Способ возделывания trifolium pratense l. в условиях резкоконтинентального климата

Способ возделывания trifolium pratense l. в условиях резкоконтинентального климата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к вопросам общей ботаники (растениеводство), а также к способам возделывания нетрадиционных высокобелковых культур в условиях резкоконтинентального климата и может быть использовано в схожих почвенно-климатических условиях сельского хозяйства, в т.ч. и в орошаемом земледелии.

Известен способ выращивания многолетних трав, включающий одновременный высев покровной культуры и многолетних трав, в котором, с целью увеличения стояния подпокровных трав и повышения продуктивности обеих культур в год посева, семена покровной культуры обрабатывают 10%-ным раствором хлорхолинхлорида в дозе 30 л на 1 т семян и выдерживают их при 43-45° С в течение 3 ч (SU, авторское свидетельство №664614. М. кл.² А 01 G 7/00, А 01 N 21/02. Способ выращивания многолетних трав / И.П.Гейдебрехт (СССР). - Заявка №2591142/30-15; Заявлено 15.03.1978; Опубл. 30.05. 1979, Бюл. №20 // Открытия. Изобретения. - 1979. - №20).

К недостаткам данного способа относится то, что предпосевная обработка семян клевера лугового и покровной культуры 10%-ным раствором хлорхолинхлорида в дозе 30 л на 1 т семян при возделывании в условиях Нижнего Поволжья не дал положительных результатов.

Известен также способ возделывания многолетних трав, включающий широкорядный их посев, в котором, с целью получения с одной площади одновременно семян и качественного корма, посев семян трав осуществляют с междурядьями 60-90 см, а на втором году жизни в междурядье созданного травостоя подсевают семена трав в сроки, обеспечивающие получение всходов в начале фазы весеннего отрастания трав посева прошлого года (см. SU, авторское свидетельство №755231. М. кл.³ А 01 В 79/02. Способ возделывания многолетних трав / И.П.Гейдебрехт (СССР). - Заявка №2733107/30-15; Заявлено 11.03.1979; Опубл. 15.08.1980, Бюл. №30 // Открытия. Изобретения. - 1980. - №30).

Этот способ применительно к решаемой нами проблеме возделывания клевера лугового Trifolium pratense L. в условиях резкоконтинентального климата на юго-востоке Нижнего Поволжья и европейской части Северного Прикаспия не дает положительных результатов из-за большого количества сорной растительности в междурядьях (60-90 см).

Кроме описанных известен способ выращивания многолетних злаковых трав на семена, включающий посев под покров зерновой культуры, внесение химических средств борьбы с сорной растительностью, минеральных удобрений, в котором, с целью уменьшения отрицательного действия покровной зерновой культуры на урожайность семян многолетних злаковых трав, азотную подкормку в год посева вносят в фазе молочной спелости покровной культуры (SU, авторское свидетельство №1454284. А1. М. кл.⁴ А 01 В 79/02. Способ выращивания многолетних злаковых трав на семена / Б.П.Михайличенко, В.Э.Рябова, Г.Н.Беспахотная (СССР): - Заявка №4106131/30-15; Заявлено 21.08.1986; Опубл. 30.01.1989, Бюл. №4 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №4).

Покровная культура при возделывании клевера лугового в условиях резкоконтинентального климата оказывает существенное влияние на произрастение растений. Вместе с этим только химические свойства борьбы с сорной растительностью и азотные удобрения не обеспечивают заданную продуктивность клевера.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится способ возделывания люцерны под покровом зерновых культур, включающий весенний высев люцерны сплошным рядовым севом, а покровной культуры - в оптимальные для нее сроки рядами, расположенными перпендикулярно рядам люцерны, в котором, с целью повышения урожайности люцерны во все годы ее возделывания при снижении засоренности посевов сорняками, покровную культуру высевают двухрядными лентами, расположенными на расстоянии 45-50 см одна от другой при расстоянии между рядами в ленте 12-15 см (SU, авторское свидетельство №1470234. А1. М. кл.⁴ А 01 G 7/00. Способ возделываня люцерны под покровом зерновых культур / В.Д.Михальчевский и В.Я. Ткаченко (СССР). - Заявка №3786101/30-63; Заявлено 28.09.1984; Опубл. 07.04.1989, Бюл. №13 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №13).

К недостаткам данной технологии относятся то, что во-первых, требуется раздельный высев бобовой (люцерны) и покровной (ячменя), что негативно сказывается на произрастании всходов бобовой культуры, а во-вторых, этот способ не обеспечивает заданную продуктивность клевера при возделывании в условиях резкоконтинентального климата.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - создание устойчивой кормовой базы с применением районированных сортов клевера лугового в условиях резкоконтинентального климата и юго-востоке Нижней Волги и Северного Прикаспия.

