Формирование адаптивных агрофитоценозов многолетних трав при возделывании на корм в Уральском регионе Нечерноземной зоны России тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Нелюбина Жанна Сергеевна

• Нелюбина Жанна Сергеевна
• доктор наук
• 2023

Оглавление диссертации доктор наук Нелюбина Жанна Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА (обзор

литературы)

1.1 Многолетние травы - основа кормовой базы

1.2 Роль многолетних трав в сохранении плодородия почвы

1.3 Абиотические условия и урожайность многолетних трав

1.4 Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов многолетних трав для возделывания на корм

1.4.1 Преимущество смешанных посевов

1.4.2 Подбор компонентов для краткосрочных травосмесей

1.4.3 Подбор компонентов для травосмесей длительного срока использования

1.4.4 Покровная культура

1.4.5 Способ посева и норма высева многолетних трав

1.4.6 Сроки уборки агрофитоценозов многолетних трав на корм и их кормовая питательность

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объект исследований

2.2 Методика проведения исследований

2.3 Условия проведения опытов

2.3.1 Почвенно-климатические условия региона

2.3.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований

2.3.3 Почвенные условия

2.4 Технология возделывания многолетних трав в опытах

ГЛАВА 3. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И УРОЖАЙНОСТЬ

МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ

3.1 Урожайность сортов клевера лугового в зависимости от метеорологических условий

3.2 Урожайность сортов люцерны изменчивой в зависимости от метеорологических условий

3.3 Урожайность лядвенца рогатого Солнышко в зависимости от метеорологических условий

ГЛАВА 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА АДАПТИВНОСТИ СОРТОВ

КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО И ЛЮЦЕРНЫ ИЗМЕНЧИВОЙ

4.1 Урожайность сортов клевера лугового и ее структура в разных абиотических условиях

4.2 Урожайность сортов клевера лугового и ее структура при двухлетнем использовании травостоя

4.3 Урожайность сортов люцерны изменчивой и ее структура в разных абиотических условиях

4.4 Урожайность сортов люцерны изменчивой и ее структура при двухлетнем использовании травостоя

4.5 Кормовая питательность клевера лугового и люцерны изменчивой

ГЛАВА 5. ПРИЕМЫ ПОСЕВА

5.1 Покровная культура, способ посева и норма высева лядвенца рогатого

5.1.1 Урожайность покровных культур, рост и развитие лядвенца рогатого

5.1.2 Урожайность лядвенца рогатого и ее структура

5.1.3 Ботанический состав агрофитоценозов лядвенца

5.1.4 Фотосинтетическая деятельность лядвенца в посевах

5.1.5 Кормовая питательность и продуктивность лядвенца рогатого

5.2 Покровная культура и способ посева люцерны изменчивой

5.2.1 Урожайность покровных культур, рост и развитие люцерны изменчивой

5.2.2 Урожайность люцерны изменчивой и ее структура

5.2.3 Ботанический состав

5.2.4 Кормовая питательность и продуктивность люцерны изменчивой

ГЛАВА 6. ПРОДУКТИВНОСТЬ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ

МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ НА ОСНОВЕ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО

6.1 Урожайность агрофитоценозов многолетних трав и ее структура

6.2 Динамика накопления сухой надземной биомассы многолетними травами в агрофитоценозах

6.3 Фотосинтетическая деятельность многолетних трав в посевах

6.4 Ботанический состав агрофитоценозов многолетних трав

6.5 Кормовая питательность многолетних трав

ГЛАВА 7. ПРОДУКТИВНОСТЬ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ

МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ НА ОСНОВЕ ЛЮЦЕРНЫ ИЗМЕНЧИВОЙ

7.1 Урожайность агрофитоценозов многолетних трав и ее структура

7.2 Ботанический состав агрофитоценозов многолетних трав

7.3 Кормовая питательность многолетних трав

7.4. Влияние возделывания многолетних трав на свойства почвы

7.4.1 Целлюлозоразлагающая способность почвы в зависимости от состава агрофитоценоза

7.4.2 Содержание аммонийного и нитратного азота в почве

ГЛАВА 8. ПРОДУКТИВНОСТЬ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ

МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ ДЛИТЕЛЬНОГО СРОКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

8.1 Урожайность агрофитоценозов многолетних трав и ее структура

8.2 Динамика накопления сухой надземной биомассы многолетними травами в агрофитоценозах

8.3 Фотосинтетическая деятельность многолетних трав в посевах

8.4 Ботанический состав агрофитоценозов многолетних трав

8.5 Кормовая питательность многолетних трав

8.6 Влияние агрофитоценозов многолетних трав на агрохимические и агрофизические свойства дерново-подзолистой почвы

ГЛАВА 9. АГРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКИ,

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

9.1 Агроэнергетическая и экономическая оценка

9.2 Производственные испытания

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение И

Приложение К

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование адаптивных агрофитоценозов многолетних трав при возделывании на корм в Уральском регионе Нечерноземной зоны России»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В Уральском регионе Нечерноземной зоны Российской Федерации молочное животноводство является одним из основных направлений деятельности сельхозтоваропроизводителей. Поэтому производство собственных объемистых кормов высокого качества является залогом дальнейшего повышения показателей животноводства. Основным сырьем для заготовки кормов являются многолетние травы. Относительно низкая их продуктивность в регионе обусловлена небогатым ассортиментом и отсутствием адаптивных технологий возделывания на кормовые цели, что не позволяет получать достаточное количество качественных кормов. Необходимо возделывать новые, более ценные по питательности и устойчивые по урожайности бобовые травы - клевер луговой тетраплоидный, лядвенец рогатый, люцерну изменчивую и козлятник восточный [Зубарев Ю. Н., 2001; Образцов В. Н., 2012; Фигурин В. А., 2018; Лазарев Н. Н., 2019; БЦерапоую М., 2007; РеНкап I, 2012; Апё^е^^ка I, 2017; БгуавИеу А. Р., 2020].

Урожайность многолетних трав зависит от конкретных абиотических условий, при этом наиболее сильное влияние оказывает сумма осадков, температура вегетационного периода и агрохимические свойства почвы [Жучен-ко А. А., 1990; Иванов Д. А., 2007; Акманаев Э. Д., 2018; Тюлин В. А., 2014; Привалова К. Н., 2020; Ашв7е^^к1 Т.,1998; ЬоискБ С., 2018]. Выбор наиболее адаптированных в конкретных почвенно-климатических условиях видов и сортов многолетних трав должен основываться на анализе их реакции на абиотические условия.

Использование смешанных агрофитоценозов многолетних трав в кормопроизводстве целесообразно, так как травосмеси превосходят одновидо-вые посевы по продуктивности в 1,5 - 2,5 раза, они более устойчивы к неблагоприятным погодным условиям, вредителям и болезням, имеют сбалансированный состав кормов [Лазарев Н. Н., 2015; Фигурин В. А., 2018; 7.Б., 2008; МепроМ Н., 2016; РшпЬу М. Р., 2021]. Подбор компонентов травосме-

сей должен проводиться с учетом биологических особенностей сортов многолетних трав, межвидового взаимодействия, назначения и длительности использования травостоев. В связи с этим, особую актуальность приобретают исследования по научному обоснованию формирования одновидовых и смешанных агрофитоценозов многолетних трав с целью получения стабильных урожаев кормовой массы высокого класса качества.

Работа выполнена в соответствии с темой научных исследований в ФГБУН Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (УдмФИЦ УрО РАН), номер государственной регистрации АААА-А18-118031390079-8.

Степень разработанности. К настоящему времени учеными получен большой экспериментальный материал, в котором изложены приемы технологии возделывания многолетних трав на корм с целью повышения их урожайности и качества продукции. Результаты исследований в этом направлении в Нечерноземной зоне Уральского региона России представлены в научных работах Н. А. Корлякова [1968], Д. И. Домрачева [1964, 1971, 1973, 1976], З. И. Пилатович [1972, 1986], Ю. Н. Зубарева [1993, 2001, 2002, 2003А; 2003б; 2016], В. А. Старикова [1990, 1991, 1993], В. А. Фигурина [1991, 1995, 1996, 1998, 2001, 2010, 2014 - 2016, 2018, 2019], М. И. Тумасовой [1987, 1989, 1995, 1996], В. А. Волошина [1985, 1991, 1993, 2004, 2012], Г. М. Оше-вой [2005], И. В. Осокина [1990, 1993], А. А. Платунова [2001, 2007, 2008]. Однако, в научной литературе отсутствует информация по приемам возделывания для современных сортов многолетних трав, недостаточно изучена сре-дообразующая роль различных видов многолетних трав на дерново-подзолистых почвах. Необходимо изучить реакцию сортов клевера лугового, люцерны изменчивой, лядвенца рогатого на абиотические условия, провести комплексную оценку по влиянию основных приемов технологии на урожайность и качество продукции, разработать адаптивные технологии формирования агроценозов многолетних трав при возделывании на корм.

Цель исследований - научное обоснование приемов формирования высокопродуктивных средообразующих агрофитоценозов многолетних бобовых и мятликовых трав на корм в Уральском регионе Нечерноземной зоны России.

Задачи исследований:

- определить влияние метеорологических условий на урожайность многолетних трав;

- дать сравнительную оценку адаптивности сортов клевера лугового и люцерны изменчивой;

- определить влияние приемов посева на кормовую продуктивность лядвенца рогатого, люцерны изменчивой, структуру урожайности, фотосинтетическую деятельность и ботанический состав;

- установить продуктивность одновидовых и смешанных агрофитоценозов многолетних трав; обосновать урожайность элементами ее структуры, фотосинтетической деятельностью растений, ботаническим составом, динамикой накопления сухого вещества;

- определить биохимический состав и кормовую питательность урожая многолетних трав;

- выявить влияние возделывания многолетних трав на агрохимические и агрофизические свойства пахотного слоя дерново-подзолистой почвы;

- рассчитать агроэнергетическую и экономическую эффективность рекомендуемых приемов формирования агрофитоценозов многолетних трав.

Научная новизна. В условиях Уральского региона Нечерноземной зоны России на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве дано научное обоснование адаптивных технологий возделывания современных сортов многолетних бобовых и мятликовых трав в одновидовых и смешанных агро-фитоценозах качественно нового видового состава с целью получения стабильных урожаев высокопитательных кормов. В работе выявлены особенности роста и развития растений, их фотосинтетическая деятельность, динамика накопления сухой надземной биомассы, ботанический состав агрофитоце-

нозов. Определена экологическая пластичность и стабильность сортов клевера лугового и люцерны изменчивой. Установлена реакция видов и сортов многолетних трав на абиотические факторы формированием урожайности. Выявлено влияние многолетних трав на агрохимические и агрофизические свойства пахотного слоя дерново-подзолистой почвы. Дана энергетическая и экономическая оценка возделывания клевера лугового, люцерны изменчивой, лядвенца рогатого в одновидовых посевах и травосмесях.

Теоретическая и практическая значимость. Закономерности формирования в разных метеорологических условиях продуктивности многолетних трав, элементов ее структуры, ботанического состава, фотосинтетической деятельности, динамики накопления сухого вещества, качества продукции, их влияние на агрохимические и агрофизические свойства пахотного слоя почвы вносят вклад в развитие теоретических основ адаптивного растениеводства.

Применение разработанных в диссертации технологических приемов позволит получать на дерново-подзолистых почвах в одновидовых посевах лядвенца рогатого урожайность 4,9 - 5,2 т/га сухой массы, люцерны изменчивой - 9,8 - 10,4 т/га, клевера лугового двуукосного - 5,7 - 7,3 т/га, клевера лугового одноукосного - 6,4 - 6,8 т/га, в смешанных посевах краткосрочного пользования - 5,9 - 7,3 т/га, при использовании в течение 8 лет пользования -7,2 - 9,6 т/га с содержанием в сухом веществе 15,7 - 21,1 % сырого протеина и концентрацией обменной энергии 9,6 - 10,6 МДж. При беспокровном посеве обычным рядовым способом одновидовых посевов лядвенца рогатого, люцерны изменчивой и клевера лугового выход обменной энергии с 1 га составит 45,2 - 86,5 ГДж/га, кормовых единиц - 4,25 - 6,94 тыс. Возделывание рекомендуемых травосмесей краткосрочного и длительного использования с клевером луговым, лядвенцем рогатым, люцерной изменчивой и козлятником восточным обеспечивает сбор с 1 га обменной энергии 51,8 - 92,7 ГДж, кормовых единиц - 4,01 - 6,07 тыс. Уборка агрофитоценозов с люцерной в фазе начала ее цветения обеспечивает в среднем за три года наибольший

сбор сухого вещества 7,1 т/га, при уборке в фазе бутонизации люцерны со сбором 6,4 т/га достигается высокая кормовая питательность сухого вещества: 17,9 - 21,7 % сырого протеина и 9,7 - 10,6 МДж обменной энергии.

Результаты научных исследований внедрены на площади 751 га в хозяйствах Удмуртской Республики. Сельскохозяйственным товаропроизводителям предложены адаптивные технологии возделывания современных сортов многолетних бобовых и мятликовых трав в одновидовых и смешанных агрофитоценозах на кормовые цели. Материалы диссертации используются при изучении дисциплин «Кормопроизводство», «Растениеводство» в ФГБОУ ВО Удмуртский ГАУ, при повышении квалификации руководителей и специалистов сельскохозяйственного производства.

Методология и методы исследований. В основе методологии проведенных исследований лежит обзор научной литературы, выявление актуальности и новизны исследований, разработка цели, задач и программы научных исследований. При выполнении научной программы эмпирические исследования были представлены полевыми, лабораторными и производственными опытами, учетами и наблюдениями. Экспериментальные данные подвергались статистической обработке и анализу на основании полученных критериев достоверности. Работа выполнена в соответствии с методиками и ГОСТами, используемыми в растениеводстве и земледелии. Основные положения, выносимые на защиту:

- реакция видов и сортов многолетних трав на метеорологические условия формированием урожайности;

- сравнительная оценка адаптивности сортов клевера лугового и люцерны изменчивой;

- приемы посева в адаптивной технологии возделывания лядвенца рогатого и люцерны изменчивой;

- сравнительная продуктивность и кормовая питательность одновидовых и смешанных агрофитоценозов на основе современных сортов клевера лугового, лядвенца рогатого, люцерны изменчивой, козлятника восточного;

- изменение агрохимических и агрофизических свойств пахотного слоя дерново-подзолистой почвы после возделывания многолетних трав;

- агроэнергетическая и экономическая эффективность возделывания многолетних трав на корм.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены на Всероссийских и Международных научно-практических конференциях ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА (2005 - 2022 гг.); ГНУ Нижегородский НИПТИ АПК (2005 г.); ГНУ Костромской НИИСХ (2006 г.), на республиканских совещаниях и семинарах по повышению квалификации руководителей и специалистов АПК Удмуртской Республики (2010 - 2022 гг.).

Степень достоверности. Достоверность результатов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в результате многолетних опытов. Проводимые исследования основывались на общепринятых методиках и ГОСТах, используемых в государственном сортоиспытании сельскохозяйственных культур, земледелии, растениеводстве, кормопроизводстве, агрохимии. Соблюдение методик закладки и оформления полевых опытов ежегодно проверялось методической комиссией по приемке опытов при Удмуртском НИИСХ - структурном подразделении УдмФИЦ УрО РАН. Достоверность полученных экспериментальных данных обеспечивалась результатами статистической обработки методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов, актами производственных испытаний.

Публикация результатов исследований. Основное содержание научной работы и ее результаты полностью отражены в 48 печатных публикациях, в том числе 17 в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, в 2 монографиях.

Личный вклад автора. При получении научных результатов автор принимал личное участие во всем комплексе исследований и производственных испытаний результатов в течение 2003 - 2022 гг. Постановка цели и задач исследований, планирование научного эксперимента, сбор исходных данных, анализ, обобщение и научное обоснование полученных результатов,

подготовка основных публикаций по выполненной работе и апробации результатов осуществлены автором лично.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 450 страницах. Состоит из введения, основной части, содержащей 32 рисунка, 109 таблиц, заключения, рекомендаций производству, библиографического списка литературы (включает 515 источников, в том числе 70 иностранных авторов) и 9 приложений.

Благодарности. Автор выражает благодарность и признательность научным сотрудникам и лаборантам Удмуртского НИИСХ за участие в полевых экспериментах, сотрудникам биохимической лаборатории за помощь в выполнении агрохимических анализов, директорам Жуйкову В. И., Скурыги-ну И. Н., Альесу М. Ю. за материально-техническую поддержку в годы проведения исследований. Искренняя признательность доктору с.-х. наук, профессору Фатыхову Ильдусу Шамилевичу за всемерную помощь в написании данной работы и научное консультирование.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА (обзор литературы)

1.1 Многолетние травы - основа кормовой базы

Для увеличения производства продукции животноводства и повышения его эффективности необходимо иметь прочную кормовую базу, а именно достаточный объем и структуру заготовки кормов, бесперебойные источники их получения. Продуктивность сельскохозяйственных животных в значительной степени зависит от уровня кормления. Для обеспечения жизнедеятельности организма животных при разной их продуктивности затраты питательных веществ корма примерно одинаковы, поддерживающий корм составляет 1 корм. ед. на 100 кг живой массы в сутки. Продуктивным считают корм, который идет сверх поддерживающего, так как он используется уже на повышение продуктивности. Поэтому, чем больше корма выдается животному сверх поддерживающего, тем выше уровень его продуктивности [Кирнос И. О., 2011; Кислякова Е. М., 2014; Клименко В. П., 2019; Шпаков А. С., 2020; Кутузова А. А., 2021Б; КоБо1ароу V. М., 2021].

