Агрохимия, 2020, № 6, стр. 48-52

ВВЕДЕНИЕ

Одной из ведущих высокоурожайных, кормовых и почвоулучшающих культур в Нечерноземной зоне страны является клевер красный (луговой). По кормовым достоинствам он относится к лучшим видам многолетних трав.

Большинство посевов как злаковых, так и бобовых многолетних трав и их смесей, в Нечерноземной зоне в период отрастания весной страдает от недостатка азотного питания. Это связано с тем, что осенние запасы азота в пахотном слое вымываются осенними осадками и весенними талыми водами. К тому же весной из-за температурных условий и переувлажнения почвы процессы биологической мобилизации азота почвы очень ослаблены или отсутствуют. В этой связи агротехникой возделывания многолетних трав предусмотрено проведение весенних подкормок минеральным азотом в дозах N30–40 [1]. В современных условиях, при высоких ценах на минеральные удобрения это – дорогостоящее мероприятие, не всегда удачное: в отдельных случаях минеральный азот попадает на сухую почу и не участвует в питании растений, в других – вымывается осадками. Поэтому возникла необходимость разработки биологических приемов подкормки клевера красного азотом и другими элементами питания, которые образуются в почве при минерализации корне-пожнивных остатков покровных бобовых культур.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Полевые опыты (2009–2012 гг. – 1-я закладка, 2011–2014 гг. – 2-я закладка), проведенные в ВНИИОУ, включали ведущие многолетние травы Нечерноземной зоны: клевер красный сорта ВИК 7 (100%), в качестве покровных культур использовали зерновые злаки – тритикале сорта Ульяна (100%) и растения-доноры биологического азота – узколистный люпин сорта Кристалл (100%), кормовые бобы сорта Узуновские (100%), смесь вики сорта Льговская с овсом сорта Анастасия (50% + 50%), смеси люпина с тритикале (75% + + 25%) и бобов с тритикале (75% + 25%). Покровные культуры возделывали по агротехнике однолетних трав. Величина учетной делянки – 13.2 м², повторность четырехкратная. Опыт закладывали в 2-х полях. Предшественник во всех вариантах – горчица белая.

Почва под опытом – дерново-подзолистая супесчаная, сформированная на двучленных флювиогляциональных отложениях. Пахотный горизонт характеризуется низким содержанием гумуса (1.0–1.5%), реакцией среды, близкой к нейтральной (рН_KCl 6.0–6.2, H_г – 0.43–0.67, S – 6.4–7.1), повышенной обеспеченностью усвояемыми формами фосфора и калия (12.8 и 14.1 мг/100 г почвы соответственно). Рельеф – плакор с микропонижениями, имеющими небольшой (до 0.5°) уклон на север. Климат – умеренно влажный, умеренно континентальный, среднегодовое количество осадков – 526–650 мм, сумма активных температур – 2000–2100°С, ГТК – 1.2–1.3 [2].

В опыте под зяблевую вспашку фоном были внесены фосфоритная мука и K_х из расчета Р90K90. Клевер и покровные культуры сеяли перекрестно: сначала покровные культуры, затем клевер. Агротехника в опыте – общепринятая для Владимирской обл. [3]. Закладку опыта проводили в 1-й декаде мая, норма высева семян, кг/га: клевер –25, люпин и бобы – 200, вика с овсом – 40, тритикале –180.

В опыте определяли влияние покровных культур на густоту стояния растений многолетних трав (клевера) [4] в периоды всходов (3-я декада мая), перед уходом в зиму (2-я декада ноября) и после перезимовки (3-я декада мая), содержание нитратного и аммиачного азота в пахотном слое почвы перед уходом посевов клевера в зиму и весной при их отрастании [5], укосный урожай покровных культур и однолетних трав в 1-й год жизни и в течение 3-х лет хозяйственного использования [4], развитие сегетальных видов растений [6], поражение многолетних трав болезнями и вредителями [7, 8], накопление кормовых единиц (к.е.) в укосном урожае клевера [9, 10], содержание корневой массы в пахотном слое, ее удобрительные показатели [1, 11], экономическую эффективность покровных культур при возделывании клевера красного [12].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Покровные культуры не оказали существенного влияния на густоту стояния растений клевера в периоды всходов, перед уходом в зиму и после перезимовки (табл. 1). В полной мере потенциал всхожести семян клевера проявился не после посева, а в течение вегетационного периода растений 1-го года жизни, и перед уходом в зиму разницы в густоте стояния растений и внешнем развитии не было отмечено. Гибель растений в процессе перезимовки составила от 2 в контроле до 3% в вариантах с люпином и бобами, что не вызвало контрастных различий густоты стояния перезимовавших растений в вариантах опыта. Все покровные культуры угнетающе действовали на развитие клевера в первый год жизни. Более высокая урожайность зеленой массы клевера сформировалась лишь в самостоятельных посевах – 165 ц/га, под покровными культурами – 65–87 ц/га. Урожайность покровных культур была свыше 200 ц/га, из покровных культур более высокой продуктивностью обладали смешанные посевы, суммарная урожайность увеличилась в вариантах с покровными культурами на 33–87% (табл. 2). Перед уходом в зиму развитие клевера красного во всех вариантах опыта выровнялось (высота растений, цвет листьев, отсутствие болезней и вредителей).