Технический результат - повышение урожайности зеленой массы клевера лугового сортов Пеликан и Наследник - до 40 т/га, сортов ВИК 7, Пеликан и Наследник до 60 т/га, сортов ВИК 7, Присурский, ВИК 84 - до 80 т/га, сортов Присурский и ВИК 84 до 100 т/га зеленой массы.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе возделывания Trifolium pratense L. в условиях резкоконтинентального климата, включающем весенний высев клевера лугового и покровной культуры в оптимальные для них сроки, согласно изобретению, после уборки предшественника проводят лущение стерни на глубину 0,06-0,08 м и глубокое мелиоративное рыхление с оборотом пласта верхнего слоя на глубину 0,25-0,27 м, ранневесеннее закрытие влаги, совмещенное с выравниванием рельефа, последующие культивации на глубину 0,05-0,08 м для уничтожения сорной растительности, до- и послепосевное прикатывание до увеличения плотности почвы в посевном слое до 0,9-1,1 МПа, ранневесенний черезрядный посев покровной культуры нормой высева (3,0-3,5)· 10⁶ штук всхожих семян на гектар, сплошной посев семян клевера лугового нормой высева (8,5-9,5)· 10⁶ штук всхожих семян на гектар на глубину 0,03-0,04 м на легких почвах и 0,02-0,03 м на тяжелых почвах для получения 450-500 растений на квадратном метре в фазе полных всходов, 250-300 растений - в фазе весеннего отрастания второго года жизни, 200-220 растений на квадратном метре в фазе весеннего отрастания третьего года жизни, а режим минерального питания поддерживают фосфорно-калийными удобрениями, рассчитанными дозами под вспашку в запас на три года пользования травостоем, азотные удобрения вносят дробно под укосы дифференцированными дозами, при этом после глубокой мелиоративной обработки с оборотом пласта проводят влагозарядковый полив в конце сентября - начале октября нормой 700-800 м³/га для поддержания предполивного порога влажности почвы, а режим орошения поддерживают в пределах 60-80% НВ, покровную культуру убирают в фазу выметывания метелки или колошения на зеленый корм, клевер луговой скашивают в фазу начала цветения, последний укос осуществляют за 25-30 дней до перехода температур воздуха через 0° С, при этом высоту скашивания в первом укосе устанавливают равной 0,06-0,08 м, а в последнем укосе – равной 0,14-0,16 м, а за растениями второго и третьего года жизни ведут агротехнические уходы; запасы минерального питания почвы после уборки предшественника совместно с орошением обеспечивают урожайность зеленой массы клевера лугового до 40 т/га; азот до 100 кг/га вносят за вегетацию при максимальной дозе внесения под первый укос 35 кг д.в./га для обеспечения гарантированного урожая до 60 т/га зеленой массы; азот до 130 кг/га вносят за вегетацию при максимальной дозе внесения под первый укос 45 кг д.в./га для обеспечения урожайности клевера лугового до 80 т/га зеленой массы; азот до 160 кг/га вносят за вегетацию при максимальной дозе внесения под первый укос 60 кг д.в./га для обеспечения гарантированного урожая клевера лугового до 100 т/га зеленой массы; урожайность 40 т/га зеленой массы клевера лугового достигают при 60% НВ орошением поливной нормой 850 м³/га с минимальным межполивным периодом 14-16 суток с общей оросительной нормой 3200-3400 м³/га; урожайность зеленой массы клевера лугового до 60 т/га обеспечивают при пороге влажности 60-70% НВ при одном-двух поливах под укос нормой 650-850 м³/га с максимальным межполивным периодом 12-14 суток с общей оросительной нормой 3400-4225 м³/га; урожайность зеленой массы клевера лугового до 80 т/га гарантирует предполивной порог влажности почвы 70-80% НВ при проведении двух-трех поливов под укос с минимальной продолжительностью межполивного периода 9-12 суток с общей оросительной нормой 4225-4500 м³/га; урожайность зеленой массы клевера лугового до 100 т/га получают при предполивной влажности почвы 80% НВ проведением двух-трех поливов под укос нормой 450 м³/га с минимальным межполивным периодом 7-9 суток оросительной нормой 4500-5000 м³/га с разрывами между уборкой и поливом в фазу отрастания один-три дня; сроки между уборкой зеленой массы и поливом в фазу отрастания сокращают до одних-трех суток; агротехнические уходы проводят в виде боронования на посевах прошлых лет и осенью после последнего укоса - щелевание посевов на глубину 0,4-0,6 м; урожайность 40 т/га зеленой массы клевера лугового обеспечивают высев семян районированных сортов Пеликан и Наследник, 60 т/га - сорта ВИК 7, Пеликан и Наследник, 80 т/га - сорта ВИК 7, Присурский, ВИК 84, 100 т/га - сорта Присурский и ВИК-84.