При сбалансированном кормлении можно получить в 1,5 раза больше продукции при том же расходе корма, чем при обильном, но неполноценном кормлении. Это одно из основных условий рационального использования кормов. На экономическую эффективность животноводства, в том числе на себестоимость продукции большое влияние оказывает объем потребляемых кормов и их стоимость. Доля затрат на корма в общих затратах животноводства колеблется от 50 до 60 %; это основная статья расходов в данной отрасли [Концепция развития...,

1999; Кутузова А. А., 2021"; Косолапов В. М.,

2022б].

По объему потребляемых в животноводстве кормов ведущее место принадлежит растительным: их доля составляет примерно 95 %, источниками их получения является полевое и лугопастбищное кормопроизводство. Не-

смотря на то, что площади посевов кормовых культур в 2 раза меньше, чем общая площадь естественных сенокосов и пастбищ, от них получают более 75 % общего объема зеленых, сочных и грубых кормов. Связано это с тем, что продуктивность естественных кормовых угодий в 3 - 5 раз ниже, чем урожайность полевых культур [Новоселов Ю. К., 2010; Косолапов В. М., 2011; 2022а; КоБо1аророу V. М., 2016]. Кормовая база не в полной мере удовлетворяет потребности животноводства. В настоящее время оптимальным является расход кормов не ниже 3,8 - 4,0 тыс. корм. ед. на 1 голову скота в год, при этом фактический же их расход составлял на 30 - 40 % меньше этого [Кислякова Е. М., 2014; Шпаков А. С., 2001Б, 2020; Косолапов В. М., 2022А].

К основным проблемам Российского кормопроизводства относятся: низкое качество кормов и, как следствие, их перерасход при кормлении; дефицит кормового белка в кормах; относительно невысокая продуктивность естественных кормовых угодий; большие потери кормов при уборке и хранении; слабая оснащенность хозяйств современной кормоуборочной и кормо-приготовительной техникой. Общий объем производства кормов сокращается, снижается урожайность кормовых культур [Кутузова А. А., 2021А; Косо-лапов В. М., 2022 ]. По темпам развития кормопроизводство отстает от других отраслей сельского хозяйства. Корма не считаются основной продукцией земледелия, и отношение к ним как к чему-то второстепенному сохраняется. Кормовые культуры в основном высевают на худших землях, удобрения для них выделяют по остаточному принципу [Кутузова А. А., 2018; Косолапов В. М., 2022б].

Для производства кормов в разных природно-климатических зонах России могут использоваться более 50 % из 122 млн га пашни. В структуре посевных площадей и севооборотов многолетние травы и травяные экосистемы из многолетних растений с учетом их важной средообразующей роли в агроландшафтах должны занимать не менее 25 - 30 % [Косолапов В. М., 2016; Трофимов И. А., 2013, 2020; КоБо1аророу V. М., 2016; Тгойшоу I. А., 2019]. Главными направлениями совершенствования полевого травосеяния

должны стать расширение посевов многолетних бобовых трав (клевера, люцерны, эспарцета, донника, козлятника) и доведение их в структуре травосеяния до 60 - 62 % на ближайшую перспективу и до 72 - 75 % на более удаленную [Шпаков А. С., 2002, 2007; Кутузова А. А., 2021 ]. Важнейшим принципом адаптивного растениеводства является ежегодный подсев в севообороте многолетних бобовых трав не менее 15 % от площади пашни [Фаты-хов И. Ш., 2015].

В растениеводстве Удмуртской Республики, начиная с 1990 г., четко прослеживается тенденция постепенного сокращения площадей, занятых сельскохозяйственными угодьями и, в первую очередь, пашней. Только за период с 2005 по 2017 гг. площадь пашни уменьшилась с 1167,6 до 1067,7 тыс. га (на 98 тыс. га или 8,4 %) за счет перевода ее в древесно-кустарниковые насаждения и отвода для народнохозяйственных нужд (отводы под земли промышленности и населенных пунктов). С 2018 г. отмечено дальнейшее снижение посевной площади с 999,3 тыс. га до 915,3 тыс. га в 2022 г. При этом кормовые культуры занимали в структуре посевных площадей 55,7 - 62,3 % ПШрБ^/иёп^а^кБ.гиЯЬМег/31953].

В структуре кормовых культур многолетние травы в 1990 г. занимали 328,1 тыс. га (56,5 %), однолетние травы - 111,6 тыс. га (19,2 %), силосные культуры (без кукурузы) - 80,5 тыс. га (13,9 %), кукуруза - 60,1 тыс. га (10,4 %). За исследуемый период (1990 - 2022 гг.) наблюдались изменения, как в общей площади кормовых культур, так и в их структуре (рисунок 1). Наибольшая площадь кормовых культур была отмечена в 2005 г., она составила 567,5 тыс. га. Затем наблюдалось постепенное снижение, и в 2021 году площадь кормовых культур составила только 423,5 тыс. га, из них более 330 тыс. га. приходилось на многолетние травы. В 2022 г. отмечался рост площадей кормовых культур до 498,8 тыс. га, за счет увеличения площади многолетних трав и кукурузы.

В связи с тем, что многолетние травы являются основным сырьем для производства кормов, их доля в общей структуре посевных площадей должна

составлять не менее 25 - 30 %, а в структуре посевных площадей кормовых культур - более 75 % [Холзаков В. М., 2002; Коконов, С. И., 2017; Кислякова Е. М., 2014]. По годам структура производства кормов в Удмуртской Республике сильно колебалась, а после 2010 года относительно стабилизировалась на следующем уровне: многолетние травы - 72,7 - 78,9 %, однолетние травы - 14,3 - 17,5 %, силосные культуры (без кукурузы) - 0,5 - 1,9 %, кукуруза -3,9 - 6,1 %. Урожайность зеленой массы кормовых культур за исследуемый период составила: многолетних трав - 7,9 - 12,9 т/га, однолетних трав - 5,4 -7,7 т/га, кукурузы - 8,1 - 22,9 т/га [Статистические сборники МСХ УР за 1990 - 2022 гг.; Фатыхов И. Ш., 2015; Валиуллина Р. Д., 2019].

500 450 400

2 350

3 300 ^ 250 | 200 ° 150

100

50 0 ......... •».

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2021 2022

— кукуруза на силос 60,1 17,6 9,3 1,7 20,9 27,8 25,0 26,0 36,3

— —силосные культуры 80,5 38,9 20,2 6,8 9,9 14Д 2,3 3,0 1,0

111,6 87,4 51,8 125,7 114,2 88,2 73,5 60,5 56,6

многолетние травы 328,1 378,7 415,2 433,3 385,7 375,1 350,1 334,0 405,0

Рисунок 1 - Изменение посевных площадей кормовых культур в сельскохозяйственных организациях Удмуртской Республики за период 1990-2021 гг., тыс. га

Многолетние травы на зеленый корм обеспечивали наибольший валовый сбор кормовых единиц - от 901,8 тыс. т в засушливых условиях 2010 г. до 2305,8 тыс. т в благоприятном 2020 г. При возделывании многолетних трав на сено валовый сбор был на уровне 137,4 - 850,5 тыс. т. корм ед. Однолетние травы на зеленый корм обеспечивали валовый сбор в 2015 - 2020 гг. 524,6 - 561,7 тыс. т корм. ед., значительно снизив в 2021 - 2022 гг. до 269,5 -296,4 тыс. т., что связано со снижением их площади. В то же время следует

отметить увеличение сбора кормовых единиц кукурузы с 24,9 - 68,6 тыс. т в 2005 - 2010 гг. до 410,0 - 652,9 тыс. т в 2015 - 2022 гг. (рисунок 2).

ч ф 1 2000 О * Т 1500 и Л 1- а. 1000 о ю и >5 500 л а о ^ 0 т --- /---\

\ / ^Ч^-*"

✓ ^ ч. * *-----

^ ^ - г - - • —- ' '

2000 2005 2010 2015 2020 2021 2022

— кукуруза на силос 136,8 24,9 68,6 631,7 652,9 410,0 540,1

— • силосные культуры 228,2 76,9 47,2 85,1 31,1 27,4 20,4

— однолетние травы на сено 3,9 5,1 3,4 4,4 4,1 18,5 13,5

— — однолетние травы на зеленый корм 274,4 735,5 422,7 561,7 524,6 296,4 269,5

300,9 280,3 137,4 142,9 141,9 771,0 850,5

многолетние травы на зеленый корм 2236,8 2131,0 901,8 2206,4 2305,8 1427,8 1701,0

Рисунок 2 - Валовый сбор кормовых культур в сельскохозяйственных организациях

Удмуртской Республики, тыс. т. корм ед.

Основной культурой из многолетних трав в регионе остается клевер луговой, который ежегодно занимает 61,3 % общей площади посева трав (рисунок 3). Возделываются сорта клевера двуукосного типа Дымковский, Трио, Дракон, одноукосные - Фаленский 1, Пермский местный [Касаткина Н. И., 2021; Фатыхов И. Ш., 2021]. Второй культурой из многолетних бобовых трав является люцерна изменчивая, на долю которой приходится 23,1 %. Возделывают сорта Сарга, Уралочка, Находка. В последние годы возрос интерес к доннику, его площади в структуре достигают 3,9 %. Козлятник восточный и лядвенец рогатый занимают 2,3 и 0,7 % соответственно от общей площади. Мятликовые травы представлены в основном тимофеевкой луговой 6,6 %,

преимущественно сорт Ленинградская 204. Доля костреца безостого составляет 0,7 %, овсяницы луговой - 1,4 % [Нелюбина Ж.С., 2021].

донни*

овсяница 1,4 лядвенец0,7

козлятник 2,3 тимофеевка 6,6

люцерна 23,1

клевер кр. 61,3

Рисунок 3 - Доля видов многолетних трав в посевах в Удмуртской Республике, %

Одним из главных направлений деятельности сельхозтоваропроизводителей Удмуртской Республики является молочное животноводство. На долю животноводства приходится около 60 % производства валовой продукции, и 85 % выручки от ее реализации, поэтому, от состояния отрасли зависит уровень эффективности всего агропромышленного комплекса [Коконов С. И., 2017]. Для обеспечения полноценного кормления объемистые корма для животноводства должны иметь среднюю энергетическую питательность не менее 9,5 - 10,5 МДж и более обменной энергии в 1 кг сухого вещества, с содержанием сырого протеина более 12 - 14 %. Этим требованиям соответствуют корма, заготовленные из многолетних бобовых трав и бобово-мятликовых травосмесей [Образцов В. Н., 2008; Надежкин С. Н., 2012; Лазарев Н. Н., 2020].

В валовом производстве объемистых кормов многолетние травы занимают второе место после силосных культур и обеспечивают до 40 % общего сбора кормовых единиц [Концепция развития..., 1999; Волошин В. А., 2004]. Многолетние травы по общей питательности и соотношению отдельных эле-

(среднее за 2015 - 2022 гг.)

ментов, могут полностью удовлетворять потребности скота с продуктивностью 3,0 - 3,5 тыс. кг молока на корову в год без концентратов [Благовещенский Г. В., 1995; Жеруков Б. Х., 2003; Михалев В. Е., 2014; Лазарев Н. Н., 2020; Боие1 Б., 1997].

Содержание сырого протеина в сухом веществе корма в пределах 12 -16 %, обменной энергии 9,2 - 10,0 МДж и 100 - 110 г переваримого протеина на 1 кормовую единицу обеспечивает среднюю продуктивность сельскохозяйственных животных [Попов И. С., 1957; Дмитроченко А. П, 1975; Солнцев К. М., 1978; Григорьев Н. Г., 1991]. Многие исследователи подтверждают, что в корме, приготовленном из многолетних бобовых трав и бобово-мятликовых травосмесей, концентрация сырого протеина и обменной энергии высокая [Шпаков А. С., 1997; Лазарев Н. Н., 2004, 2009; Фигурин В. А., 2014; Лепкович И. П., 2017; Фигурин В. А., 2019]. В вегетативных органах кормовых трав белок содержит все незаменимые аминокислоты, состав которых является хорошо сбалансированным. В белке бобовых трав легкоусвояемые фракции составляют 80 - 90 % [Трепачев Е. П., 1985; Благовещенский Г. В., 1995; Пономарев А. Б., 1995; Волошин В. А., 2012].].

Хозяйственно-экономическое значение многолетних трав связано с тем, что полученная энергия урожая трав превышает затраченную на их возделывание в несколько раз [Фигурин В. А., 1995; Шпаков А. С., 2001 ; Кап-самун А. Д., 2020; Кутузова А. А., 2021А]. Затраты энергии при выращивании бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей в 1 - 2 раза ниже, чем при производстве зерна, и в 3 и более раза ниже по сравнению с затратами энергии при возделывании пропашных кормовых культур. Это связано с меньшими затратами на проведение обработки почвы, минеральные удобрения и химические средства защиты растений при получении урожая многолетних трав, а также длительным периодом использования травостоев [Новоселов Ю. К., 1996; Кшникаткина А. Н., 2004; Агроэкологическая..., 2005; Кутузова А. А., 2018].

Основным условием стабилизации и повышения качества продукции кормопроизводства является расширение видового и сортового набора кормовых культур в севооборотах. При использовании биологического разнообразия культур в системе полевого кормопроизводства, независимо от погодных условий, устойчивость кормопроизводства возрастает [Шпаков А. С., 2020; Агроландшафтно-экологическое..., 2005; КоБ1епко Б. I., 2021]. Возделывание высокопродуктивных фитоценозов положительно влияет на получение высокопитательных и энергетически сбалансированных кормов. Разработка технологических параметров агрофитоценозов, адаптированных к местным почвенно-климатическим условиям, является научной основой решения данной проблемы. За счет внедрения в производство сортовых посевов при оптимальной технологии их выращивания, позволяющей раскрыть потенциальные возможности каждого сорта в конкретных почвенно-климатических условиях, можно повысить урожайность кормовой массы на 25 - 30 % и более, а урожайность семян - в 2 - 3 раза [Кшникаткина А.Н., 1999а; Прудников А. Д., 2001; Фигурин В. А., 2010; Дмитриев В. И., 2012; Сысуев В. А., 2016; Золотарев В. Н., 2017].

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Нелюбина Жанна Сергеевна, 2023 год

использования

Многолетние травы, имеющие длительный (6 - 10 лет) период хозяйственного использования и обеспечивающие получение наиболее дешевых кормов, представляют интерес для сельхозпроизводства. Среди бобовых культур это люцерна изменчивая, козлятник восточный, лядвенец рогатый, клевер гибридный. Помимо долговечности, эти культуры отличаются скороспелостью, высокой продуктивностью, и повышенным до 15 - 22 % содержанием сырого протеина в сухом веществе.

Среди многолетних бобовых трав люцерна изменчивая возделывается в разных по почвенно-климатическим условиям зонах ввиду ее экологической

пластичности, высокой зимостойкости, засухоустойчивости и кормовой питательности. В сухом веществе люцерны содержится в среднем 9,3 -10,8 МДж/кг обменной энергии и 15,5 - 24,2 % сырого протеина [Образцов А. С., 1981; Васин В. Г., 1998; Волошин В. А., 2004; Гибадуллина Ф. С., 2005; Павлючик Е. Н., 2007; Шифер К., 2007; Дронова Т. Н., 2009; Лазарев Н. Н., 2019; Б^ерапоую М., 2007].

Хорошим компаньоном для люцерны на хорошо окультуренных почвах в условиях достаточной влагообеспеченности является кострец безостый. Травосмесь люцерны с кострецом формирует высокую стабильную урожайность в течение многих лет [Андреев Н. Г., 1981; Шевченко П. Д., 1990]. Урожай люцерно-кострецовой травосмеси содержит кормового белка на 20 -50 % больше, относительно аналогичного показателя у мятликовых трав [Бугреев В. А., 1987]. В. Г. Васин (2021) установил, что в травосмесях костреца с люцерной при использовании препарата Матрица роста показатели кормового достоинства составили 0,73 т/га переваримого протеина, 4,44 тыс./га кормовых единиц, 5,89 тыс./га КПЕ и 53,14 ГДж/га обменной энергии. Исследованиями О. А. Тимошкина (2021) доказано, что включение в состав люцерно-кострецовой смеси большей доли люцерны (70 + 40 %), скашивание в фазу бутонизации и внесение минеральных удобрений обеспечивало получение более ценного по питательности сухого вещества. В исследованиях Н. Н. Лазарева (2009), смесь люцерны с кострецом безостым и тимофеевкой луговой на хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве обеспечивала выход сухого вещества 8,3 - 9,7 т/га, что выше урожайности клеверо-мятликовых смесей. В Северо-Западном регионе России травосмесь люцерны с кострецом обеспечивала получение 10,3 т/га сухой массы в среднем за два года пользования [Донских Н. А., 2016 ]. В Нечерноземной зоне в засушливые годы по урожайности выделялся одновидовой посев люцерны, а во влажные годы - травосмеси [Лазарев Н. Н., 2015; 2019].

Новой кормовой культурой, используемой для формирования травосмесей с люцерной, является фестулолиум. Он имеет достаточно высокую ус-

тойчивость к неблагоприятным условиям произрастания, характеризуется хорошей отавностью и высокой зимостойкостью и в то же время обладает высокой питательностью, а при уборке в ранние фазы развития богат протеином [Переправо Н. И., 2012; Фигурин В. А., 2019]. По данным В. В. Кондра-това (2017), фестулолиум содержит в 1 кг сухого вещества около 0,96 корм. ед., 11,3 - 22,0 % сырого протеина, 3,4 - 5,7 % сырого жира, 18,2 - 25,8 % сырой клетчатки, 16,1 - 20,5 % растворимых сахаров, от 9,1 до 11,7 МДж обменной энергии, в то время как другие злаковые компоненты травосмесей -кострец безостый, овсяница луговая - содержат мало протеина и сахаров (10 - 12 %) в сухом веществе.