В период укосной спелости бобовых покровных культур под их совместным влиянием с клевером 1-го года жизни отмечен достоверный прирост накопления в почве корне-пожнивных остатков и повышенное содержание в них элементов питания (табл. 3).

Бобовые культуры и их смеси со злаковыми способствовали увеличению накопления в корне-пожнивных остатках азота на 27–37 кг/га (57–74%), общего содержания элементов питания – 54–81 кг/га (53–80%). Корне-пожнивные остатки с приоритетным накоплением азота способствовали увеличению содержания в почве подвижных форм азота в критические периоды потребности в нем растениями клевера (табл. 4). В осенний период в вариантах с бобовыми покровными культурами содержание подвижных форм азота в почве было практически одинаковым, весной в начале активного развития клевера отмечали более интенсивное потребление растениями подвижных форм азота в вариантах с люпином, что отразилось на показателях укосной урожайности (табл. 5). В 1-й и 2-й годы пользования бóльшая урожайность клевера была достигнута в вариантах с люпином, что было связано, видимо, с высокой донорской способностью люпина к азотному питанию акцепторных растений и хорошо развитой корневой системой этой культуры в подпахотных горизонтах, которая минерализуясь, обеспечивала клевер дополнительными элементами питания [13]. На 3-й год пользования отмечен значительный выпад клевера и, как следствие, снижение его продуктивности, но эффект покровных культур проявлялся даже более контрастно, чем в предыдущие 2 года. При этом возросла эффективность покровных культур в вариантах с кормовыми бобами и смесями люпина с тритикале и вики с овсом.

Эффект положительного длительного воздействия покровных культур на урожайность клевера красного был связан не только с улучшением под их влиянием минерального питания клевера, но и формированием более развитой его корневой системы с повышенным содержанием биогенных элементов, а также накоплением в почве подвижных форм азота (табл. 6). Содержание подвижных форм азота учитывали в 1 декаде мая под посевами клевера 3-го года пользования. Большее положительное влияние на накопление корне-пожнивных остатков и основных элементов питания оказывали люпин и его сочетание с тритикале, вика с овсом, несколько меньше была эффективность в вариантах с кормовыми бобами. Усиливая накопление корневой массы и содержание в ней элементов питания, покровные культуры с бобовым компонентом не только способствовали росту продуктивности клевера красного, но и оказывали положительное влияние на плодородие почвы. Покровные культуры не способствовали поражению растений клевера болезнями и вредителями. Под их пологом (особенно смешанных посевов) в 1-й год жизни клевера заметно хуже развивались сорняки, их количество уменьшалось в среднем на 23, масса – на 67%.

При определении экономической эффективности использования покровных культур суммарную урожайность клевера за 4 года и покровных культур учитывали в кормовых единицах (к.е.), используя коэффициент пересчета зеленой массы (0.22), стоимость 1 к.е. (8 руб.), 1 кг семян клевера красного (120 руб.), люпина узколистного (22 руб.), кормовых бобов (25 руб.), вики с овсом (17 руб.), тритикале (16 руб.), затраты на возделывание и уборку покровных культур и клевера определяли по технологическим картам (табл. 7).

Наилучшие показатели экономической эффективности покровных культур были в вариантах с люпином. За 4 года жизни клевера по сравнению с чистыми посевами выход кормовых единиц возрос на 80 и 88 ц/га (36 и 40%), условно чистый доход – на 54.5 и 59.4 тыс. руб./га (31 и 34%), в среднем за год – 13.6 и 14.8 тыс. руб. Близкими показателями к вариантам с люпином отличались варианты с викой и бобами. С точки зрения организации посевов и экономии затрат на семена покровных культур выгодней использовать монокультуру бобовых культур, но для получения полноценных по составу кормов в год посева клевера целесообразны смешанные посевы покровных культур при преобладании бобового компонента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследованиями на дерново-подзолистой супесчаной почве опытного поля ВНИИОУ в течении 2009–2014 гг. установлена возможность использования для подкормок клевера красного азота однолетних бобовых растений путем применения их в качестве покровных культур. Они, увеличивая содержание усвояемых форм азота и других элементов питания в почве, оказали положительное влияние на развитие растений клевера в осенний и весенний периоды, формирование их биомассы в процессе вегетации, на развитие корневой системы клевера и накопление в ней элементов питания. Эффективное действие покровных культур прослежено в течение 3-х лет хозяйственного пользования клевера красного. Наиболее эффективными покровными культурами были люпин узколистный и его смесь с тритикале. Условно чистый доход в среднем на 1 га посевов составил 13.6 и 14.8 тыс. руб. в год.