Описанная совокупность существенных отличительных признаков в технологии возделывания клевера лугового в условиях резкоконтинентального климата обеспечивает получение высоких гарантированных урожаев на орошаемых землях при использовании высокопродуктивных сортов ВИК 84, Присурский, Наследник и др., обеспечивающие выход 2,0-3,5 т переваримого протеина и 175-250 ГДЖ обменной энергии с гектара.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана динамика метеоданных и влажности почвы на посевах клевера по данным 1998 года.

На фиг.2 - то же, по данным 1999 года.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ возделывания клевера лугового Trifolium pratense L. в условиях резкоконтинентального климата реализуют следующим образом. Он включает весенний высев клевера лугового и покровной культуры в оптимальные для них сроки. После уборки предшественника проводят лущение стерни на глубину 0,06-0,08 м. Эту операцию механизированным путем выполняют агрегатом, включающим трактор класса тяги 3-4 (Т-150, ВТ-100, ДТ-75М, Т-4А и др.) и лущильник дисковый гидрофицированный ЛДГ-10. При лущении стерни измельчаются пожнивные остатки предшественника и провоцируется рост семян сорной растительности. Далее проводят глубокое мелиоративное рыхление без оборота пласта на глубину 0,6-0,8 м. Эту энергоемкую операцию проводят тракторами класса тяги 4-5 (Т-4А, К-701, Т-130 и др.) совместно с навесным рыхлителем моделей РН-60 или РН-80Б. Глубокое мелиоративное рыхление в дальнейшем исключит поверхностный сток оросительной воды при поливных нормах свыше 500 м³/га. Этот прием обеспечивает поддержание порога влажности в корнеобитаемом горизонте до 80% НВ. Вспашка с полным оборотом пласта обеспечивает заделку поверхностно внесенных калийно-фосфорных удобрений на три года жизни растений клевера лугового и пожнивных и корневых остатков предшественника. Для этого применяют пахотные агрегаты с отвально-лемешными плугами ПЛП-5-35, ПЛП-6-35, ПНИ-8-35, снабженных либо предплужниками, либо углоснимами. На орошаемых массивах после глубокой мелиоративной обработки с оборотом пласта проводят влагозарядковый полив в конце сентября - начале октября нормой 700-800 м³/га для поддержания предполивного порога влажности почвы. Ранневесеннее закрытие влаги проводят тяжелыми боронами БЗТС-1 в сцепке С-16П или С-11 У для агрегатирования с тракторами класса тяги 3. Зубовые бороны БЗТС-1 в сцепках размещают цугом (в 2 следа). Этим достигается рыхление верхнего слоя на глубину 0,03-0,05 м и полное уничтожение всходов холодостойких сорняков. Обязательным приемом при возделывании клевера лугового следует признать выравнивание рельефа планировщиками моделей ВП-8 или из подручных средств, например рельс профилей Р 18. Последующие культивации на глубину 0,05-0,08 м несут двоякую задачу: подготовка семенного ложа для укладки семян покровной культуры (овес, ячмень) и механического уничтожения теплолюбивых сорняков. Обязательным условием является на посевах клевера лугового уплотнения посевного слоя до и после посева. Этим приемом подтягивается почвенная влага к семенам клевера и создается контакт с почвенными агрегатами. При плотности почвы 0,9-1,1 МПа в слое 0-0,1 м семена клевера надежно соприкасаются с почвенными агрегатами, пустоты между ними сводятся до минимальных размеров, а всходы имеют высокую выровненность. Эту операцию выполняют кольчато-шпоровыми катками ЗККШ-6А с заполненными балластными ящиками. Посев покровной культуры выполняют в ранневесенний период с нормой высева (3,0-3.5)· 10⁶ штук на гектар всхожих семян. Глубина посева 6±1 см. Ширина междурядий - 0,30 м (черезрядный, осветленный посев). Посев семян клевера лугового выполняют нормой высева (8,5-9,5)· 10⁶ штук на гектар всхожих семян. Ширина междурядий - 0,15 м. Глубина посева 0,03-0,04 м на легких почвах и 0,02-0,03 м на тяжелых почвах для получения 450-500 растений на квадратном метре в фазе полных всходов, 250-300 растений - в фазе весеннего отрастания второго года жизни. Покровную культуру убирают в фазу выметывания метелки (овес) или колошения (ячмень) на зеленый корм. Клевер луговой скашивают в фазу начала цветения. На кормовом поле в фазе весеннего отрастания третьего года жизни должно быть 200-220 растений на квадратном метре.