В условиях Ленинградской области фестулолиумно-люцерновый агро-фитоценоз обеспечивал за три года пользования урожайность сухой массы 9,4 - 12,4 т/га [Степанова Т. В., 2022]. В исследованиях Н. Ю. Коноваловой (2020) в условиях Европейского севера России продуктивность бобово-злаковых агрофитоценозов в 1,3 - 1,6 раза превосходила урожайность одно-видовых посевов. При проведении первого укоса в фазу начала колошения фестулолиума и бутонизации бобовых трав (первый срок) растительная масса отличалась более высоким содержанием протеина, обменной энергии и пониженным содержанием клетчатки.

С. Т. Эседуллаев (2022) установил, что травосмесь люцерны и фестуло-лиума обеспечивает максимальную продуктивность, превосходя клеверо-фестулолиумную смесь по сборам кормовых единиц на 2,48 тыс./га, обменной энергии - на 31,1 ГДж/га. В опытах Е. А. Тяпугина (2017) наиболее устойчивым фестулолиум оказался в смесях с клевером и лядвенцем. Доля его в урожае на пятый год пользования при посеве с клевером составила 43,6 %, с клевером и лядвенцем - 20,7 %. В травосмесях с включением люцерны содержание фестулолиума постоянно снижалось.

Целесообразно включать в состав травосмесей не один, а два вида бобовых трав, которые имеют различную засухоустойчивость и срок использования. Это способствует более длительному сохранению бобовых в травостое

и выровненной урожайности по годам пользования [Ларин И. В., 1969; Янсон Ф. И., 1978; Шатилов И. С., 1988; Ярмоленко О. В., 2006]. Такие агрофитоце-нозы могут состоять из клевера с люцерной и тимофеевкой, или клевера лугового с клевером гибридным и тимофеевкой, или клевера лугового с ляд-венцем рогатым и тимофеевкой [Тарковский М. И., 1974; Шатилов И. С., 1988; Соколова В. В., 2006; Ярмоленко О. В., 2006].

Урожай из травосмесей с клевером луговым и люцерной изменчивой обеспечивает относительно высокую урожайность, долголетие, хорошее качество корма. В лесной зоне при возделывании такого агрофитоценоза достигается стабильная урожайность надземной биомассы, которая формируется за счет клевера лугового при хорошей влагообеспеченности, и за счет люцерны - при недостаточной [Синякова Л. А., 1987]. Тройные травосмеси, состоящие из клевера, люцерны и мятликового компонента, обладают высокой урожайностью при длительном использовании, так как клевер луговой формирует надземную биомассу в первый год пользования, люцерна - во второй и последующие годы [Домрачев Д. И., 1979; Фигурин В. А., 1991]. Получение высокой и стабильной урожайности сухой массы с повышенным содержанием сырого протеина и обменной энергии связано с тем, что при использовании двух бобовых компонентов в смеси на их долю приходится не менее 60 - 70 %. Такие агрофитоценозы не требуют применения азотных удобрений [Харьков Г. Д., 1989Б].

На дерново-подзолистых и серых лесных почвах с уровнем грунтовых вод не ближе 1,3 м хорошо растут травосмеси из клевера лугового, люцерны и мятликового компонента [Нейсбергер Й., 1988; Харьков Г. Д., 1998]. По данным В. А. Фигурина (1991) в условиях Северо-Востока Нечерноземья в среднем за три года пользования урожайность сухой массы клеверо-люцерно-кострецовой смеси составила 74,6 ц/га при внесении минеральных удобрений, а клеверо-тимофеечный агрофитоценоз имел урожайность на 12,4 ц/га меньше. В условиях Среднего Предуралья травосмесь, которая включала клевер луговой, люцерну гибридную и тимофеевку луговую, фор-

мировала прибавку 1,4 т/га урожайности сена, была более устойчивой по продуктивности при многолетнем использовании, обеспечивая ежегодно два укоса [Домрачев Д. И., 1973, 1979]. В исследованиях Р. Н. Башковой (1978) урожайность надземной биомассы люцерно-мятликового ценоза определяла люцерна. Со снижением доли люцерны в травостое уменьшалась урожайность сухого вещества.

Особенностью лядвенца рогатого является его способность произрастать на кислых дерново-подзолистых почвах с рН 4,2 и обеспечивать достаточно устойчивую урожайность. Он морозоустойчив, рано отрастает весной, держится в травостое до 5 - 6 лет. Имеет мягкие стебли и хорошо поедается скотом. В бобово-мятликовых фитоценозах не оказывает негативного влияния на другие травы [Серебренников А. М., 1980; Уолтон Питер Д., 1986; Андриянова Н. А., 1993; Ябанжи О. В., 2005; Ошева Г. М., 2005Б; Образцов В. Н., 2012; Богбоб О., 1975; РеНкап I, 2012]. Средняя урожайность сена ляд-венца рогатого составляет 3,0 - 4,0 т/га, при благоприятных абиотических условиях достигает 8,0 т/га. Продуктивность лядвенца не снижается по укосам в течение одного вегетационного периода и в зависимости от продолжительности использования травостоя. Урожайность надземной биомассы на 3 - 5-й годы жизни зачастую превышает продуктивность 2-го года жизни [Технология. , 2003; Ошева Г. М., 2005А; Кислицына А. П., 2007; Образцов В. Н., 2012].

Лядвенец рогатый можно включать в состав травосмесей с мятликовы-ми и с другими бобовыми травами, для получения более высокой урожайности и улучшения качества продукции. В исследованиях в Республике Марий Эл травосмеси лядвенец рогатый + кострец безостый и лядвенец рогатый + козлятник восточный обеспечивали наибольшую урожайность 28,4 и 27,0 т/га зеленой массы В Республике Коми в опытах, проведенных в 2011 -2014 гг. было установлено, что трехкомпонентная смесь лядвенец + клевер + тимофеевка оказалась лучшей по продуктивности, обеспечив выход 8,0 т/га сухого вещества [Каракчиева Е. Ф., 2017]. По данным В. А. Фигурина (2010)

более продуктивны травосмеси, состоящие из двух бобовых и одного мятли-кового компонента. Сбор сухого вещества тройной смеси (клевер + лядвенец + тимофеевка) в среднем по двум годам пользования составлял 9,41 т/га, тогда как при одновидовом посеве клевера - 8,40 т/га, а лядвенца рогатого -6,63 т/га.

Культурой, имеющей период хозяйственного использования более 10 лет, является козлятник восточный. Он отличается интенсивным ростом и относится к группе скороспелых высокобелковых культур [Иевлев Н. И., 1982; Зубарев Ю. Н., 2001; Логуа М. Т., 2002; Надежкин С. Н., 2008; Макаров В. И., 2007; Иванов Д. А., 2013; Topp C. F., 2004; Adamovics A., 2011; Slepetys J., 2013; МепроШ H., 2016; Andrzejewska J., 2017; Eryashev A. P., 2020]. Начиная со второго года жизни козлятник формирует урожайность зеленой массы до 45,0 т/га за 30 - 40 суток. Высокие кормовые достоинства этой культуры сохраняются в течение всего вегетационного периода, что связано с большим удельным весом (60 - 70 %) листьев в биомассе [Серегин В. И., 2003; Леонтьев И. П., 2004а; Гибадуллина Ф. С., 2005; Шелюто Б. В., 2006; Листков В. Ю., 2007; Макаров В. И., 2007; Саирова Р. А., 2007; Kansanen Р., 1983; Radenovic В., 1992; Drikis S., 1994; Nömmsalu H., 1996].

Для формирования агрофитоценозов с козлятником восточным можно использовать кострец безостый, тимофеевку луговую и ежу сборную, как наиболее подходящие ему по темпам роста и развития [Райг Х.А., 1977; Надежкин С. Н., 1998; Кузнецов И. Ю., 2012; Raig H., 2001]. В опытах В. М. Изместьева (2003) в Марийском НИИСХ было установлено, что травосмеси с участием козлятника и кострецом формировали высокую продуктивность, отличались долголетием и высокой энергетической эффективностью (коэффициент энергетической эффективности 5,97). Урожайность агрофитоценоза козлятник + кострец может достигать 12 т/га сухого вещества, с выходом 9,8 тыс. к.ед. и 2,8 т сырого протеина с 1 га и содержанием в 1 кг сухого вещества 0,79 корм. ед. и 10,4 МДж обменной энергии [Беляк В. Б., 1998, 2012]. Аналогичные результаты были получены Псковской области [Храмце-

ва В. Г., 2004], Санкт-Петербургском ГАУ [Донских Н. А., 2016А], Башкирском НИИСХ [Леонтьев И. П., 2004Г] и Марийском НИИСХ [Макаров В. И., 2006а; 2007].

В северной лесостепной зоне на кормовые цели можно высевать козлятник восточный в смеси с тимофеевкой луговой [Леонтьев И. П., 2004В; Хаитбаев А. Х., 2007]. В условиях Республики Башкортостан козлятник восточный рекомендовано возделывать в смеси с тимофеевкой луговой по 50 % от их норм высева в чистом виде, и с кострецом безостым в соотношении 60 % и 40 % от норм высева соответственно [Кузнецов И. Ю., 2017]. Возделывание козлтника в смеси с мятликовыми травами (тимофеевка луговая, овсяница тростниковая, ежа сборная, кострец безостый) более эффективно, чем в одновидовых посевах, так как в первые три года пользования в чистых посевах происходит сильное размножение несеянных видов, что снижает качество заготавливаемых кормов [Донских Н. А., 2016].

Однако, А. Н. Кшникаткина (1999А) определила, что продуктивность

козлятника в моновидовом посеве превышала урожайность травосмесей. По

Б

мнению Ю. Н. Зубарева (2003, 2016), включение бобовых компонентов (клевера и люцерны) в агрофитоценозы с козлятником достоверно снижало урожайность сухого вещества. Ь. Ба^епйепе (2008 ) установил, что продуктивность одновидового посева козлятника достигала 12 т/га с концентрацией обменной энергии 9,6 МДж/кг.

Козлятник восточный можно высевать в травосмесях с другими бобовыми травами. Фитоценоз козлятник + люцерна в Чехословакии формировал 24,5 т/га сухого вещества в сумме за два укоса [1оЬашеп Б. К, 1990]. В условиях Башкортостана была исследована аллелопатия растений козлятника и других бобовых трав. Более высокую урожайность 8,1 и 7,3 т/га сухого веще-ствасоответственно обеспечили агроценозы козлятник + эспарцет и козлятник + люцерна. Травосмесь козлятник + клевер луговой необходимо высевать с нормой высева клевера лугового на 50 % ниже рекомендуемой [Леонтьев И. П., 2004б].

Растения клевера гибридного более долговечны в фитоценозах, менее страдают от клевероутомления, чем клевер луговой. Клевер гибридный способен произрастать на переувлажненных, по гранулометрическому составу глинистых почвах и выдерживать относительно высокую кислотность пахотного слоя. У клевера гибридного корневая система короткая, менее развитая, по сравнению с клевером луговым, поэтому он вегетирует и на почвах, где грунтовые воды залегают близко к поверхности. Обладая хорошей зимо- и холодостойкостью, клевер гибридный может возделываться и в северных районах [Ткачев И. Ф., 1974; Мухина И. А., 1978; Серебренников А. М., 1980; Янсон Ф. И., 1982; Уолтон Питер Д., 1986]. Продуктивность фитоценозов с клевером гибридным была выше на 145 - 195 %, относительно данного показателя у одновидовых мятликовых посевов. Исследованиями, проведенными в Московской области, было установлено, что в среднем за пять лет травосмесь тимофеевки луговой и овсяницы луговой обеспечил сбор 2,3 т/га сена, введение в данный фитоценоз клевера гибридного урожайность составила 6,6 т/га [Ромашов П. И., 1969].

Исследования показывают, что результат использования вариантов травосмесей длительного срока использования в разных почвенно-климатических зонах неоднозначный. Применительно к почвенно-климатическим условиям Уральского региона Нечерноземной зоны России необходимо провести анализ продуктивного долголетия агрофитоценозов, в состав которых включены современные сорта люцерны изменчивой, лядвен-ца рогатого, клевера гибридного, козлятника восточного.

1.4.4 Покровная культура

Развитие многолетних трав в год посева играет важную роль для формирования их урожайности в первый и последующие годы пользования. Посев многолетних трав под покров прежде всего имеет экономическое и хозяйственное преимущество, так как сельхозтоваропроизводитель получает

урожай покровной культуры в первый год жизни трав. Также покровные растения защищают многолетние травы в начальный период их развития от перегрева, так как повышают влажность воздуха в приземном слое, от развития сорной растительности, болезней и вредителей, а в зимний период, благодаря оставшейся в поле стерне, способствуют их лучшей перезимовке [Кутузов Г. П., 1986; Касаткина Н. И., 2001; Зубарев Ю.Н., 2003А; Платунов А. А., 2011; Гущина В. А., 2021].

Необходимость подсева многолетних трав под покров яровых зерновых культур обусловлена тем, что в год посева собирается урожай покровной культуры. Опыт многих исследователей показывает преимущества подпокровного сева [Бутолин В., 1985; Быченок Н., 1991; Сорокин В. А., 1997; Кшникаткина А. Н., 2012; Ба1геу Б. К., 1991; 01р1вк1епе К, 1995, 1996]. Меньше всего угнетаются травы при ранней уборке покровных культур. Исследования подтверждают, что лучшей покровной культурой для многолетних трав является яровая пшеница, которая меньше затеняет всходы трав ввиду меньшей ее облиственности, и в связи с относительно ранней уборкой на зерно [Домрачев Д. И., 1973; Галимов К. Х., 1983; Гузнов Г. Я., 1983; Касаткина Н. И., 2008]. В опытах НИИСХ Северо-Востока при посеве под покровом скороспелого (66 - 70 суток) и устойчивого к полеганию ячменя сорта Дина сохранилось 75 - 85 % хорошо развитых растений клевера [Стариков В. А., 1991].

В Среднем Предуралье было установлено, что многолетние травы хорошо развиваются и растут под покровом овса, при этом овес не уступал ячменю и превосходил пшеницу по урожайности [Бутолин В., 1985; Зубарев Ю.Н., 2001; 2003а]. Также в качестве покровных культур в производстве широко используются посевы однолетних бобово-злаковых смесей, убираемых на зеленый корм, викоовсяные или горохоовсяные [Каджюлис А. И., 1977; Овсянников П., 1980; Антонов В. И., 1991; Платунов А. А., 2011; Вотин-цев А. И., 2020]. Такие смеси скашиваются на 25 - 30 дней раньше зерновых

покровных культур, что обеспечивает более лучшее освещение многолетних трав, и дает возможность травам ускорить развитие в первый год жизни.

Однако, необходимо отметить и отрицательную сторону посева трав под покров. Она заключается в том, что покровная культура затеняет всходы трав и ухудшает режим их питания, а также нередко иссушает почву, что приводит к недостатку влаги для подпокровных растений [Домрачев Д. И., 1973]. Академик И. С. Шатилов (1969), изучив взаимоотношение покровных культур и подпокровных трав установил, что при урожайности покровных культур более 30 ц/га происходит выпадение 30 - 70 % растений клевера лугового первого года жизни. Возделывание неполегающих низкорослых, но высокоурожайных сортов зерновых культур, обеспечивает высокую урожайность покровной культуры и многолетних трав. На осушенных почвах Зауралья Республики Башкортостан особенно сильно сказывалось на урожайности трав полегание и поздняя уборка покровной культуры [Сафин Х. М., 2008]. Последействие отрицательного влияния покровных культур на многолетние травы наблюдается не только в год посева, но и на второй и последуюие годы жизни [Ларин И. В., 1964]. В Пермском Крае за девять лет исследований козлятник восточный, подсеянный под покров уступал по основным показателям козлятнику, посеянному без покрова [Зубарев Ю. Н., 2001]. В опытах в степной зоне Республики Тыва подпокровные посевы многолетних трав весной отрастали позднее беспокровных. При этом наибольшую сохранность растений 80 % отмечали на посевах без покрова, наименьшую 45 % - под покровом ячменя, что исследователи связывают с более слабым развитием растений под покровом в связи с сильным затенением всходов многолетних трав [Монгуш Л. Т., 2019].

Беспокровный посев имеет преимущества в том, что многолетние бобовые травы без покровной культуры развиваются лучше, и бывают более устойчивыми к неблагоприятным факторам среды, поэтому, и в последующие годы дают более высокую урожайность сухой массы. При хорошем развитии трав в первый год жизни последействие их возделывания на продук-

тивность других культур севооборота выше, так как при более высокой урожайности они оставляют в почве больше корневых и пожнивных остатков, что повышает содержание в ней азота и органического вещества [Сергеев П. А., 1973; Антонов В. И., 1991].

В опытах ВНИИ кормов всходы клевера лугового, посеянного летом без покрова, появлялись на 6 - 8 сутки, в то время как под покровом всходы отмечали лишь на 10 - 11 сутки. При летнем посеве полевая всхожесть семян была выше (262 шт./м2), чем при весеннем посеве (193 шт./м2). Гибель клевера, посеянного весной под покров однолетних трав, в первую зиму была выше (27 %), чем при летнем беспокровном посеве (19 %) [Новоселов Ю. К., 1991]. По результатам исследований Э. Д. Акманаева (2013) в Среднем Пре-дуралье, урожайность многолетних трав 1 года жизни при посеве без покрова была очень низкой (2,3 ц/га сухого вещества), но превышала урожайность подпокровных посевов. Во второй и третий годы жизни многолетние травы, выращенные без покрова, в сравнении с подпокровными посевами, формировали одинаковую урожайность. Из агрофитоценозов с участием клевера лугового выделился посев клевера лугового тетраплоидного Кудесник, посеянный беспокровно.

