снежного покрова, температурный режим в зимний период были благоприятными для перезимовки многолетних трав по годам жизни.
Исследованиями установлено, что зимостойкость растений козлятника как от сопутствующе-
го компонента травостоя, так и от соотношения бобовых и злаковых видов. В простых смесях снижение стойкости козлятника наблюдалось от 69,5 до 52,7 % в первый год жизни и с 78 до 81,2 % во второй год жизни обусловлено, прежде
всего, воздействием агрессивного злака - ежи сборной (табл. 2).
При включении в ценоз второго бобового компонента процент растений козлятника уменьшился до 65,9 %. В одновидовом посеве зимостойкость козлятника восточного составляет 89,7 %.
Таблица 2
Перезимовка козлятника восточного в зависимости от соотношения и набора компонентов, %
Видовой состав Годы жизни
1-й 2-й
40+75 % 55+60 % 70+45 % 40+70 % 55+60 % 70+45 %
Козлятник + кострец 85,4 69,5 81,3 87,5 78,4 81,9
Козлятник + овсяница 85,2 85,9 78,0 85,6 84,0 78,4
Козлятник + ежа 70,3 52,7 67,0 79,7 71,2 70,7
Козлятник + клевер + кострец 69,2 66,9 51,7 50,3 45,6 39,5
Козлятник + клевер + овсяница 70,6 64,7 49,5 40,1 39,9 99,7
Козлятник + клевер +ежа 65,0 65,9 15,9 15,0
Козлятник + клевер 73,2 80,1
Козлятник + люцерна 80,9 87,9
Козлятник 93,2 96,5
Увеличение доли бобовых в травостое отрицательно сказывалось на козлятника, особенно в трехкомпонентных смесях. Так, в смесях при увеличении доли бобов от 40 до 70 % наблюдается снижение количества сохранившихся растений козлятника восточного период перезимовки на 4,5 %, а в ценозе козлятник +клевер + овсяница -29,7 %. К весне третьего года жизни в агрофитоце-нозах козлятних + клевер + козлятник восточный выпал из травостоя, а при соотношении 60+55 % его перезимовки составил 15.
Нами установлено умеренно прочное отношение между количеством сопутствующих компонентов смесей и зимостойкостью козлятника. Коэффициент корреляции имеет отрицательное отношение значение, что указывает на обратную
зависимость между переменными. По годам жизни уравнения имеют следующий вид:
1) У= 89,86-0,0330962х, г= -0,62 2) У= 107,692 - 0,0798907х, г = -0,69. У - количество сохранившихся растений козлятника,
шт./м х - количество побегов сопутствующих компонентов, шт./м.
Выводы
1. Продуктивность смешанных агрофитоце-нозов зависит от правильного подбора видов, количества и соотношения компонентов. Наибольший урожай позволит з смеси с кострецом безостым, овсяницы луговой и ежи сбор-
ной получить на посевах третьего года жизни 29,7-32,9 т/га зеленой массы при соотношении бобовых и злаковых компонентов 70+45 %. Повышение доли бобового компонента с 45 до 75 способствовало увеличению бобовых в травостое до 63,4-69,7 % и росту урожайности зеленой массы на 4,1-10,7 т/га.
2. Ценнейшие особенности многолетних трав в бобово-злаковых смесях определяются биологическими свойствами видов и числом компонентов в смесях. Козлятник восточный обладает слабой конкурентной способностью <0,5. Так, в агрофитоценозах козлятник + клевер + ежа, ко-
эффициент конкурентоспособности снижается до минимума.
3. Козлятник восточный придает биологическую эффективность бобово-злаковых смесям (г=0,88-0,89). С повышением доли козлятника в смеси с 40 до75 коэффициент биологической активности к третьему году жизни увеличивается с 1,04-1,09 до 1,12-1,5 единиц. В трехкомпонентных смесях козлятник + клевер + кострец, козлятник + клевер + овсяница и козлятник + ежа при заданном соотношении бобовых и злаковых компонентов 70+45 % коэффициент биологической эффективности равен 1,00-1,01.
литература
1. Магомедов К. Г. Козлятник восточный высокобелковая корневая культура. Нальчик, 2008. - 48 с.
2. КерефовК. Н., Фиапшев Б.Х. Почвенные районы и пояса Кабардино-Балкарской АССР. Нальчик, 1977. - 145 с.
3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1989. - 385 с.
4. Коротков А. И. Нормы высева семян трав и продуктивность орошаемых пастбищ //Кормопроизводство. 1985. № 2. С. З, 4.
5. Тюльдюков В. А. Прудникова А. Д. Интенсивное использование многолетних трав и травостоев на Нечерноземной зоне РФ. М.: Изд-во МСХА, 1992. - 96 с.
6. Камилов Р. К. Повысить продуктивность деградированных пастбищ // Кормопроизводство. 2016. № 9. С. 8-10.
7. Магомедов К. Г. Улучшение и использование деградированных присельских пастбищ // Проблема развития АПК региона. 2016. № 3.
8. Магомедов К. Г. Улучшение деградированных пастбищ и выгонов биологическим азотом / Аграрная наука. № 4. С. 20, 21.
9. Магомедов К. Г. Формирование устойчивых травостоев // Земледелие. № 2. С. 25.
10. Магомедов К. Г. Улучшение деградированных пастбищ и выгонов в разных зонах КБР / Научные труды ученых КБСХА. С. 25-31.
11. Магомедов К. Г. Эксплуатация присельских пастбищ и выгонов // Кормопроизводство. № 5. С. 81.
12. Мовсисянц А. П. Улучшение и правильное использование лугов и пастбищ. М.: Колос, 1988. -234 с.
13. Смелов С. П. Теоретические основы луговодства. М.: Колос, 1966. - 367 с.
14. Смелов С. П. Биологические основы луговодства. М.: Колос, 1977. - 239 с.