Для получения заданной (программируемой) продуктивности режим минерального питания поддерживают расчетными дозами фосфора и калия под вспашку в запас на три года пользования травостоем. Азотные удобрения вносят дробно под укосы дифференцированными дозами. Минеральные азотные удобрения вносят как с поливной водой с использованием гидроподкормщиков к дождевальным агрегатам ДДА-100В или к широкозахватным многоопорным дождевальным машинам кругового действия "Кубань-ЛК", "Днепр", "Фрегат".

Запасы минерального питания почвы после уборки предшественника совместно с орошением обеспечивают урожайность зеленой массы клевера лугового до 40 т/га. Гарантированный урожай до 60 т/га зеленой массы обеспечивает внесение азота до 100 кг/га за вегетацию при максимальной дозе внесения под первый укос 35 кг д.в./га. Для обеспечения урожайности клевера до 80 т/га зеленой массы вносят азот до 130 кг/га за вегетацию при максимальной дозе внесения под первый укос 45 кг д.в./га. Вносимый азот до 160 кг/га за вегетацию при максимальной дозе внесения под первый укос 60 д.в./га гарантирует урожай зеленой массы клевера до 100 т/га.

Режим орошения поддерживают в пределах 60-80% НВ. Урожайность 40 т/га зеленой массы клевера лугового достигает при 60% НВ орошением поливной нормой 850 м³/га с минимальным межполивным периодом 14-16 суток с общей оросительной нормой 3200-3400 м³/га. Урожайность зеленой массы клевера лугового до 60 т/га обеспечивают при пороге влажности 60-70% НВ при одном-двух поливах под укос нормой 650-850 м³/га с максимальным межполивным периодом 12-14 суток с общей оросительной нормой 3400-4225 м³/га. Урожайность зеленой массы клевера лугового до 80 т/га гарантирует порог влажности почвы 70-80% НВ при проведении двух-трех поливов под укос с минимальной продолжительностью межполивного периода 9-12 суток с общей оросительной нормой 4225-4500 м³/га. Урожайность зеленой массы клевера лугового до 100 т/га получают при предполивной влажности почвы 80% НВ проведением двух-трех поливов под укос нормой 450 м³/га с минимальным межполивным периодом 7-9 суток оросительной нормой 4500-5000 м³/га с разрывами между уборкой и поливом в фазу отрастания один-три дня. Сроки между уборкой зеленой массы и поливом в фазу отрастания сокращают до одних-трех суток. Последний укос осуществляют за 25-30 дней до перехода температур воздуха через 0° С. Уборку ведут кормоуборочными комбайнами Е-301, Полестье и др. Высоту скашивания в первом укосе устанавливают равной 0,06-0,08 м. В последнем укосе высоту среза увеличивают до 0,14-0,16 м. За растениями второго и третьего года жизни ведут агротехнические уходы. Агротехнические уходы проводят в виде боронования на посевах прошлых лет.

Осенью в каждый год жизни растений клевера лугового после последнего укоса проводят щелевание посевов на глубину 0,4-0,6 м. Шаг между щелями 1,1-1,4 м. Для этого используют либо серийно выпускаемый щелеватель ЩН-2-140, либо экспериментальные рабочие органы для поделки узких щелей шириной 16-20 мм.

Урожайность 40 т/га зеленой массы клевера лугового обеспечивают высевом семян райоированных сортов Пеликан и Наследник, 60 т/га - сорта ВИК 7, Пеликан и Наследник, 80 т/га - сорта ВИК 7, Присурский, ВИК 84, 100 т/га - сорта Присурский и ВИК 84.

Приводим методику и результаты полевых исследований в период 1998-2000 годы, подтверждающих эффективность заявленного способа возделывания Trifolium pratense L. в условиях резкоконтинентального климата.

Для решения поставленной задачи в полевых исследований изучались следующие основные вопросы:

изменение продуктивности клевера в зависимости от степени влагообеспеченности и уровня минерального питания при определении допустимых границ колебания основных параметров регулируемых факторов, обеспечивающих получение запланированных урожаев;

потребность растений в воде, динамика суммарного водопотребления по укосам при различных уровнях урожайности на посевах клевера разных лет жизни;

определение основных параметров фотосинтетической деятельности растений, симбиотической активности, накопление корневой массы;

изменение химического состава биомассы клевера под влиянием комплекса агротехнических воздействий, качественная оценка урожая по аминокислотному составу, протеиновой и энергетической питательности;

энергетическая и экономическая эффективность технологии выращивания запланированных урожаев клевера в условиях резкоконтинентального климата на орошаемых землях.

Поставленные задачи решались в 3-х факторных полевых опытах, заложенных в 1997-1999 гг. на опытном поле института в ОПХ "Орошаемое" ГНУ ВНИИОЗ. По фактору А схемой опытов предусматривались различные пределы допустимого снижения влажности активного слоя почвы. Нижний порог увлажнения изменялся в различных вариантах от 80 до 60% НВ. В соответствии с этим в схему опытов были включены следующие по водному режиму почвы варианты.