Люцерна предъявляет особые требования к покровной культуре. Во-первых, покровная культура не должна иметь большую вегетативную массу, сильно иссушающую почву и затеняющую растения люцерны. Во-вторых, покровная культура должна быть скороспелой, с тем, чтобы при раннем созревании она освободила поле и дала возможность люцерне окрепнуть до наступления сильного похолодания [Образцов А. С., 1981; Нагибин А. Е., 2018]. Было установлено, что люцерну можно с успехом высевать под покров яровых зерновых культур с уменьшением нормы высева или высевая покровную культуру черезрядно [Намятов М. А., 1976; Ларионов А. Г., 1981; Дмитрюк И. А., 1984; Акманаев Э. Д., 2013; Дронова Т. Н., 2019].

В полевых опытах Пермского НИИСХ на густоту стояния растений люцерны влиял способ посева. На беспокровном посеве в конце вегетации

первого года жизни было наибольшее количество растений на 1 м2 и при этом урожайность составила 8,9 - 11,3 т/га зеленой массы. Урожайность люцерны первого года жизни и в сумме за годы исследований была более низкой при возделывании с покровными культурами, ввиду изреживания травостоя [Волошин В. А., 2012; Шлапунов В. Н., 2017].

В исследованиях Г. А. Володькиной (2020) при посеве в засушливые годы последействие покровных культур выражено сильнее, по сбору сухого вещества выделялись беспокровные посевы. Но в целом за два года пользования наибольшая урожайность зеленой массы (27,1 т/га) была получена под покровом вико-овсяной смеси. Аналогичные данные получены Рябовой Т. Н. (2020), в опыте по изучению покровных культур и предпосевной обработки семян люцерны. В зоне Нижнего Поволжья на орошаемых землях целесообразны посевы люцерны под покров практически всех яровых культур, используемых в данной зоне, в том числе ячменя, овса, кукурузы [Дронова Т. Н., 2019]. И в последующие годы урожайность подпокровных посевов была выше, чем беспокровных [Коновалова Н. Ю., 2020].

По данным В. А. Гущиной (2021), наилучшие условия для фотосинтетической деятельности люцерны изменчивой Дарья первого года жизни складываются на беспокровных посевах, тогда как покровные культуры снижали площадь листовой поверхности на 52.59 %, фотосинтетическую продуктивность культуры на 53.59 %, а фотосинтетический потенциал за сутки на 14,7...21,0 % [ОшИсЫпа У.Л., 2021]. В условиях Удмуртской Республики, посев люцерны изменчивой под покров викоовсяной смеси, убираемой на зеленый корм, способствовал лучшей перезимовке растений люцерны и обеспечил сбор сухого вещества 10,82 - 12,89 т/га [Вотинцев А. И., 2020].

При возделывании позднеспелых сортов клевера в Северо-Западном регионе А. И. Демидова (2011) рекомендует использовать подпокровный способ посева под раннеспелые сорта ячменя. Люцерна и раннеспелые сорта клевера лугового при посеве без покрова, уже в первый год формируют урожай зеленой массы 100 - 150 ц/га. В условиях юго-запада Беларуси в среднем

за три года пользования наибольшую урожайность 47,45 т/га и 11,31 т/га сформировали травостои люцерны посевной, посеянные под покров ячменя, убранного на монокорм [Жолик Г. А., 2018].

В условиях Вологодской области, способ посева не оказал существенного влияния на урожайность бобово-мятликовых травосмесей. Несмотря на то, что при беспокровном способе в первый год жизни был получен один полноценный укос 20,8 - 24,7 т/га, их продуктивность была ниже, чем покровной культуры. В то же время, по данным Сафина М. Х. (2010), на осушенных почвах овес наиболее сильно угнетал бобово-злаковый травостой, снижая урожайность сена на 12,9 ц/га в среднем за три года.

В. А. Петрук (2014) рекомендовал использовать в качестве покровной культуры для козлятника, клевера и люцерны пятикомпонентную бобово-злаковую смесь пшеницы, ячменя, овса, гороха и кормовых бобов, которую необходимо убирать на зерносенаж. Посев козлятника под покров гороха провели в условиях Ханты-Мансийского округа. Данный прием оказал угнетающее воздействие на ростовые процессы растений и привел к снижению на 65 % урожайности зеленой массы козлятника восточного по сравнению с контрольным беспокровным посевом [Моисеева Е. А., 2016]. В Республике Марий Эл продуктивность козлятника восточного по сбору сухого вещества под покровной культурой была ниже на 14 - 19 %, чем без покрова. Урожайность козлятниково-злаковых смесей без покрова была выше в 2,07 - 2,54 раза, чем под покровом, сбор сырого протеина - в 2,0 - 4,79, кормовых единиц - в 2,03 - 2,59 раза [Михайлова А. Г., 2008А].

Лядвенец рогатый обладает достаточной теневыносливостью, но в то же время чувствителен к недостатку света, поэтому слабо развивается под покровом густого стеблестоя зерновых культур. Многие исследователи отдают предпочтение беспокровному посеву лядвенца рогатого [Тумасо-ва М. И., 2004; Образцов В. Н., 2012; Чекель Е. И., электронный ресурс]. В НИИСХ Северо-Востока лядвенец высевали в различные сроки и разными способами: беспокровно весной и летом и под покров вико-овса или яровой

пшеницы. Беспокровные посевы лядвенца рогатого, вне зависимости от сроков посева, обеспечивали более высокую урожайность сухого вещества [Ту-масова М. И., 2002; 2004].

А. А. Платунов (2007; 2008) сделал вывод о преимуществе подпокровного посева лядвенца рогатого, что связано с уменьшением засоренности и увеличением суммарного выхода продукции при использовании в качестве покровных культур яровой пшеницы, овса и викоовсяной смеси. Лучшие условия для роста лядвенца рогатого в первый год жизни складывались под покровом овса и в беспокровном посеве. Высокая биомасса викоовсяной смеси несколько замедляла рост и развитие лядвенца рогатого. Растения лядвенца рогатого при беспокровном посеве были лучше обеспечены светом, влагой и питанием и более интенсивно наращивали биомассу по сравнению с его подпокровным возделыванием.

Уровень освещенности является основным фактором, определяющим формирование травостоя лядвенца рогатого в первый год жизни при достаточном обеспечении растений элементами питания и влагой. При посеве под покров овса и ячменя со сниженными на 30 - 50 % нормами высева отмечали лучший режим освещенности (50 - 96 %) лядвенца в течение вегетации. По мере созревания зерновых культур и отмирания у них листьев освещенность лядвенца улучшалась [Золотарев В. Н., 1997, 2003]. В опытах В. Н. Образцова (2012) минимальный уровень освещенности лядвенца (10 - 14 %) был при его возделывании под покровом викоовсяной смеси (1:1) в фазе колошения овса.

Для создания лучших условий для многолетних трав и предотвращения полегания зерновых культур многие авторы рекомендуют снижать норму высева покровной культуры на 20 - 50 % [Сергеев П. А., 1973; Намятов М. А., 1976; Андреев Н. Г., 1984; Проскура И. П., 1984; Фигурин В. А., 2003] с обязательным применением гербицидов на засоренных полях [Стариков В. А., 1991; Кутузов Г. П., 1988; Нейсбергер Й., 1988].

Таким образом, выбор покровной культуры для многолетних трав играет важнейшее значение для формирования ими урожайности в последующие годы, а также с экономической точки зрения. Мнения ученых разных регионов в этом вопросе расходятся. С внедрением в производство новых сортов яровых зерновых культур, с укороченным периодом вегетации, коротко-стебельных, устойчивых к полеганию, необходима их оценка в качестве покровных культур для многолетних трав. В условиях Уральского региона Нечерноземной зоны России особенно актуально изучение покровных культур для таких светолюбивых культур, как лядвенец рогатый и люцерна изменчивая.

1.4.5 Способ посева и норма высева многолетних трав

Регулирование густоты стояния растений многолетних трав путем изменения нормы высева семян дает возможность существенным образом влиять на их кормовую продуктивность. Нормы высева зависят от особенностей роста и развития растений, их требований к условиям освещенности, запасов необходимого количества элементов питания, влаги в почве, а также способа посева [Образцов В. Н., 2012]. Норма высева семян многолетних трав должна быть установлена с учетом почвенно-климатических условий и целей их использования. При загущении растений складываются негативные условия для их роста и развития, такие как взаимное затенение, конкуренция растений за влагу и питательные вещества [Переправо Н. И., 1987; Гончаров П. Л., 1992; Щедрина Д. И., 1996].

Для посева многолетних трав и травосмесей наиболее часто используют обычный рядовой способ (15 см), но в зависимости от конкретных условий и целей посева используют широкорядный с междурядьем 30 см, 45 см или 60 см, а также узкорядный с шириной 6,5 см способы [Ларин И. В., 1964; Маркина А. Г., 2003; Тумасова М.И. и др., 2004; ГОСТ 16265-89]. При выборе способа посева трав должны учитываться их биологические особенности,

погодные условия местности, а также техническая оснащенность хозяйства [Новоселова А. С., 1978]. На полях с невысоким плодородием многие исследователи предлагают высевать многолетние травы обычным рядовым способом, на плодородных, чистых от сорняков - широкорядным с междурядьем 30 см [Пилатович З.И., 1986; Тумасова М.И., 1987, 1989; Кшникаткина А. Н., 1991, 2006; Стариков В.А., 1991; Никифорова Е.В., 1992; 1Шс7ек М., 2000]. При широкорядном посеве норма высева ниже, чем при обычном рядовом, что выгодно с экономической точки зрения.

Нормы высева семян многолетних трав зависят от чистоты семян, их всхожести, крупности, механического состава и плодородия почвы, а также от способа посева. При обычном рядовом посеве на дерново-подзолистых почвах высевают в чистом виде 14 - 16 кг семян клевера лугового и в смеси с тимофеевкой 12 - 14 кг клевера и 4 - 5 кг тимофеевки на 1 га. В Кировской области на плодородных почвах норма высева семян клевера 1 -го класса составляет 11 - 12 кг, на менее плодородных - до 16 кг. При таких нормах посева должно быть по 600 - 800 стеблей на 1 м [Корляков Н. А., 1968; Мухина Н. А., 1978; Волошин В. А., 2012]. Регулирование нормы высева при любых погодных условиях приводит к высокой реализации адаптивного потенциала многолетних бобовых трав. В условиях Красноярской лесостепи норма высева клевера лугового 15 кг/га показала наибольшую кормовую продуктивность: сбор сухого вещества в фазу бутонизации составлял 2,57 т/га; в цветение - 3,76; в плодоношение -

7,27 т/га [Байкалова Л. П., 2021А, 2021Б].

По результатам исследований А. Ю. Полешко (2008) было выявлено, что в условиях лесостепи Среднего Поволжья в среднем к пятому году жизни сорта люцерны обеспечивали наибольший сбор сухого вещества 5,80 -6,93 т/га, кормовых единиц, сырого протеина и обменной энергии при обычном рядовом посеве. Авторы рекомендовали высевать люцерну на кормовые цели обычным рядовым способом с междурядьями 15 см и нормой высева 9,0 млн/га. Шлапунов В. Н. (2019) отмечает повышение содержания сырого протеина в сухом веществе при увеличении нормы высева люцерны с 4,5 до

10,5 млн шт./га, в связи с повышением густоты и облиственности травостоя. Лучшей нормой высева люцерны в Беларуси при подпокровном посеве под ячмень была 17 кг/га [Жолик Г. А., 2018].

Исследования Berti M. (2018) в условиях Северной Каролины (США) показали, что увеличение нормы высева люцерны выше рекомендуемой (10 кг/га) не увеличивает урожайность и качество кормов в год посева. Максимальная урожайность в год посева, первый, второй и третий годы пользования была получена с 73, 52, 37 и 36 растений на 1 м2 и 575, 495, 435 и 427 шт./м стеблей соответственно. При более высокой норме высева плотность растений снижалась по сравнению с более низкой нормой высева. Такие же данные получены M. H. Hall (2004) при изучении люцерны в течение восьми лет пользования с нормами от 3 до 27 кг/га. Нормы высева 10 и 17 кг/га имели одинаковую густоту стеблестоя люцерны в 75 % лет исследования, хотя дальнейшее снижение нормы высева снижало плотность растений.

Лядвенец рогатый на кормовые цели (зеленая масса, сенаж, сено, зеленый конвейер и выпас) высевают обычным рядовым способом, при котором формируется плотный травостой, хорошо затеняющий почву, при этом исключается расход влаги с поверхности почвы и зарастание посевов сорной растительностью. В ранних отечественных и зарубежных публикациях рекомендовались относительно большие нормы высева лядвенца рогатого - до 14 - 16 кг/га [Леонтьев В. М., 1954; Елсуков М. П., 1956; Мейснер А. Ф., 1968; Nittel L., 1965; Cooper C., 1966; Varga P., 1978]. Причем такие нормы применяли при использовании травостоя как на корм, так и на семена [Образцов В. Н., 2012].

В исследованиях А. Н. Кшникаткиной (2009) было установлено, что на кормовые цели лучшим способом посева лядвенца является обычный рядовой с междурядьями 15 см, который обеспечивал в год посева урожайность зеленой массы 21,7 т/га, сухого вещества - 4,6 т/га. В первый год пользования сбор сухой массы составил 9,49 т/га, кормовых единиц - 8,67 тыс./га, во второй год пользования - 12,47 т/га и 9,85 тыс./га соответственно. По данным

исследований Е. Ю. Верхозиной (1989; 1990), А. Н. Кшникаткиной (2004), Б. Чурковой (2000), более высокая урожайность зеленой массы лядвенца рогатого создается при ширине междурядий 15 см. На второй год жизни урожайность зеленой массы была выше в 2,2 - 2,9 раза при обычном рядовом посеве по сравнению с широкорядным.

В Венгрии Ь., (1989) при возделывании лядвенца рогатого на

кормовые цели оптимальной нормой высева считали 15,2 кг/га при ширине междурядий 12 см. В НИИСХ Северо-Востока сбор сухого вещества лядвенца рогатого, посеянного с нормой высева 7 млн шт./га во второй год пользования составил 8,2 - 9,0 т/га [Тумасова М.И., 2004]. По данным В. Н. Шлапу-нова (2014), в условиях Беларуси оптимальная норма высева лядвенца рогатого при обычном рядовом способе посева на корм составляет 5 - 6 кг/га, широкорядный посев уступал по урожайности обычному рядовому.

Таким образом, исследования показали, что норма высева семян многолетних трав может изменяться в значительных пределах при разной ширине междурядий. Лядвенец рогатый и люцерна изменчивая востребованы в производстве Уральского региона Нечерноземной зоны России, но для разработки адаптивных технологий их возделывания необходимо определить оптимальный способ посева и норму высева этих культур в почвенно-климатических условиях региона.

1.4.6 Сроки уборки агрофитоценозов многолетних трав на корм и их

кормовая питательность

Отрасль кормопроизводства должна обеспечивать животноводство кормами с концентрацией обменной энергии 10,5 - 11,0 МДж, сырого протеина 15 - 18 % (злаки) и 18 - 23 % (бобовые) в сухом веществе. Кормление коров такими кормами обеспечивает суточный удой до 20 - 25 кг молока и без концентратов [Трофимов И. А., 2013; Кислякова Е. М., 2014; Коконов С. И., 2017]. В Российской Федерации в разных почвенно-климатических и эко-

номических условиях кормовая база не может быть универсальной. Она должна быть адаптирована к природным условиям, дифференцирована по регионам и по хозяйствам с разной степенью интенсификации животноводства [Косолапов В. М., 2009, 2016].

Многолетние бобовые травы являются основным источником растительного белка, так как в их сухом веществе содержится от 17 до 22 % сырого протеина. При этом бобовые травы дают полноценный по фракционному и аминокислотному составу белок, переваримость которого намного выше, чем у белка мятликовых трав [Ковалев Ю. Н., 2004]. В исследованиях Г. В. Поповой (2018) клевер луговой разных сортов и сроков созревания содержал 15,91 - 17,16 % сырого протеина. При этом тетраплоидный сорт Кудесник обеспечил наибольший сбор обменной энергии.

Сухое вещество козлятника восточного, убранного в начале фазы цветения содержит 0,85 корм. ед., и 158 - 203 г переваримого протеина в 1 корм. ед. [Медведев П. Ф., 1981; Вавилов П. П., 1982; Шагаров А. М., 1985; Яроше-вич М. И., 1991; Уельданов Р., 2002; Прыгунков В. А., 2002; Тимергалиев И.Ф., 2003; ОБшапе В., 2003; АёашоуюБ А., 2011; КаёииНепё, 1., 2013; ТМ V., 2019].

Основная ценность получаемых кормов из многолетних трав заключается как в содержании в них протеина, так и от входящих в его состав незаменимых аминокислот [Ныммсалу Х. К., 1991; Волошин В. А., 2012]. В зеленой массе козлятника восточного имеются биологически активные вещества, стимулирующие секрецию выделения молока, и повышающие надои на 10 -14 % [Жеруков Б. Х., 2003]. Пожнивные остатки козлятника восточного, убранного на семена, являются хорошим кормом: в 1 кг сухого вещества содержание сырого протеина достигает 22,4 %, клетчатки 31,2 %, сырого жира 3,6 %, сахара 8,4 % [Еряшев А. П., 2003].