Вариант 1. Поддержание влажности активного слоя почвы (0,6 м) в течение вегетации поливами не ниже 60% НВ.

Вариант 2. Поддержание влажности активного слоя не ниже 70% НВ.

Вариант 3. Поддержание влажности в течение вегетации не ниже 80% НВ.

На каждый вариант по водному режиму почвы накладывались варианты с различными дозами внесения минеральных удобрений (фактор В), рассчитанных на различные уровни урожайности по годам жизни.

Вариант 1. Выращивание клевера без внесения удобрений (уровень планируемой урожайности в первый год - 20, второй - 40, третий год жизни - 30 т/га зеленой массы).

Вариант 2. Внесение доз удобрений, рассчитанных на получение в первый год 30, второй - 60, третий - 50 т/га зеленой массы.

Вариант 3. Внесение доз удобрений, рассчитанных на получение в первый год 40, во второй - 80, третий – 70 т/га зеленой массы.

Вариант 4. Внесение доз удобрений, рассчитанных на получение в первый год - 50, второй - 100, в третий год жизни - 90 т/га зеленой массы.

По фактору С изучалось пять сортов клевера лугового: ВИК 7, ВИК 84, Пеликан, Присурский, Наследник.

Поддержание заданных режимов увлажнения почвы по вариантам опытов осуществлялось дождевальной машиной Мини-"Кубань"-ФШ. Расчет доз внесения удобрений на запланированные уровни урожайности проводили согласно методических указаний по программированию урожаев, фосфорные и калийные удобрения расчетными дозами вносили в запас на три года пользования травостоем, азотные - дробно под укосы дифференцированными дозами (см. таблицы 1 и 2).

Технологию возделывания клевера лугового отрабатывали на зональных светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья. Почвы опытного участка характеризуются низким содержанием гумуса - 1,52-1,70%. Количество доступного фосфора изменяется в пределах 2,1-2,6, обменного калия - 22-32 мг на 100 г почвы, рН водной вытяжки – 7,0-7,5. По механическому составу почвы средне- и тяжелосуглинистые, слабооструктуренные. Плотность в слое 0,6 м - 1,32 т/м³, наименьшая влагоемкость - 22,5, порозность - 49,4%.

Погодные условия в годы проведения исследований различались между собой, а также в сравнении со средними многолетними данными по количеству осадков, температуре и относительной влажности воздуха (см. данные в таблице 3).

Весна 1997 года характеризовалась холодной погодой, только в третьей декаде апреля температура воздуха превысила +10° С. Посев клевера провели 7 мая. Период посева всходов был благоприятным - шло постепенное нарастание температуры воздуха с 8,2 до 21,6° С, выпадали осадки - 20 мм. Это способствовало дружному прорастанию семян, фаза полных всходов отмечена через 10-12 дней.

Летние месяцы вегетации клевера не отличались особо высокой температурой воздуха. Среднемесячная температура была в пределах нормы по отношению к среднемноголетней. Максимальная температура воздуха в мае, июне, июле, августе доходила до 29... 33° С, относительная влажность воздуха опускалась до 18...27%. Сумма положительных температур за вегетацию клевера составила 3430° С, осадков выпало за этот период 268,8 мм.

Первая декада апреля в 1998 году была холодной, температура воздуха колебалась от +6,6 до -1,0° С, отмечались заморозки на почве. В этих условиях вегетация клевера прошлых лет началась 7-10 апреля, позже среднемноголетних сроков. Во второй и третьей декадах апреля температура воздуха колебалась от -1,3 до +17,2° С.

Со второй декады мая прошло интенсивное нарастание тепла, среднедекадные температуры воздуха составили 15,2-19,5° С, максимальная температура воздуха поднималась до 23,5-32,0° С, а максимальная температура на поверхности почвы при полном отсутствии осадков достигала 49,7-59,0° С.

Метеоусловия июня, июля, августа отличались крайней степенью засушливости. Средние температуры воздуха изменялись от 22,4 до 29,3 С, максимальные - от 31,5 до 39,0° С. Относительная влажность воздуха составляла 35-55, минимальная опускалась до 15-25%.

В целом за вегетацию с апреля по сентябрь сумма положительных температур составила 3550° С, количество осадков - 110,6 мм.