Корма из козлятника восточного являются энергетически насыщенными [Семенова Н. М., 1991; Степанов А. Ф., 1993; Ярошевич Г. С., 2005]. В сухом веществе сена концентрация обменной энергии составляет

9,8 МДж/кг; гранул из зеленой массы - 11,2 МДж/кг; гранул из соломы -7,2 МДж/кг; сенажа - 10 МДж/кг; силоса - 9 МДж/кг. Переваримость таких кормов выше, чем кормов из других культур [Волошин В. А., 2012]. Коэффициент переваримости сухого вещества у козлятника восточного составляет 0,78 - 0,79, в то время как у большинства кормовых культур - 0,4 - 0,5 [Ал-лабердин И. Л., 2001; Уельданов Р., 2002; Б^ерапоую М., 2007]. В опытах Т. Н. Дроновой (2009) высоким содержанием протеина отличалась биомасса козлятника и люцерны синегибридной - 171 г/кг и 163 г/кг соответственно.

Питательность зеленой массы лядвенца рогатого по некоторым показателям превышает качество кормовой массы клевера, люцерны, однолетних трав, обладая повышенным на 21 - 30 % содержанием кормовых единиц и в 1,6 - 3,5 раза - переваримого протеина [Мейснер А. Ф., 1972; Оше-ва Г. М., 2005б; Образцов В. Н., 2012; Кауёепоуа У., 2013]. В 1 кг натурального корма содержится 0,22 - 0,24 корм. ед., 154 г переваримого протеина, 20 - 25 мг каротина. Содержание сырого протеина в сухом веществе лядвенца в исследованиях В. Н. Шлапунова (2014) достигало 19,1 %, в его смесях с мят-ликовыми травами - 13,1 - 15,5 %. В опытах А. Н. Кшникаткиной (2009) двухукосное использование травостоя лядвенца рогатого обеспечивало наибольший сбор кормовых единиц и переваримого протеина с 1 гектара: 8,24 тыс. и 1,34 т соответственно.

Зеленая масса люцерны изменчивой богата белком со сбалансированным аминокислотным составом, витаминами А, В, С, Е, Н, К, Р, РР, различными микроэлементами, способствующими нормальному росту и развитию животных [Харьков Г. Д., 1989Б; Ходырев И. А., 1991; Шифер К., 2014; Лазарев Н. Н., 2019; Б^ерапоую М., 2007]. Для сельскохозяйственных животных высокая питательная ценность люцерны определяется содержанием особо ценных белковых веществ, так называемым «конституционным» или физиологически активным [Лупашку М. Ф., 1980; Волошин В. А., 2012].

Кормовые достоинства зеленой массы люцерны по содержанию сырого протеина, каротина, кальция, фосфора значительно превосходят клевер. Кон-

центрация сырого протеина достигает 20 - 24 % от сухого вещества, а сбор протеина составляет 3,5 т/га [RadoviC X, 2009]. В одной кормовой единице зеленой массы люцерны содержится 150 - 170 г переваримого протеина, тогда как у клевера - 120 - 124 г. Люцерновое сено также отличается высокой переваримостью питательных веществ. В 100 кг сена содержится 11,22 кг переваримого протеина, что практически в два раза выше, чем данный показатель у клевера [Волошин В. А., 2012; БИракоу А. Б., 2021].

Питательная ценность сена зависит не только от качества травостоя, но и от правильно выбранных сроков уборки трав. Несвоевременная уборка трав значительно снижает кормовую и биологическую ценность зеленой массы. Оптимальным сроком уборки трав на корм является фаза бутонизации - начало цветения у бобовых трав, у мятликовых - колошение. При уборке бобо-во-мятликовых смесей время первого укоса определяют по фазе развития основного компонента в травостое при содержании в растительной массе сырого протеина 10,6 -15,2 % [Колосова А. В., 1955; Минина И. П., 1972; Киселев Н. П., 1995; Шелюто Б. В., 2016; Спиридонов А. М., 2018; Павлючик Е. Н., 2019].

Наибольшее количество питательных веществ, в т.ч. сырого протеина содержится в травах в ранний период их развития: в фазе кущения - колошения у злаковых количество протеина достигает 14,9 %, бутонизации у бобовых - 19,4 %, а во время цветения концентрация протеина у злаковых снижается до 10,4 % и у бобовых - до 18,5 % [Ларин И. В., 1937; Колоскова Л. Н., 1973; Зотов А. А., 1997; Романенко Г. А., 1997; Ельчанинова Н. Н., 2000; Напаскоуа Е., 2004].

На практике часто уборку начинают в более поздние фазы развития трав - при полном цветении, и заканчивают ее в конце цветения и даже при образовании семян. Валовой сбор сухого вещества с 1 га трав, убранных в более поздние сроки, бывает выше. Но прибавка урожайности происходит в основном за счет увеличения количества клетчатки в растениях. По мере старения растения грубеют, в урожае уменьшается доля листьев и увеличивает-

ся доля стеблей, за счет этого в них увеличивается содержание клетчатки, а также резко снижается содержание белка и других питательных веществ и витаминов [Мухина Н. А., 1993; Васин В. Г., 1998]. Это приводит к заметному снижению переваримости всех питательных веществ и уменьшению питательности сухого вещества заготовленных кормов [Шифер К., 2007; Кир-нос И. О., 2011; Нагибин А. Е., 2018].

Результаты исследований А. Д. Капсамун (2014; 2020) показали, что по мере развития растений от стеблевания к цветению обеспеченность кормовой единицы протеином снижалась на 30 % у козлятника восточного, на 20 % -клевера лугового и бобово-злаковой травосмеси. Наибольшая переваримость сухого вещества была у животных третьей группы, получающих корм из бо-бово-злаковой смеси. Сухое вещество рационов коров первой группы (клевер луговой) переваривалось на 69,9 %, второй (козлятник восточный) - 69,8 %, третьей - 76,3 %.

Исследованиями А. Г. Михайловой (2008А) было установлено, что сроки скашивания оказывали влияние на продуктивность травостоев козлятника и его смесей. При проведении уборки трав в фазе цветения было дополнительно получено сухого вещества до 28 %, сырого протеина - до 11 %, кормовых единиц - до 23 % и обменной энергии - до 25 %, по сравнению с более ранним скашиванием. Это связано с тем, что в период бутонизация - цветение в растениях козлятника восточного и лядвенца рогатого продолжается накопление сухого вещества, поэтому при скашивании в более ранние фазы развития наблюдается недобор урожайности. По данным Капсамун А. Д. (2020), содержание сырого протеина в козлятнике восточном по мере прохождения фазам развития снижалось: стеблевание - 23,6 %, бутонизация - 18,5 %, цветение - 15,6 %. Наиболее высокая концентрация сырого протеина отмечается в начале бутонизации, особенно в листьях [Трузина Л. А., Воронко-ва Ф. В., 2015].

При чередовании уборки травостоя козлятника восточного на корм и семена, происходит укрепление травостоя в год получения семян, что спо-

собствует формированию высокой урожайности кормовой массы и высокого сбора сырого протеина в последующие годы [Трузина Л. А., 2018; 31ере1уБ I, 2010]. Среди вариантов, ежегодно убираемых на зеленую массу, наибольший сбор сухого вещества (7,2 т/га) отмечен при попеременном скашивании травостоя в первом укосе (начало цветения - 2 и 4 г. ж., начало бутонизации - 3 и 5 г. ж.) и втором укосе в сентябре [Трузина Л. А., 2017]. По данным С. В. Смер-довой (2015), ежегодный двухукосный режим и попеременный (2-х и 3-хукосный) обеспечивали урожайность сухой массы 14,74 - 15,46 т/га, что больше, чем при ежегодном трехукосном режиме использования травостоя.

Уборка на сенаж по фазам развития козлятника восточного показала, что концентрация обменной энергии в фазе бутонизация - начало цветения составила 10,4 МДж/кг, в фазе полного цветения - начала плодообразования 10,3, поэтому эту фазу следует считать благоприятным периодом для скашивания растений козлятника на сенаж при соблюдении технологических требований по приготовлению кормов [В. 31агкоУБк1у, 2020].

При изучении кормовой продуктивности люцерны В. Г. Васин (1998) установил, что в фазе бутонизации происходит максимальное накопление белковых веществ. Но при раннем скашивании происходит преждевременное прерывание ростовых и фотосинтетических процессов, что приводит к значительному недобору продукции. В связи с этим, наибольший выход кормовых единиц и переваримого протеина обеспечивали укосы в фазе начала цветения. В то же время, В. А. Бондарев (2003) считал, что уборку на зеленый корм можно проводить раньше, потому что при наступлении фазы бутонизации люцерна обеспечивает наибольший сбор сырого протеина и кормовых единиц с 1 гектара - 1,23 т и 6,24 тыс. соответственно. К фазе цветения люцерны данные показатели снижаются до 1,14 т/га и 5,35 тыс./га [Волошин В. А., 2012]. Содержание незаменимых аминокислот в люцерне наибольшее в фазе стеблевания: 12,6 - 14,0 лизина, 3,4 - 3,9 метионина, 6,6 - 6,7 триптофана и фенилаланина, 11,2 - 11,4 аргинина, 5,5 гистидина, 24,3 - 24,6 лейцина и 9,0 - 9,1 валина в 1 кг сухого вещества [Сапрыкин С. В., 2020].

В условиях лесостепи в первый и второй год пользования максимальная урожайность зеленой массы (52,8 - 60,5 т/га и 37,1 - 43,8 т/га) отмечена при скашивании в фазе бутонизации в варианте с посевом 70 % люцерны и 40 % костреца [Тимошкин О. А., 2022].

Существенные изменения кормовой питательности зеленой массы люцерны в зависимости от фаз ее развития отмечали многие исследователи [За-рипова Л. П., 1984; Зотов А. А., 1997; Кушенов Б. А., 2000; Бондарев В. А., 2003; Левахин Ю. И., 2004; Кузнецов И. Ю., 2014; Игнатьев С. А., 2016]. По мере прохождения фаз развития люцерны от бутонизации до цветения отмечали снижение содержания сырого протеина в сухом веществе с 19,5 -22,4 до 16,2 - 18,0 %, и увеличение - сырой клетчатки - с 15,8 - 25,4 до 27,0 -31,2 % [Волошин В. А., 2012].

Лядвенец рогатый при благоприятных условиях обеспечивает 2 - 3 полноценных укоса при высоте скашивания травостоя не ниже 10 - 12 см. Уборку лядвенца на сено лучше приурочить к разгару цветения, когда его масса интенсивно нарастает. В фазе полного цветения в растениях накапливаются гликозиды, поэтому нельзя опаздывать с уборкой лядвенца на зеленый корм, ее следует начинать в фазе бутонизации. Выпас скота на пастбищах с участием лядвенца рогатого следует провести до начала цветения. Травостой в фазе цветения целесообразно подкосить, а массу использовать для заготовки кормов. Недопустимо стравливание оставшихся молодых побегов [Боровик А. А., 2005].

Лядвенце-тимофеечная смесь в условиях Северо-Восточного региона европейской части России на дерново-подзолистых сильнокислых почвах при уборке первого укоса в фазе цветения и второго - в фазе бутонизации лядвенца обеспечивала за 2 - 5 годы жизни наибольший выход обменной энергии 69,5 ГДж/га. Вторым по продуктивности (ОЭ - 65,3 ГДж/га) был вариант с ежегодной уборкой первого и второго укоса в фазе цветения [Фигу-рин В. А., 2018].

Обобщая научные данные, можно отметить, что доказана высокая питательная ценность одновидовых посевов бобовых трав и смешанных бобо-во-мятликовых травосмесей. Сроки уборки многолетних трав играют решающее значение для заготовки высококачественных кормов. Для разработки адаптивной технологии возделывания многолетних трав на корм необходимо определение динамики накопления сухой массы различных агрофито-ценозов, включающих клевер луговой, лядвенец рогатый, козлятник восточный, люцерну изменчивую. Также необходимо выявить наиболее ценные по качеству корма сорта клевера лугового, люцерны изменчивой, травосмеси на основе тетраплоидного сорта клевера.

Таким образом, в результате анализа публикаций научной литературы установлено, что возделывание многолетних трав не только позволяет обеспечить животноводство качественными кормами, но и осуществлять научно-обоснованное чередование культур в севооборотах. Для этого требуется расширение видового состава многолетних трав, особенно бобовых. Актуальной проблемой является повышение урожайности многолетних трав. В научной литературе имеются и противоречивые данные по эффективности возделывания многолетних трав в одновидовых посевах и травосмесях, требуется изучение реакции современных сортов многолетних бобовых трав на абиотические условия и разработка адаптивной технологии их возделывания в поч-венно-климатических условиях Уральского региона Нечерноземной зоны России.

ГЛАВА 2. ОБЪEKТ, MEТОДИKА И УСЛОВИЯ ПРОВEДEHИЯ

ИССЛEДОВАHИЙ

2.1 Объект исследований

Объектом исследований являлись сорта многолетних бобовых и мятли-ковых трав: люцерна изменчивая (Medicago x varia Т. Mart.) сенокосного типа Сарга, Заря, Уралочка, Чишминская, Бибинур, Виктория; лугопастбищного типа Татарская пастбищная, Муслима, Гюзель; клевер луговой (Trifolium pratense L.) двуукосного типа Трио, Дымковский, Диксон, Дракон, Грин, Кудесник (4n); одноукосного типа Фаленский 86, Витязь (4n) , Бирский местный, Атлант, Eрмак, Памяти Бурлаки, Трифон; лядвенец рогатый (Lotus corniculatus L.) Солнышко; козлятник восточный (Galega orientalis Lam.) Гале и Ялгин-ский; тимофеевка луговая (Phleum pratense) Ленинградская 204; кострец безостый (Bromopsis inermis) Чишминский 3, Свердловский 38; овсяница луговая (Festuca pratensis) Свердловская 37; фестулолиум (Festulolium F. Aschers et Graebn) ВИК 90. За стандарты были приняты сорта многолетних бобовых трав, включенные в Государственный реестр селекционных достижений и допущенные к использованию по Волго-Вятскому региону.

2.2 Методика проведения исследований

Методической основой работы являлся полевой эксперимент. Полевые опыты проводили на опытном поле Удмуртского НИИСХ УдмФИЦ УрО РАН в 2002 - 2022 гг., производственные испытания - в колхозе (СХПК) им. Мичурина Вавожского района (2016, 2017, 2018 гг.), СПК (колхоз) «Удмуртия» Вавожского района (2016, 2017, 2018 гг.), в АО «Учхоз Июльское Ижевской ГСХА» Воткинского района (2016, 2019 гг.), СПК «Звезда» Селтинского района (2018, 2020 гг.). Агрохимические анализы почвы и растительных образцов проводили в биохимической лаборатории Удмуртсокго НИИСХ.

Опыт 1. Сравнительная продуктивность сортов клевера лугового дву-укосного и одноукосного типа в разных абиотических условиях (однофак-торный полевой, 2005 - 2010 гг.). Закладка опыта проводилась ежегодно в 2005 - 2009 гг. Схема опыта: двуукосный тип - 1) Трио (стандарт); 2) Дымковский; 3) Диксон; 4) Дракон; 5) Грин; одноукосный тип - 6) Фаленский 86 (стандарт); 7) Витязь (4п); 8) Бирский местный. Расположение вариантов систематическое, со смещением во втором ярусе, в четырехкратной повторно-сти. Учетная площадь делянки - 20 м2. Посев под покров яровой пшеницы (норма высева 4,2 млн шт. всх. семян на 1 га) обычным рядовым способом, норма высева сортов клевера - 7,0 млн шт. всх. семян на 1 га.

Опыт 2. Сравнительная продуктивность сортов клевера лугового при двухлетнем использовании (однофакторный полевой, 2011 - 2015 гг.). Годы закладки опыта: 2011, 2013. Схема опыта: 1) Трио (стандарт); 2) Дымковский; 3) Дракон; 4) Фаленский 86 (стандарт); 5) Атлант; 6) Ермак; 7) Памяти Бурлаки; 8) Трифон. Расположение вариантов систематическое, со смещением во втором ярусе, в четырехкратной повторности. Учетная площадь делянки - 20 м2. Посев под покров яровой пшеницы (норма высева 4,2 млн шт. всх. семян на 1 га) обычным рядовым способом, норма высева сортов клевера -7,0 млн шт. всх. семян на 1 га.

Опыт 3. Сравнительная продуктивность сортов люцерны изменчивой сенокосного и лугопастбищного типа в разных абиотических условиях (од-нофакторный полевой, 2005 - 2010 гг.). Закладка опыта проводилась ежегодно в 2005 - 2009 гг. Схема опыта: сенокосный тип - 1) Сарга (стандарт); 2) Уралочка; 3) Бибинур; 4) Чишминская; 5) Заря; лугопастбищный тип - 6) Татарская пастбищная (стандарт); 7) Муслима; 8) Гюзель. Расположение вариантов систематическое, со смещением во втором ярусе, в четырехкратной по-вторности. Учетная площадь делянки - 20 м . Посев беспокровно обычным рядовым способом, норма высева сортов люцерны - 5 млн шт. всх. семян на 1 га.

Опыт 4. Сравнительная продуктивность сортов люцерны изменчивой при двухлетнем использовании (однофакторный полевой, 2010 - 2015 гг.).

Годы закладки опыта: 2010, 2011, 2013. Схема опыта: 1) Сарга (стандарт); 2) Чишминская; 3) Заря; 4) Татарская пастбищная; 5) Гюзель. Расположение вариантов систематическое, со смещением во втором ярусе, в четырехкратной повторности. Учетная площадь делянки - 20 м . Посев беспокровно обычным рядовым способом, норма высева сортов люцерны - 5 млн шт. всх. семян на 1 га.

Опыт 5. Продуктивность лядвенца рогатого Солнышко в зависимости от покровной культуры, способа посева и нормы высева (трехфакторный, полевой, 2010 - 2017 гг.). Годы закладки опыта: 2010, 2011, 2013. Схема опыта: фактор А - покровная культура: А1 - без покрова (контроль), А2 - яровая пшеница Свеча, А3 - ячмень Белгородский 100, А4 - овес Кречет, А5 - горо-хоовсяная смесь на зеленый корм. Фактор В - способ посева: В1 - широкорядный (30 см), В2 - контроль обычный рядовой (15 см). Фактор С - норма высева лядвенца, шт. всх. семян на 1 га: широкорядный посев: С1 -5 млн (контроль), С2 - 6 млн, С3 - 7 млн; обычный рядовой посев: С4 - 8 млн (контроль), С5 - 9 млн, С6 - 10 млн. За абсолютный контроль при изучении сочетаемых факторов был взят вариант - посев лядвенца без покрова обычным рядовым способом с нормой высева 8 млн шт./га. Норма высева покровных культур, шт. всх. семян на 1 га: пшеница яровая - 4,2 млн, ячмень - 3,5 млн, овес - 4,2 млн, горохоовсяная смесь - 1,0 млн + 2,0 млн шт./га. Расположение

вариантов методом расщепленных делянок, в четырехкратной повторности.

22

Учетная площадь делянок первого порядка - 180 м , второго порядка - 90 м , третьего порядка - 30 м .

Опыт 6. Продуктивность агрофитоценозов многолетних трав при длительном использовании (однофакторный полевой, 2002 - 2012 гг.). Годы закладки опыта: 2002 и 2004. Схема опыта: 1) тимофеевка луговая Ленинградская 204 (контроль); 2) тимофеевка луговая Ленинградская 204 (К60 после 1-го укоса); 3) кострец безостый Чишминский 3 (контроль); 4) кострец безостый Чишминский 3 (К60 после 1-го укоса); 5) лядвенец рогатый Солнышко (контроль); 6) лядвенец рогатый Солнышко + тимофеевка луговая Ленинградская 204 (соотношение компонентов 50 % + 50 %); 7) лядвенец рогатый Солныш-

ко + клевер луговой Трио (30 % + 40 %); 8) лядвенец рогатый Солнышко + клевер луговой Трио + тимофеевка луговая Ленинградская 204 (30 % + 30 % + 40 %); 9) люцерна изменчивая Сарга (контроль); 10) люцерна изменчивая Сарга + козлятник восточный Гале (60 % + 40 %); 11) люцерна изменчивая Сарга + козлятник восточный Гале + кострец безостый Чишминский 3 (40 % + 30 % + 30 %); 12) люцерна изменчивая Сарга + клевер гибридный Первенец (30 % + 70 %); 13) люцерна изменчивая Сарга + тимофеевка луговая Ленинградская 204 (40 % + 60 %); 14) люцерна изменчивая Сарга + клевер гибридный Первенец + тимофеевка луговая Ленинградская 204 (20 % + 45 % + 35 %); 15) козлятник восточный Гале (контроль); 16) козлятник восточный Ялтинский; 17) козлятник восточный Гале + кострец безостый Чишминский 3 (40 % + 60 %). Посев беспокровный обычным рядовым способом (15 см). Нормы высева многолетних трав в чистом виде и в смеси - рекомендованные для Нечерноземной зоны (Справочник по кормопроизводству, 1993; приложение А.1). Расположение вариантов - систематическое, со смещением во втором ярусе, в четырехкратной повторности. Учетная площадь делянки - 27 м2.

Опыт 7. Продуктивность агрофитоценозов многолетних трав на основе клевера лугового тетраплоидного Кудесник (однофакторный, полевой, 2013 -2017 гг.). Годы закладки опыта: 2013 и 2014. Схема опыта: 1) клевер луговой Кудесник (контроль); 2) клевер Кудесник + тимофеевка луговая Ленинградская 204 (соотношение компонентов 40 % + 60 %); 3) клевер Кудесник + люцерна изменчивая Сарга (60 % + 40 %); 4) клевер Кудесник + лядвенец рогатый Солнышко (40 % + 60 %); 5) клевер Кудесник + козлятник восточный Ялгинский (70 % + 30 %); 6) клевер Кудесник + люцерна Сарга + тимофеевка Ленинградская 204 (40 % + 30 % + 30 %); 7) клевер Кудесник + лядвенец рогатый Солнышко + тимофеевка Ленинградская 204 (30 % + 40 % + 30 %). Посев - под покров яровой пшеницы Свеча (норма высева - 4 млн шт. всх. семян на 1 га), способ посева - обычный рядовой (15 см). Нормы высева многолетних трав в чистом виде и в смеси, рекомендованные для Нечерноземной зоны (Справочник по кормопроизводству, 1993, 2014; приложение А.2). Рас-

положение вариантов систематическое со смещением во втором ярусе в четырехкратной повторности. Учетная площадь делянки - 20 м2.

Опыт 8. Влияние покровной культуры и способа посева на кормовую продуктивность люцерны изменчивой Виктория (двухфакторный, полевой, 2019 - 2022 гг.). Год закладки: 2019 г. Схема опыта: Фактор А - покровная культура: А1 - без покрова (к); А2 - яровая пшеница; А3 - ячмень; А4 - викоов-сяная смесь на зеленый корм. Фактор В - способы посева: В1 - широкорядный 60 см (норма высева 2,0 млн шт./га); В2 - широкорядный 30 см (норма высева 3,0 млн шт./га); В3 - обычный рядовой 15 см (норма высева 4,0 млн шт./га) (к). Нормы высева люцерны изменчивой были взяты из рекомендаций оригинатора сорта Виктория [Нагибин А. Е., 2018]. Норма высева покровных культур снижена на 30 % от рекомендуемой по Нечерноземной зоне, шт. всх. семян на 1 га: пшеница яровая - 4,2 млн, ячмень - 3,5 млн, овес - 4,2 млн, ви-коовсяная смесь - 1,8 + 2,1 млн шт./га. За абсолютный контроль при сочетании изучаемых факторов был взят вариант беспокровный посев обычным рядовым способом. Расположение вариантов методом расщепленных делянок,

в четырехкратной повторности. Учетная площадь делянок первого порядка -

22 60 м , второго порядка - 20 м .

Опыт 9. Продуктивность агрофитоценозов многолетних трав на основе люцерны Виктория в зависимости от срока уборки (двухфакторный, полевой, 2019 - 2022 гг.). Год закладки: 2019 г. Схема опыта: Фактор А - травосмеси: 1. Люцерна изменчивая Виктория (к); 2. Лядвенец рогатый Солнышко; 3. Люцерна Виктория + лядвенец Солнышко (соотношение компонентов 40 % + 60 %); 4. Люцерна Виктория + овсяница луговая Свердловская 37 (50 % + 50 %); 5. Люцерна Виктория + кострец безостый Свердловский 38 (50 % + 50 %); 6. Люцерна Виктория + фестулолиум ВИК 70 (60 % + 40 %); 7. Люцерна Виктория + лядвенец Солнышко + кострец Свердловский 38 (30 % + 40 % + 30 %); 8. Люцерна Виктория + лядвенец Солнышко + овсяница Свердловская 37 (30 % + 40 % + 30 %); 9. Люцерна + лядвенец + фестулолиум ВИК 70 (30 % + 40 % + 30 %). Фактор В - срок уборки (фаза скашивания люцерны): 1. Ветв-

ление; 2. Бутонизация; 3. Начало цветения (к). Нормы высева многолетних трав в чистом виде и в смеси - рекомендуемые для НЗ РФ (Справочник по кормопроизводству, 2014; приложение А.3). Расположение вариантов методом расщепленных делянок, в четырехкратной повторности. Учетная пло-

22 щадь делянок первого порядка - 60 м , второго порядка - 20 м .

Опыты проводили в соответствии с требованиями методик опытного дела - Методические указания по проведению исследований в семеноводстве., 1986; Методика государственного ..., 1989; Доспехов Б. А., 1985; Новоселов Ю. К., 1997. Анализ посевного материала: чистота - ГОСТ 12037-81; энергия прорастания и лабораторная всхожесть - ГОСТ 12038-84; масса 1000 семян - ГОСТ 12042-80. Анализ агрохимических свойств почвы - по общепринятым методикам [Ягодин Б.А., 1987]: обменный калий и подвижный фосфор - по А.Т. Кирсанову в модификации ЦИНАО [ГОСТ 26207-91], гумус - по И.В. Тюрину в модификации ЦИНАО [ГОСТ 26213-91], обменная кислотность (рН в солевой вытяжке) - потенциометрическим методом [ГОСТ 26483-85], гидролитическая кислотность - потенциометрическим методом в модификации ЦИНАО [ГОСТ 26212-91], сумма обменных оснований - по методу Каппена-Гильковица [ГОСТ 27821-88]. Площадь листьев (метод высечек), фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность фотосинтеза -по А. А. Ничипоровичу (1972), засоренность посевов - количественно-весовым методом [Практикум по земледелию, 2004], ботанический состав травостоя - количественно-весовым методом [Новоселов Ю. К., 1997], масса корней - методом Станкова [Практикум по земледелию, 2004]. Определение целлюлозоразлагающей активности почвы методом аппликаций, определение содержания аммонийного и нитратного азота в пахотном слое почвы в период вегетации методом Къельдаля [Практикум по земледелию, 2004]. Химический анализ растительных проб [Лукашик Н.А., 1964]: общий азот и сырой протеин - по методу Кьельдаля [ГОСТ 13496.4-93], фосфор - ГОСТ 13496.493, калий - ГОСТ 30504-97, влага - ГОСТ 27548-97, сырая клетчатка - по Ге-небергу и Шотману [ГОСТ 13496.2-91], сырой жир - ГОСТ 13496.15-97, сы-

рая зола - ГОСТ 26226-95, концентрация обменной энергии в корме - ГОСТ 51038-97, растворимые сахара - по Бертрану [ГОСТ 26176-2019]. Энергетическая и экономическая оценка на основании технологических карт [Новоселов Ю. К., 1997; Кащенко А. С., 1994; Вафина Э. Ф., 2016]. Оценка качества кормов по ГОСТ Р 55452-2021, ГОСТ Р 56912-2016. Существенность разницы в показаниях между вариантами - методом дисперсионного анализа, теснота и форма связи - методом корреляционно-регрессионного анализа [Доспехов Б.А., 1987]. Термины и определения - ГОСТ 16265-89, ГОСТ 23153-78. Экологическая пластичность и стабильность видов и сортов многолетних бобовых трав по S. A. Eberhart, W. A. Russell [1966] в изложении В. А. Зыкина и др. [Методика., 2011].

2.3 Условия проведения исследований

2.3.1 Почвенно-климатические условия региона

Нечерноземная зона Урала по общей земельной территории больше южной, но по площади сельскохозяйственных угодий в 2,5 раза меньше. Уральский хребет делит Нечерноземную зону Урала на две отличительные по природным условиям части: Среднее Предуралье, куда входит Пермский край и Удмуртская Республика, и Средний Урал - Свердловская область [Холзаков В. М., 2002].

Уральский регион Нечерноземной зоны России входит в состав Среднерусской провинции южнотаёжно-лесной зоны [Природно-сельскохозяйственное..., 1983]. Территория Удмуртской Республики расположена на востоке Русской равнины в Среднем Предуралье, в междуречье Камы и Вятки. На западе и севере она граничит с Кировской областью, на востоке - с Пермской, на юго-востоке - с Башкортостаном и на юге - с Татарстаном. Из общей площади Удмуртской Республики сельскохозяйственные угодья занимают 44,9 % ее территории, в том числе пашня 36,7 % или

81,7 % площади сельскохозяйственных угодий [Фатыхов И. Ш., 2015; Атлас., 2016]. Различие климата от западных частей зоны к восточным особенно проявляется в континентальности и суровости зимы, продолжительности вегетационного периода, в колебании среднесуточной температуры воздуха и осадков [Константинов А.Ф., 1978; Природно-сельскохозяйственное ..., 1983; Атлас., 2016].

Особенностью климата региона является его континентальность, что в первую очередь обусловено большими суточными, месячными, сезонными и годовыми амплитудами температуры воздуха. Средняя годовая амплитуда температуры воздуха равна 32...34 °С. В июле средняя температура воздуха в Удмуртской Республике составляет 17...19 оС, абсолютный максимум достигает +38 °С, в январе абсолютный температурный минимум - 49,7 °С при среднесуточной температуре воздуха - 14... - 15 °С. Также на континенталь-ность климата региона указывает ежегодная вероятность 24,0 - 24,9 % засух и суховеев [Константинов А. Ф., 1978; Атлас..., 2016].

Уральский регион Нечерноземной зоны включает четыре природные зоны: лесную (таежную), лесолуговую (подтаежную), лесостепную и горнолесную. Удмуртская Республика расположена в пределах двух природных зон - лесолуговой и лесостепной. Лесолуговая зона занимает 78,3 % территории республики. Землепользование Удмуртского НИИСХ УдмФИЦ УрО РАН находится в этой зоне, относится к южному району республики с теплым, умеренно-влажным климатом, для которого характерно короткое жаркое лето с засушливыми периодами: летними или с середины мая до середины июня. Среднегодовая температура воздуха составляет +1,2 °С, сумма температур выше 10 °С - 1700.1900 °С. Продолжительность безморозного периода - 110 - 124 дня. Последние заморозки в воздухе заканчиваются 15 -22 мая, в отдельные годы отмечаются в начале июня, а осенью начинаются 21 - 25 сентября. Гидротермический коэффициент равен 1,1. Осадков за год выпадает 450 - 600 мм, а за вегетационный период - 250 - 333 мм. По годам

и в течение года количество осадков сильно меняется. Отклонения от среднегодовой нормы в отдельные годы достигают 50 - 60 %.

Лесостепная зона Удмуртской Республики расположена в южной ее части и составляет 21,7 %. Годовое количество осадков бывает на уровне 400 - 450 мм, за вегетационный период - 200 - 240 мм, ГТК снижается до 0,9. Продолжительность дней активной вегетации 130. Безморозный период длится 120 - 135 дней. Высота снежного покрова в регионе колеблется от 50 до 80 см. Устойчивый снежный покров устанавливается во второй декаде ноября, а сходит в конце апреля - начале мая. Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова - 160 - 165 дней. Почва промерзает на глубину 65 - 90 см, на малоснежных участках до 1 метра. Средний температурный минимум почвы на глубине узла кущения для большинства районов составляет -5.-8 °С, то есть близок к оптимальному значению [Холзаков В. М., 2002; Атлас., 2016].

Среди почв в республике наибольшее распространение получили дерново-подзолистые почвы разной степени оподзоленности и мощности дернового слоя (2/3 от площади территории), серые лесные оподзоленные почвы (8 %), дерново-карбонатные почвы (2,7 %), пойменные и болотные почвы. Дерново-подзолистые почвы представлены в основном суглинками, лишь 10 % песчаных и супесчаных по гранулометрическому составу почв [Ковриго В. П., 1964; Фатыхов И. Ш., 2015]. Эродированные почвы занимают более 70 % пашни [Вараксина Е. Г., 2008]. Преобладающая часть почвенного покрова отличается относительно высокой кислотностью и низким содержанием подвижного фосфора [Гаврилов К. А., 1983]. Почвенное разнообразие обусловлено особенностями материнских пород, расположением региона в переходной полосе климатических и лесорастительных зон, пересеченным рельефом [Касимов А. К., 2007].

2.3.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований

Вегетационные периоды в годы проведения иследований (2002 -2022 гг.) отличались по температурному режиму и осадкам (приложение А.4). Май 2002 г. характеризовался среднесуточной температурой воздуха ниже нормы на 3,1 °С и большим количеством осадков (258 % от нормы), что привело к нарушению воздушного режима почвы и полные всходы многолетних мятликовых трав отмечали через 22 суток после посева, бобовых -через 26 суток. Вегетационный период по температурному режиму был прохладным и умеренно-влажным, травы в хорошем состоянии ушли в зиму.

Зимний период 2002 - 2003 гг. был снежным и теплым. Минимальная температура почвы в зоне расположения корневой шейки клевера лугового не опускалась ниже -2 оС, что оптимально для перезимовки многолетних трав. Обилие осадков в мае (233 % от нормы) и июне (164 % от нормы) и прохладный температурный режим благоприятно влияли на рост многолетних трав. Однако дожди вызвали полегание бобовых трав, особенно в одно-видовых посевах. Это затруднило укос и обусловило снижение кормовой питательности трав. В смешанных посевах с мятликовыми бобовые травы были более устойчивы к полеганию. Июль и август отличались среднесуточной температурой воздуха выше нормы на 1,3.2,9 °С, что привело к быстрому развитию растений, но медленному нарастанию вегетативной массы. В осенние месяцы среднемесячная температура воздуха была выше среднемного-летних значений на 1,6 - 4,2 оС.