В 1999 году начало возобновления вегетации клевера отмечено 13 апреля. Первая декада апреля была прохладной, в отдельные дни температура воздуха опускалась до -3... -5° С. Во второй и третьей декадах наблюдалась теплая сухая погода. Осадков за этот период выпало всего 4 мм, что составляет 57% нормы. Среднемесячная температура воздуха в мае была ниже нормы на 1,5-4,0° С, во второй декаде умеренно прохладная погода сопровождалась частыми осадками. Их количество составило 218% нормы. С июня по август температура воздуха была выше среднемноголетней на 1,0... 3,9° С. Осадков за этот период выпало: в июне - 84%, июле - 4, августе - 62% к норме. Сумма положительных температур за вегетацию клевера первого года жизни составила 3420° , прошлых лет - 3700° С, количество осадков соответственно - 122,8 и 126,8 мм.

Оценивая условия обеспеченности осадками, вегетационный период 1997 г. можно охарактеризовать как среднесухой, 1998 и 1999 г. - как сухие. По сумме температуры 1998 и 1999 гг. близки и превышение этого показателя над среднемноголетними для зоны значениями составило 175-197° С (таблица 3).

Агротехника возделывания клевера в опытах базировалась на ранее разработанной нами технологии возделывания люцерны.

Подготовку поля под посев клевера начинали с лущения стерни дисковыми лущильниками на глубину 0,06... 0,08 м вслед за уборкой предшественника. Расчетные дозы фосфорно-калийных удобрений под планируемый урожай в запас на 3 года пользования травостоем вносили под зяблевую вспашку, которая проводилась на глубину 0,25... 0,27 м.

Весеннюю предпосевную обработку почвы начинали с ранневесеннего боронования в 2 следа. Первую предпосевную культивацию проводили на глубину 0,08... 0,10 м, а вторую - на глубину 0,05... 0,06 м с разрывом между ними 5... 7 дней. До и после посева клевера поле прикатывали кольчато-шпоровыми катками.

Посев клевера осуществляли семенами первого класса посевного стандарта под покров овса. Норма посева клевера 9,0, овса - 3,5 млн. всхожих семян на 1 гектар. Способ посева сплошной, рядовой. В опытах использовали сеялку точного высева СН-16ПМ.

Заданные уровни увлажнения активного слоя почвы поддерживали вегетационными поливами дождевальным агрегатом Мини-"Кубань-ФШ".

Азотные удобрения вносили под укос перед проведением полива.

Уборку покровного овса проводили в фазу выметывания метелки на зеленый корм, клевера - в фазу начала цветения также на зеленый корм.

Полевые многофакторные опыты закладывали и проводили в соответствии с требованиями методики полевого опыта Б.А.Доспехова, методических указаний ВНИИ кормов им. Б.Р.Вильямса, методических указаний по программированию урожаев на орошаемых землях Поволжья, методики полевого опыта в условиях орошения.

Для всесторонней оценки результатов исследований на всех вариантах опыта проводили фенологические наблюдения за ростом и развитием растений клевера разных лет жизни, учет густоты стояния и изреживания травостоев в зависимости от антропогенной нагрузки и возраста, определяли динамику влажности почвы, суммарное водопотребление, рассчитывали приходные статьи водного баланса и коэффициенты водопотребления, определяли основные показатели фотосинтетической и симбиотической деятельности растений, накопление корневой массы и питательных веществ в почве, анализировали химический и аминокислотный состав биомассы клевера, определяли питательную ценность получаемого корма. Вели поделяночный учет урожая, рассчитывали энергетическую и экономическую эффективность технологии программированного возделывания клевера на орошаемых землях. Математическая обработка урожайных данных проведена методом дисперсионного анализа на ЭВМ.

Проведенными исследованиями установлено, что оптимальной нормой посева клевера лугового на орошаемых светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья является 9,0 млн. всхожих семян на гектар. Посев клевера этой нормой обеспечивает формирование высокопродуктивных и долговечных травостоев при интенсивном многоукосном использовании в течение трех-четырех лет.

В связи с этим все изучаемые сорта в опытах 1997-1999 гг. высевались нами нормой 9,0 млн. всхожих семян на гектар.

Проведенными исследованиями установлено, что клевер луговой в наших условиях имеет низкую полноту всходов - от 45 до 60-65%. Это положение подтвердилось и в опытах 1997-1999 гг. Установлено, что полнота всходов при весеннем сроке посева практически не зависит от дозы удобрений, густоты стояния покровной культуры, а в значительной степени определяется сортовыми особенностями и погодными условиями, складывающимися в период посев-всходы.

Во все годы несколько большей полнотой всходы характеризовались сорта ВИК 84 (селекции Всероссийского НИИ кормов) и Присурский (селекции Пензенского НИИСХ) - 52-68%. Полнота всходов у сортов Пеликан (селекции Пензенского НИИСХ) и Наследник (селекции Ставропольского НИИСХ) изменялась в пределах 44-61% (таблица 4).