Среднемесячная температура воздуха зимних месяцев 2003 - 2004 гг. превышала норму на 1,4 - 6,2 оС. Минимальная температура почвы в зоне расположения корневой шейки клевера лугового не опускалась ниже - 0,5 оС. Травы перезимовали хорошо. Май был теплым (выше нормы на 1,6 °С) и влажным (183 % от нормы), что способствовало дружному появлению всходов трав: у бобовых трав - через 6 - 7 суток, мятликовых - через 10 суток. Условия вегетационного периода 2004 г. были на уровне среднемноголетних данных. Формирование первого и второго укоса прошло при среднесуточной

температуре воздуха 16,5.21,2 оС и сумме осадков 61,5 - 112,2 мм (116 -158 % от нормы). Завершение вегетации растений было отмечено 12 октября.

Зимний период 2004 - 2005 гг. характеризовался повышенной на 1,0.4,4 оС температурой по сравнению со средними данными. Толщина снежного покрова составляла 40 см. Минимальная температура в зоне расположения корневой шейки клевера лугового не опускалась ниже -2,5 оС. Весной 2005 г. сход снега был отмечен 17 апреля, при температуре воздуха +6,3 во второй и +10,9 °С в третьей декаде апреля травы отрастали рано. Поэтому наступление фаз развития растений было отмечено на 4 - 7 суток раньше обычных данных. Май 2005 г. был теплым (+ 3,2 оС выше нормы) и сухим (50 % от нормы). Июнь и июль были влажными, прохладными. Завершение вегетации растений было отмечено 19 октября, на две недели позже средней многолетней даты. Снежный покров установился относительно поздно (25 ноября), что при отрицательных температурах воздуха привело к глубокому промерзанию почвы.

Зима 2005 - 2006 гг. была многоснежой, за декабрь - март осадков выпало 117 - 183 % от нормы. Высота снежного покрова достигала 61 см, минимальная температура почвы на глубине залегания корневой шейки клевера лугового составила -4,0 оС. Снег сошел рано, 14 апреля. Однако, низкие ночные температуры в третьей декаде апреля и в первой декаде мая сдерживали рост и развитие растений многолетних трав. Погодные условия мая 2006 г. соответствовали среднемноголетним. В июне среднесуточная температура воздуха была выше на 3,6 оС среднемноголетнего показателя, осадков выпало 35 % от нормы. Июль и август по температурному режиму и осадкам были близки к средемноголетним показателям. В августе, сентябре и октябре осадков было выше нормы на 30 - 31 %, что привело к сильному увлажнению почвы.

Температура в декабре 2006 и январе 2007 гг. была выше, чем средне-многолетняя на 6,5 и 9,5 оС соответственно. Зимний период отличался резкими колебаниями температуры. Морозы сменялись оттепелями. В течение зи-

мы высота снежного покрова изменялась от 5 до 48 см. Однако, благодаря устойчивому промерзанию почвы, температура почвы на глубине залегания корневой шейки клевера лугового была оптимальной (-1,5.-2,0 °С) на протяжении всего зимнего периода. Переход среднесуточной температуры через 0 °С был отмечен 20 марта 2007 г., что на 15 суток раньше средней многолетней даты. Сход снега произошел на 6 суток раньше среднемноголетней датыт - 6 апреля. Период вегетации трав был теплым и влажным, осадков выпало 129 - 194 % от нормы. В первом укосе отмечали полегание трав, особенно в одновидовых посевах бобовых, чему способствовали ливневые дожди. Завершение вегетации растений многолетних трав было отмечено позднее среднемноголетней даты на 19 суток, 22 октября. Продолжительность вегетационного периода многолетних трав составила 178 - 182 суток.

В течение зимы 2007 - 2008 гг. высота снежного покрова колебалась от 0,5 до 67 см. Условия для перезимовки многолетних бобовых трав были относительно благоприятными. Сход снега на опытах произошел 10 апреля (на 2 суток раньше среднемноголетней даты). Несмотря на то, что в дневные часы температура воздуха повышалась до + 5.+10 °С, многолетние травы не сразу начали отрастать. Это было связано с тем, что хорошо увлажненная осенью почва оттаивала медленно. Отрастание трав было продолжительным. В июне при обилии осадков (145 % от среднемноголетней нормы) травы начали быстро развиваться. Июль и август были теплыми с достаточным количеством осадков. Завершение вегетации растений было отмечено 5 ноября, что позднее среднемноголетней даты на 33 суток.

В 2009 г. сход снега произошел 18 апреля, что на 6 суток позднее средней многолетней даты, но с 21 по 26 апреля наблюдался снежный покров при температуре воздуха 0.+1°С. В связи с этим, отрастание многолетних трав началось лишь в начале мая. Метеоусловия вегетационного периода были приближены к средним многолетним данным. 8 ноября установился снежный покров 15 - 20 см, но к 23 ноября при среднесуточных температурах воздуха выше 0 оС снег полностью стаял, шли дожди. В начале декабря при недоста-

точном снежном покрове - 2 - 5 см температура почвы на глубине корневой шейки многолетних трав достигла -6 оС. В течение 15 - 18 декабря температура воздуха опускалась до -35.-38 оС, что повлекло за собой снижение температуры на глубине залегания корневой шейки до -16 оС. Такая температура являлась критической для растений клевера, люцерны, лядвенца и козлятника.

Сход снега на опытах произошел 17 апреля 2010 г. (на 5 дней позднее среднемноголетней даты), температура воздуха с 19 по 23 апреля была выше 10 оС. Отрастание трав на опытах было удовлетворительным. Посев лядвенца и покровных культур был проведен во второй декаде мая, всходы лядвенца отмечали через 7 дней. В связи с благоприятными погодными условиями мая и июня многолетние травы развивались быстро. После проведения первого укоса установилась жаркая сухая погода. В июле среднесуточная температура воздуха была на 4,0 ° выше среднемноголетних показателей, осадков выпало 41 % от нормы. Неоднократно отмечались засушливые условия с температурой воздуха выше 38 оС. Рост растений приостановился. Растения ляд-венца и люцерны, не достигнув высоты 15 - 20 см, вступили в фазу цветения. Козлятник восточный остро реагировал на засушливые условия в середине лета. К концу июля растения находились на стадии отрастания, появились единичные новые листочки. В связи с такими экстремальными погодными условиями второй укос не проводили, чтобы растения к зиме накопили запас питательных веществ. Сентябрь был на 2,4 оС теплее среднемноголетних данных, осадков выпало 51 % от нормы. Окончание вегетации трав отмечено 1 октября.

Сход снега с полей в 2011 г. был отмечен лишь 20 - 25 апреля, при среднемноголетнем сроке 12 апреля. Снежный покров при прохладной и дождливой погоде апреля таял медленно, влага полностью впиталась в почву. В связи с теплой и многоснежной зимой на опытах размножились грызуны, от которых сильно пострадали варианты с одновидовым посевом тимофеевки. Было отмечено отрастание лишь одиночных растений тимофеевки, по-

этому, данный вариант не учитывали. Прохладная затяжная весна повлияла на отрастание трав. В мае среднесуточная температура воздуха составила 11,8 оС, осадков выпало 72 % от нормы, что благоприятствовало росту трав. Летний период по метеоусловиям был приближен к среднемноголетним данным. Осенние месяцы 2011 г. характеризовались повышенной температурой воздуха (на 1,2.2,3 ОС выше среднемноголетних) и избыточным количеством осадков (119 - 297 % от нормы). Окончание вегетации трав отмечено 24 октября. Декабрь оказался теплее обычного на 2,5 ОС при выпадении осадков в 1,4 раза больше нормы. Снежный покров составил 38 см при норме 27 см. Почва промерзла лишь до 47 см при норме 67 см. Условия для перезимовки растений были неблагоприятными.

В апреле 2012 г. стояла теплая погода с обилием осадков (133 %). Под снегом в первой декаде апреля отмечено наличие талой воды слоем до 2 см, что отразилось на состоянии многолетних трав. Снег сошел в обычные сроки (17 апреля). Июнь был теплым и влажным. В июле выпало 59 мм осадков или 187 % от нормы, были ливневые дожди с сильным ветром. Травостой многолетних трав был подвержен полеганию. Осень была влажной и теплой. Обилие осадков привело к переувлажнению почвы. Окончание вегетации растений было отмечено 28 октября.

В апреле 2013 г. началось быстрое таяние снега при обилии осадков (169 % от нормы). Однако, оттаивание увлажненной почвы происходило медленно. Средняя температура июня была на 3°С выше нормы, осадков выпало недостаточно - 60 мм или 36 %. Особенно сухими были вторая и третья декада июня. Осенью 2013 г. выпало большое количество осадков (отклонения от средних многолетних показателей на 54 - 218 %), что привело к сильному переувлажнению почвы. Повышенная температура воздуха (выше нормы на 0,9.7,5°С) при недостатке солнечного света привела к израстанию лядвенца. Окончание вегетации растений было отмечено 30 октября. Ноябрь был очень теплый, отклонение от средних многолетних показателей на 7,5°С. Погодные условия характеризовались неустойчивостью по температурному

режиму и по осадкам. Температура на глубине залегания корневой шейки клевера не опускалась ниже -1°С.

В 2014 г. сход снега с полей произошел 19 апреля - на 7 суток позднее средней многолетней даты. Верхний слой почвы постепенно оттаивал, а 25 апреля почва оттаяла полностью. Май был теплее средних многолетних показателей на 4,2 оС, осадков выпало 59 % от нормы. Среднемесячная температура воздуха 16,7 °С в июне была в пределах нормы. Осадки носили ливневый характер, за месяц выпало 96 мм (160 % нормы). Окончание вегетации растений трав в 2014 г. наступило 2 октября. Снежный покров установился 16 октября. Декабрь и январь отличались обилием осадков - на 31 - 95 % выше среднемноголетних.

Сход снега на полях произошел 16 апреля 2015 г. - на 4 суток позднее среднемноголетней даты. Погодные условия апреля отличались обилием осадков при температуре воздуха, приближенной к среднемноголетним показателям. Май был теплым и влажным, что благоприятствовало росту трав. Особенностью погодных условий июля было обилие осадков (203 % от нормы) при температуре воздуха, на 2,6 °С ниже среднемноголетних значений. Метеоусловия августа были схожими с погодой июля - осадков выпало на 94 % больше нормы, а температура было ниже на 1,6 °С. Растения трав испытывали недостаток солнечного света.

В 2016 г. отрастание многолетних трав началось 15 - 16 апреля. Летний период (за исключением июня) был засушливым, с мая по август количество выпавших осадков составило 32 - 64 % от среднемноголетней нормы. Среднемесячная температура воздуха в мае была 13,3 оС, в июле - 21,0 оС, в августе - 22,6 оС, что на 1,7 - 6,9 оС выше среднемноголетней. Все это отрицательно повлияло на рост растений во втором укосе. Сентябрь 2016 г. характеризовался теплой и дождливой погодой. Окончание вегетации растений многолетних трав в 2016 г. произошло 2 октября. Снежный покров установился 16 октября.

В 2017 г. начало отрастания многолетних трав произошло 9 - 10 мая, но растения отрастали очень медленно в связи с низкими среднесуточными температурами воздуха. Летний период (за исключением августа) характеризовался как прохладный и влажный, с мая по июль сумма осадков составила 119 - 222 % от среднемноголетней нормы. Среднемесячная температура воздуха в мае была 11,6 оС, в июне - 17,0 оС, в июле - 18,7 оС, что на 0,4.2,1 оС ниже среднемноголетних. Сентябрь 2017 г. характеризовался погодными условиями, близкими к климатической норме.

В 2019 г. сход снега с полей был отмечен 13 - 17 апреля, посев многолетних трав и покровных культур проведен во второй декаде мая. В связи с благоприятными погодными условиями мая, обилием осадков (158 % от среднемноголетней нормы) всходы многолетних трав в агрофитоценозах отмечали через 6 - 8 дней. Осень 2019 г. была теплой, влажной и продолжительной. Окончание вегетации растений отмечено 29 октября, при средне-многолетних сроках - 3 октября. Среднемесячная температура воздуха за зимние месяцы была на 0,2 - 2,9 °С выше климатического уровня. Температура почвы на глубине узла кущения мятликовых трав держалась на уровне -3.- 4 0С.

В 2020 г. снег сошел с опытов 4 апреля, возобновление вегетации многолетних трав - 9 - 15 апреля. Благоприятная погода в мае при обилии осадков способствовала быстрому отрастанию многолетних трав. Май и июль были теплыми, среднесуточная температура воздуха составила 11,6 и 18,7 °С, что на 1,6 и 2,1 °С выше среднемноголетней нормы. Июль был очень влажным, осадков выпало 168 % от нормы, что способствовало хорошему отрастанию многолетних трав после первого укоса и формированию не только второго, но и третьего укоса. Растения в зиму ушли в хорошем состоянии.

Декабрь 2020 г. и февраль 2021 г. отличались пониженной на 1 - 5 °С температурой воздуха и достаточной высотой снежного покрова (43 - 62 см). Минимальная температура почвы на глубине залегания узла кущения и корневой шейки многолетних трав была в пределах -1...-2 °С. Весной 2021 г. полное отсутствие снега на опытах отмечали 12 апреля. Отрастание много-

летних трав началось в третьей декаде апреля. Температура воздуха в мае, июне, июле и августе превышала среднемноголетние значения на 0,9 - 4,3 °С. Осадков в эти месяцы было мало (53 - 74 %) и только в июле сумма осадков составила 133 % от нормы, причем осадки имели ливневый характер. В целом условия вегетации были засушливыми, а также была зафиксирована почвенная засуха с 28 июня по 18 июля. Поэтому растения многолетних трав после первого укоса отрастали медленно и были низкими. Осень была достаточно теплой, снежный покров установился 20 ноября.

Зимние месяцы 2021 - 2022 гг. были теплыми и снежными, температура воздуха была выше среднемноголетних данных на 0,3.7,1 °С, осадков выпало 158 - 301 % от нормы. Условия для перезимовки многолетних трав отмечены как удовлетворительные. Весной 2022 г. снег сошел 20 апреля. Но в связи с низкими среднесуточными температурами воздуха в конце апреля и в мае (на 1,9 °С ниже нормы), отрастание многолетних трав началось с опозданием от средних многолетних сроков на 7 - 21 день. Температура июня и июля была ниже среднемноголетних данных на 1,3.1,5 °С, с обилием осадков в июне (178 %). В августе установилась сухая теплая погода, осадков выпало всего 3 % от нормы. Многолетние травы сформировали два укоса за вегетацию.

Из двадцати лет исследований вегетационные периоды четырех лет (2010, 2013, 2016, 2021) характеризовались значительной засушливостью с ГТК 0,64 - 0,69, трех лет (2009, 2011, 2022) - засушливостью с ГТК 0,87 -0,99, трех лет (2006, 2008) - незначительной засушливостью с ГТК 1,11 -1,15, шести лет (2002, 2003, 2004, 2005, 2007, 2014) - достаточным увлажнением с ГТК 1,38 - 1,59, четырех лет (2012, 2015, 2017, 2019) - переувлажнением с ГТК 1,70 - 1,97 (таблица 1).

Таким образом, анализ метеорологических условий вегетационных периодов за годы проведения исследований показал, что они были различными и по-разному влияли на формирование урожайности многолетних бобовых трав. Значительные колебания температуры и осадков являются характерны-

ми для вегетационного периода Уральского региона Нечерноземной зоны России. Следствием резких различий метеорологических условий явилось формирование разного уровня кормовой продуктивности многолетних бобовых трав.

Таблица 1 - Влагообеспеченность в годы исследований

Характер увлажнения Год ГТК

Значительная засушливость (ГТК - 0,4-0,7) 2010; 2013; 2016; 2021 0,64-0,69

Засушливость (0,7-1,0) 2009; 2011; 2022 0,87-0,99

Незначительная засушливость (ГТК - 1,0-1,3) 2006; 2008; 2020 1,11-1,15

Достаточное увлажнение (ГТК - 1,3-1,6) 2002; 2003; 2004; 2005; 2007; 2014 1,38-1,59

Переувлажнение (ГТК - больше 1,6) 2012; 2015; 2017; 2019 1,70-1,97

2.3.3 Почвенные условия

Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы в экспериментальном севообороте опытного поля Удмуртский НИИСХ УдмФИЦ УрО РАН представлена в таблице 2. Почва дерново-среднеподзолистая среднесуг-линистая. Пахотный слой имел рНКС1 - от среднекислой до нейтральной (4,8 -6,2) с низким (1,9 - 2,2 %) содержанием гумуса. Содержание подвижного фосфора было от высокого до очень высокого (201 - 353 мг на 1 кг почвы), обменного калия - от повышенного до очень высокого (101 - 315 мг на 1 кг почвы).