Наибольшей полнотой всходов отличались посевы всех изучаемых сортов в 1997 г. Период посев-всходы составил 10-12 дней, с постепенным нарастанием тепла до 20-21° С, выпало 20 мм осадков, что обусловило дружное появление всходов и высокую их полноту - 54-67%.

Высокие температуры воздуха периода посев-всходы в 1998 г., суховейные ветра, отсутствие осадков обуславливают появление недружных, растянутых всходов, а фактическая полнота всходов составила лишь 44-53%.

Апрель и начало мая 1999 г. характеризовались прохладной погодой, отсутствием осадков, что также не способствовало повышению полноты всходов клевера лугового (см. таблицы 3 и 4).

В фазу полных всходов густота стояния клевера по сортам изменялась в разные годы от 400 до 600 растений на 1 м². В начале вегетации второго года жизни в фазе отрастания количество растений клевера составило 290-350, на почвах третьего года - соответственно 200-250 растений/м².

Изреживание клевера по годам жизни в наших условиях по характеру близко к люцерне. Максимальная прибыль растений характерна для периода от посева до уборки покровной культуры - 25-35%, на посевах прошлых лет изреживание колебалось от 5 до 13,5%. За три года жизни изреживание клевера по сортам изменялось от 42-43% до 50-56% (таблица 5).

Рассматривая динамику изреживания травостоев клевера лугового второго и третьего годов жизни, можно проследить четкую тенденцию по его уменьшению с улучшением условий водного и пищевого режимов почвы. Так, сохранность растений к концу третьего года жизни в варианте с поддержанием 60%-ного порога увлажнения на фоне естественного плодородия почвы составила 44,8%, а на режиме 70% - 51,2, 80% НВ - 56,5%. Внесение расчетных сбалансированных доз удобрений по всем режимам орошения способствовало повышению сохранности травостоев (таблица 5).

В процессе фотосинтеза создается 80-95% сухого вещества урожая, что позволяет признать фотосинтетическую деятельность растений первоосновой продуктивности растений. Потенциал фотосинтеза в формировании урожая реализуется полнее при оптимизации режима питания и водообеспеченности растений. В связи с этим нами ставилась задача выявить основные показатели фотосинтетической деятельности растений клевера в зависимости от сортовых особенностей, режима орошения и уровня минерального питания.

Размер ассимиляционной поверхности в значительной мере определяет величину поглощения солнечной энергии и является поэтому одним из главным факторов, влияющих на активность фотосинтеза растений.

Наблюдения за развитием ассимиляционной поверхности в наших опытах показали, что скорость нарастания площади листьев изменяется в зависимости от поддерживаемой предполивной влажности почвы и уровня минерального питания. Площадь листьев клевера первого года жизни без удобрений увеличивалась по мере повышения предполивной влажности почвы от 60 до 80% НВ с 35,5 до 41,0 тыс.м²/га по сорту Пеликан и с 38,0 до 43,0 - по сорту ВИК 84. Внесение минеральных удобрений повышало площадь листьев на 5,4-10,2 тыс.м²/га.

Наиболее продуктивно работают посевы клевера второго года жизни как в вариантах без удобрений, так и в вариантах с удобрениями. Максимальная площадь листьев на посевах второго года жизни в варианте с поддержанием 60%-ного порога увлажнения на фоне естественного плодородия почвы составляла 44,8-46,6, а в варианте 70% НВ - 47,8-52,2, 80% НВ - 51,4-57,5 тыс.м²/га. Внесение расчетных доз удобрений повышало ассимиляционную поверхность на режиме 60% НВ до 50,5-61,9, 70% - 57,0-66,4, 80% - 57,5-74,5 тыс. м²/га (таблица 6).

Общая закономерность роста площади листьев и работа их во времени на посевах клевера третьего года сохранилась, но абсолютные значения этих показателей несколько ниже, чем на посевах второго года жизни.

Важная роль в формировании урожая принадлежит не только величине листовой поверхности, но и продолжительности ее работы в течение вегетации - фотосинтетическому потенциалу. Максимальных величин этот показатель в наших опытах достигал в вариантах с режимом орошения 80% НВ по сортам ВИК 84 и Присурский и составлял в первый год 1,23-1,87, во второй - 3,13-4,31, в третий - 2,88-4,02 млн. м²·дней/га.

От первого к последующим укосам на посевах клевера прошлых лет листовая поверхность и фотосинтетический потенциал по всем вариантам опыта уменьшились, достигая минимума в последнем четвертом укосе. Например, на посевах клевера второго года жизни в 1999 г. в первом укосе в варианте с предполивной влажностью почвы 80% НВ без удобрений листовая поверхность на посевах сорта Пеликан составила 51,4, ВИК 84 - 57,5, при внесении расчетных доз удобрений - 57,5-65,8 и 63,7-74,5 тыс.м²/га. В последнем четвертом укосе эти показатели составили соответственно на вариантах без удобрений 27,5-29,3, с удобрениями – 31,2-33,4 тыс.м²/га.

Результаты наблюдений за динамикой фотосинтетической деятельности растений показали, что наиболее высокими показателями она характеризовалась на посевах клевера изучаемых сортов при создании условий оптимальной влагообеспеченности в сочетании с внесением минеральных удобрений. Максимальные суточные приросты сухой биомассы на посевах второго года жизни при поддержании 80%-ного порога увлажнения составили в 338-415 кг/га, продуктивность фотосинтеза - 4,70-5,58, на вариантах без удобрений 4,43-5,08 г/м²·сутки.

Потенциальная продуктивность посевов клевера, как и любой другой культуры, определяется количеством ФАР, приходящей в течение вегетации, фактическая - коэффициентом использования ФАР на фотосинтез и построение урожая. По расчетам КПД ФАР показал, что опытные посевы клевера первого года жизни используют лишь 0,62-1,78% приходящей ФАР, второго - 1,24-3,34, третьего - 0,91-3,04%. При этом улучшение условий влагообеспеченности и питания растений способствовало повышению эффективности использования приходящей солнечной радиации посевами изучаемых сортов (таблица 7).

Максимально высокое использование приходящей фотосинтетически активной радиации на построение урожая отмечено на посевах клевера второго года жизни, где в вариантах с внесением расчетных доз удобрений КПД ФАР составил по сортам ВИК 7, ВИК 84, Присурский - 2,22-3,39, по менее интенсивным сортам Пеликан и наследник - 2,14-3,27% против 1,35-2,80 и 1,27-2,48% на режиме 60% НВ (Коэффициент использования ФАР на посевах клевера третьего года жизни в среднем по сортам изменялся от 0,91 до 3,09% (таблица 8).

Анализ полученных в наших опытах данных позволил установить определенные закономерности формирования корневой системы клевера лугового. Наибольшая масса сухих корней при трехлетнем его возделывании накапливалась на посевах третьего года жизни и достигала 7,08-11,02 т/га. Наименьшее количество корней формировалось на посевах первого года жизни и составляло 3,31-5,30 т/га. Клевер второго года жизни накапливал в полуметровом слое почвы от 5,75 до 11,02 т/га сухих корней (таблица 8).

На развитие корневой системы клевера режим орошения оказывает существенное положительное влияние.

На посевах первого года жизни в варианте с поддержанием 60%-ного порога увлажнения без внесения удобрений клевер сорта ВИК 84 накапливает в слое почвы 0,50 м - 3,43 т/га сухих корней, 70% НВ - 3,92, 80% НВ - 4,30 т/га. Аналогичная закономерность отмечена на посевах клевера второго и третьего года жизни (таблица 9).

Внесение расчетных доз удобрений способствует увеличению массы формируемых корней с возрастом растений на всех режимах орошения. Накопление корневой массы клевером второго года жизни при режиме 60% НВ с применением удобрений составляет 0,26-0,94 т/га, 70% НВ - 0,30-1,25 т/га, 80% НВ - 0,44-1,22 т/га сухих корней (таблица 9).

Тенденция по некоторому уменьшению корневой массы в верхнем слое почвы (до 0,25 м) со снижением предполивной влажности наблюдается стабильно. Так на посевах второго года жизни в вариантах с поддержанием предполивной влажности почвы на уровне 80% НВ накопление корневой массы в этом слое составляет 61,0-63,0, а 70% НВ - 59,6-60,2, а при 60% НВ - 57,5-58,0% от общей массы корней (таблица 9).

Химический анализ корневых остатков клевера показывает, что содержание азота в них увеличивается в зависимости от доз внесения удобрений с 1,60 до 1,70%, фосфора - с 0,55 до 0,60 и калия - с 0,84 до 1,00%.

Клевер луговой оставляет после трехлетнего возделывания от 148 до 187 кг азота, 50-66 кг фосфора и 78-110 кг калия на гектар (таблица 10).

Симбиотическая деятельность растений клевера оценивалась по общему количеству клубеньков на растениях и наличию розовых клубеньков. На посевах первого года жизни учеты проводили через каждые 10 дней после появления всходов. Это дает возможность установить, что клубеньки клевера начинают образовываться на корешках второго порядка. Это соответствует фазе ветвления и началу активации процесса фотосинтеза. Полученные и приведенные данные показывают, что величина симбиотического аппарата клевера определяется возрастом травостоя. Максимальное число клубеньков отмечено на посевах второго года жизни и в среднем по укосам оно изменялось в пределах 20,1-41,5, активных - от 8,9 до 24,5 штук/растений (таблица 11).

Максимум развития симбиотического аппарата на посевах всех лет жизни приходится на пери