Таблица 2 - Агрохимическая характеристика пахотного слоя почвы опытных участков

Год закладки № опыта Гумус, % рН кс1 Нг Б Р2О5 К2О

ммоль/100 г мг/ кг

2002 6 1,9 4,9 3,26 11,41 215 169

2004 6 2,1 6,2 1,28 15,68 353 207

2005 1,3 1,9 4,8 2,92 12,67 350 207

2010 5 1,9 5,2 2,33 13,57 350 207

2010 4 2,0 5,9 1,23 14,77 330 218

2011 2,4,5 1,9 5,9 1,30 15,55 328 315

2013 2,4,5 1,9 4,8 2,92 11,54 201 160

2013 7 2,0 5,9 1,23 14,77 330 218

2014 7 1,9 4,8 2,92 11,54 201 160

2019 8,9 2,2 6,1 1,42 12,96 346 101

2.4 Технология возделывания многолетних трав в опытах

Основную и предпосевную обработку почвы проводили в соответствии с рекомендациями адаптивно-ландшафтной системы земледелия [Научные основы., 2002; Фатыхов И. Ш., 2015]. Перед закладкой опытов осенью проводили дискование БДТ-3 и зяблевую вспашку плугом ПЛН-3-35 на полную глубину пахотного слоя (20 - 22 см). Весной - боронование зяби тяжелыми зубовыми боронами БЗТС-1 в два следа. Внесение минеральных удобрений в дозе К30Р60К60 (аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий) осуществляли 1-РМГ-4. Затем проводили двойную культивацию с боронованием КПС-4 + БЗСС-1, а на следующий день обработку комбинированным агрегатом РВК-3,6. До посева была проведена скарификация семян козлятника восточного, лядвенца рогатого, люцерны изменчивой. Семена всех бобовых трав в день посева были обработаны ризоторфином со специфичным для каждой культуры штаммом клубеньковых бактерий из расчета 200 г на гектарную норму семян. Посев многолетних трав в опытах был проведен согласно схем опытов сеялкой СН-16 на глубину 1,5 - 2 см, покровных зерновых культур - на глубину 3 - 4 см. Боронование БЗСС-1,0 на многолетних травах первого и последующих годов пользования проводили ежегодно весной. В опыте 6 через две недели после возобновления вегетации подкармливали посевы фосфорно-калийными удобрениями из расчета Р40 и К60. В опыте 9 проводили подкормку азотными удобрениями в дозе К30 после каждого укоса. Уборку трав по делянкам опытов проводили при достижении укосной спелости основного компонента агроценоза: бобовые травы - в фазе бутонизации - начала цветения, мятликовые - в фазе колошения. В опыте 9 - согласно схеме опыта.

ГЛАВА 3. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И УРОЖАЙНОСТЬ

МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ

3.1 Урожайность сортов клевера лугового в зависимости от метеорологических условий

В 2006 - 2010 гг. средняя урожайность клевера Трио 6,4 т/га сухой массы формировалась при продолжительности периода отрастание - первый укос 59 суток с суммой положительных температур 865 °С при среднесуточной температуре воздуха 14,7 °С (приложение Б.1, таблица 3). Условия увлажнения (ГТК - 0,86) характеризовались как засушливые.

Таблица 3 - Метеорологические условия по периодам развития сортов клевера лугового (среднее за 2006 - 2010 гг.)_

Период развития Продолжительность периода, сут. Температура воздуха, оС Сумма осадков, мм ГТК

сумма среднесуточная

двуукосный сорт диплоидного типа Трио, у рожайность 6,4 т/га сухого вещества

Весеннее отрастание - ветвление 21 235 11,2 23,6 1,01

Ветвление - бутонизация 30 468 15,6 38,8 0,83

Бутонизация - цветение 8 162 20,2 11,8 0,73

Отрастание - первый укос 59 865 14,7 74,2 0,86

одноукосный сорт Фаленский 86, урожайность 6,7 т/га сухого вещества

Весеннее отрастание - ветвление 24 295 12,3 29,0 0,99

Ветвление - бутонизация 35 581 16,6 55,6 0,95

Бутонизация - цветение 7 143 20,4 11,1 0,78

Отрастание - первый укос 66 1019 15,4 95,7 0,94

двуукосный сорт тетраплоидного типа Кудесник*, 6,0 т/га сухого вещества

Весеннее отрастание - ветвление 23 253 11,1 25,0 1,00

Ветвление - бутонизация 32 533 16,8 84,6 1,59

Бутонизация - цветение 19 340 17,5 69,6 2,05

Отрастание - 1 укос 74 1126 15,2 179,2 1,59

Примечание: * - за 2003 - 2005 гг.

Рост и развитие растений клевера одноукосного Фаленский 86 проходило при продолжительности периода отрастание - первый укос 66 суток, причем фаза отрастания увеличилась на 3 суток, ветвления - на 5 суток по сравнению с длиной данных периодов у двуукосного клевера Трио. Для получения урожайности 6,7 т/га сухого вещества клеверу Фаленский 86 требо-

валась сумма положительных температур 1019 °С, при среднесуточной температуре воздуха 15,4 °С. Условия увлажнения были засушливые, ГТК составил 0,94.

Сорт Кудесник отличался более продолжительным периодом отрастание - укосная спелость - 74 суток, чем сорт Трио при сумме температур 1126 °С и осадков 179,2 мм (приложение Б.2). В период формирования первого укоса были благоприятные погодные условия с ГТК 1,59.

Для определения тесноты и формы связи урожайности сухой массы клевера лугового разных типов с метеорологическими условиями по фазам развития был проведен корреляционный анализ. Корреляционная связь между урожайностью клевера Трио и продолжительностью отдельных фаз развития была слабой (г = -0,31.0,13). В период весеннее отрастание - ветвление клевера Трио была выявлена обратная сильная корреляционная связь г = -0,71 урожайности сухого вещества со среднесуточной температурой воздуха (таблица 4).

Для формирования урожайности сухой массы 6,7 т/га клеверу одно-укосного типа Фаленский 86 требовались пониженные температуры на протяжении периода ветвление - цветение, выявлена обратная средняя корреляционная связь между урожайностью и среднесуточной температурой воздуха г = -0,54.-0,67. Данный сорт был более требователен к условиям увлажненности, корреляционная зависимость урожайности сухого вещества с суммой осадков в фазе ветвления и бутонизации была положительной сильной г = 0,90.0,91.

Сорт Кудесник отличался от клеверов диплоидного типа тем, что в период отрастание - ветвление первого укоса корреляция урожайности сухого вещества с среднесуточной температурой воздуха была положительной сильной (г = 0,83). Также в период весеннего отрастания клевер Кудесник не страдал от недостатка влаги (г = - 0,76), что подтверждает его более высокую засухоустойчивость.

Таблица 4 - Коэффициенты корреляции и детерминации между урожайностью сортов клевера лугового и метеоусловиями по периодам развития_

Период развития Продолжительность периода Среднесуточная температура воздуха Сумма осадков

г ¿ух г ¿ух г ¿ух

двуукосный диплоидный Трио, 2006 - 2010 гг.

Весеннее отрастание -ветвление 0,13 0,02 -0,71* 0,51 0,18 0,03

Ветвление - бутонизация 0,10 0,01 -0,39 0,15 -0,48 0,23

Бутонизация - цветение -0,31 0,10 0,37 0,14 0,12 0,01

одноукосный Фаленский 86, 2006 - 2010 гг.

Весеннее отрастание -ветвление -0,19 0,04 -0,32 0,11 -0,16 0,03

Ветвление - бутонизация 0,70 0,49 -0,67 0,45 0,90* 0,80

Бутонизация - цветение 0,35 0,13 -0,54 0,29 0,91* 0,82

двуукосный тетраплоидный Кудесник, 2003 - 2005 гг.

Весеннее отрастание -ветвление 0,36 0,13 * 0,83 0,69 * -0,76* 0,57

Ветвление - бутонизация -0,36 0,13 -0,74* 0,55 0,30 0,09

Бутонизация - цветение -0,72* 0,51 -0,46 0,22 -0,21 0,04

* достоверность на 95 %-ном уровне вероятности

Относительно низкую урожайность 2,9 т/га сухого вещества клевер Трио сформировал в 2010 г. Продолжительность каждого периода развития была на 2 дня длиннее, чем в среднем за 2006 - 2010 гг. (таблица 5).

Таблица 5 - Метеорологические условия по периодам развития клевера лугового Трио при формировании урожайности 2,9 т/га сухого вещества (2010 г.)_

Продолжитель- Среднесуточная Сумма осадков, мм

Период развития ность периода, температура

сут. воздуха, °С

Весеннее отрастание - ветвление 23 14,0 18,3

Ветвление - бутонизация 32 16,6 52,8

Бутонизация - цветение 10 19,5 2,6

Отрастание - первый укос 65 16,1 73,7

В период весеннее отрастание - ветвление среднесуточная температура воздуха была на 2,8 °С выше, а сумма осадков была меньше на 5,3 мм, чем среднемноголетние значения анализируемого периода. В целом за период весеннее отрастание - первый укос в 2010 г. среднесуточная температура воздуха (16,1 °С) превышала на 1,4 °С среднее значение за 2006 - 2010 гг.

Относительно наиболее высокую урожайность 8,8 т/га сухой надземной биомассы сорт Трио формировал в 2008 г. В этот год период ветвление -бутонизация был увеличен на 3 дня, а период бутонизация - цветение - укорочен на 4 дня, по сравнению с продолжительностью фаз в среднем за 2006 -2010 гг. (таблица 6). В период весеннее отрастание - ветвление среднесуточная температура воздуха была ниже на 1,6 °С среднего значения за этот же период. Сумма осадков в период ветвление - бутонизация была на 4,4 мм больше, чем в среднем за 2006 - 2010 гг.

Таблица 6 - Метеорологические условия по периодам развития клевера лугового Трио при формировании урожайности 8,8 т/га сухого вещества (2008 г.)_

Продолжитель- Среднесуточная Сумма осадков, мм

Период развития ность периода, температура

сут. воздуха, °С

Весеннее отрастание - ветвление 22 9,6 16,3

Ветвление - бутонизация 33 15,3 43,2

Бутонизация - цветение 4 20,8 0

Отрастание - первый укос 59 11,4 59,5

За время формирования первого укоса клевером Трио в 2008 г. среднесуточная температура воздуха составила 11,4 °С, что на 3,3 °С ниже, чем среднемноголетнее значение за 2006 - 2010 г., осадков выпало на 14,7 мм меньше.

Изменение урожайности сухого вещества клевера Трио в зависимости от среднесуточной температуры воздуха в период весеннее отрастание -ветвление представлена на рисунке 4. Уравнение регрессии у=-0,4864х+11,877 показывает, что урожайность сухой массы не ниже 8,0 т/га сортом Трио может быть получена при среднесуточной температуре воздуха не более 8,0 ° в период весеннее отрастание - ветвление. Сумма осадков в этот период - не менее 16 мм.

Рисунок 4 - Зависимость урожайности клевера лугового Трио от среднесуточной температуры воздуха за период весеннеетотрастание - ветвление (2006 - 2010 гг.)

Сорт клевера лугового одноукосного типа Фаленский 86 формировал относительно низкую урожайность сухого вещества 3,1 т/га в 2010 г. В этом году было отмечено повышение среднесуточной температуры воздуха на 1,2 - 2,2 °С во все периоды развития растений клевера и на 1,5 °С в среднем за период формирования первого укоса по сравнению со среднемноголетними значениями (таблица 7). Сумма осадков в 2010 г. была ниже на 23,3 мм, чем в среднем за 2006 - 2010 гг. за период весеннее отрастание - первый укос. Таблица 7 - Метеорологические условия по периодам азвития клевера лугового

Фаленский 86 при формировании урожайности 3,1 т/га сухого вещества (2010 г.)

Продолжитель- Среднесуточная Сумма осадков, мм

Период развития ность периода, температура

сут. воздуха, °С

Весеннее отрастание - ветвление 25 14,5 32,9

Ветвление - бутонизация 35 17,8 39,5

Бутонизация - цветение 5 21,6 0

Отрастание - первый укос 65 16,8 72,4

Относительно большая урожайность 11,5 т/га сухого вещества в 2008 г. была получена при удлинении периода ветвление - бутонизация на 9 суток по сравнению с длиной данного периода в 2006 - 2010 г. (таблица 8). Среднесуточная температура воздуха во все фазы развития клевера Фаленский 86 была ниже на 0,4 - 2,0 °С, чем средние данные. В целом за период весеннее отрастание - первый укос среднесуточная температура воздуха составила 14,6 °,

что на 0,8 °С ниже, чем за аналогичный период в среднем за 2006 - 2010 гг. Сумма осадков, наоборот, была больше на 33,7 мм.

Таблица 8 - Метеорологические условия по периодам развития клевера лугового Фаленский 86 при формировании урожайности 11,5 т/га сухого вещества (2008 г.)_

Продолжитель- Среднесуточная Сумма осадков, мм

Период развития ность периода, температура

сут. воздуха, °С

Весеннее отрастание - ветвление 24 10,3 16,3

Ветвление - бутонизация 44 16,2 79,2

Бутонизация - цветение 7 19,1 33,9

Отрастание - первый укос 75 14,6 129,4

Из рисунка 5 видно, что урожайность сухого вещества клевера одно-укосного типа Фаленский 86 возрастала при удлинении периода ветвление -бутонизация. Урожайность не менее 8,0 т/га может быть получена при продолжительности данного периода не менее 36 суток.

14 12

т

и

то 10

^^

1-

л 8

13

О X 6

>5

ТО

£ 4

о

£1

> 2

0

У = -0, ( 3744х + 17,824 :1ух = 0,49 •

• • ____

14

ш 12

и

то 10

1-

.0 8

(3

О X 6

>5

ТО 4

£

о

£1

> 2

•

у = -1,9305х + 39,463 :ух=0,45

•

•

25 30 35 40

продолжительность периода, сут.

45

15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 Среднесуточная температура воздуха, °С

0

Рисунок 5 - Зависимость урожайности клевера лугового Фаленский 86 от метеорологических условий в период ветвление - бутонизация

(2006 - 2010 гг.)

Клевер Фаленский 86 требовал пониженной температуры в период ветвление - бутонизация. При уравнении регрессии у=-1,9305х+39,463 для получения урожайности сухого вещества клевера не ниже 8,0 т/га среднесуточная температура воздуха в данный период не должна превышать 16,0 °С.

Данному сорту необходимо больше влаги для увеличения сбора сухого вещества с 1 га. При возрастании суммы осадков до 60 мм в период ветвление - бутонизация можно получить урожайность 8,0 т/га сухого вещества. Зависимость ёуХ= 0,82 сильная. Аналогичная зависимость была выявлена с осадками в период бутонизация - цветение (рисунок 6).

Рисунок 6 - Зависимость урожайности клевера лугового Фаленский 86 от суммы осадков за период бутонизация - цветение (2006 - 2010 гг.)

Относительно низкую урожайность 5,3 т/га сухого вещества клевер Кудесник сформировал в 2003 г. Продолжительность периода бутонизация -цветение была на 2 дня длиннее, чем в среднем за 2003 - 2005 гг. (таблица 9). В период весеннее отрастание - ветвление среднесуточная температура воздуха была на 1,8 °С ниже, а сумма осадков была больше на 24,7 мм, чем среднемноголетние значения анализируемого периода. В целом за период весеннее отрастание - первый укос в 2003 г. среднесуточная температура воздуха (15,8 °С) превышала на 0,6 °С среднее значение за 2003 - 2005 гг.

Таблица 9 - Метеорологические условия по периодам развития клевера лугового Кудесник при формировании урожайности 5,3 т/га сухого вещества (2003 г.)_

Продолжитель- Среднесуточная Сумма осадков, мм

Период развития ность периода, температура

сут. воздуха, °С

Весеннее отрастание - ветвление 22 9,3 49,7

Ветвление - бутонизация 32 18,9 73,5

Бутонизация - цветение 22 19,1 87,5

Отрастание - первый укос 76 15,8 210,7

Относительно большую урожайность 6,4 т/га сухой надземной биомассы сорт Кудесник формировал в 2005 г. В этот год период весеннее отрастание - ветвление был укорочен на 2 дня, бутонизация - цветение - на 1 день, по сравнению с продолжительностью фаз в среднем за 2003 - 2005 гг. (таблица 10). В период бутонизация - цветение среднесуточная температура воздуха была ниже на 2,9 °С среднего значения за этот же период, а сумма осадков была на 39,4 мм больше, чем в среднем.

Таблица 10 - Метеорологические условия по периодам развития клевера лугового Кудесник при формировании урожайности 6,4 т/га сухого вещества (2005 г.)_

Продолжитель- Среднесуточная Сумма осадков, мм

Период развития ность периода, температура

сут. воздуха, °С

Весеннее отрастание - ветвление 21 12,0 3,8

Ветвление - бутонизация 32 16,4 69,3

Бутонизация - цветение 18 14,6 109,0

Отрастание - первый укос 71 14,6 182,1

За время формирования первого укоса клевером Кудесник в 2005 г. среднесуточная температура воздуха составила 14,6 °, что на 0,6 ° ниже, чем среднемноголетнее значение за 2003 - 2005 г., первый укос сформировался раньше на 3 дня.

Из уравнения регрессии у=0,3817х + 1,7784, представленном на рисунке 7, следует, что формирование урожайности сухого вещества не ниже 7,0 т/га клевером Кудесник происходило при среднесуточной температуре воздуха в период отрастание - ветвление не ниже 13,7 °С.

о 3" о т

0

1_

о

X

г

0

1

га £ о

о.

>

7 6,5 6 5,5 5 4,5

• •

/У.

•V

у = 0,3817х+1,7784

• с!ун = 0,6866

8

10

12

14

Среднесуточная температура воздуха в период отрастание - ветвление, °С

и Э"

о ш

0

1_

о

X

га

у—

о О X IX

га £ о

с. >

6,5

5,5

4,5

• •

• \

у = -0,1723х +9,2974 <1ух = 0,5126 *

13

18

23

Продолжительность периода бутонизация - цветение, сут.

Рисунок 7 - Зависимость урожайности клевера лугового Кудесник от метеорологических условий (2003 - 2005 гг.)

Сумма осадков, согласно рассчитанному уравнению регрессии у=0,0233х+6,5828, в эту фазу не должна превышать 17,9 мм, продолжительность периода бутонизация - цветение - составлять не более 13 дней.

Таким образом, для формирования урожайности сухой массы не ниже 8,0 т/га клеверу луговому двуукосного типа Трио требовалась пониженная среднесуточная температура воздуха в период весеннее отрастание - ветвление (не более 8,0 °С). У клевера одноукосного типа Фаленский 86 период ветвление - бутонизация составил в среднем 35 дней, и в это время среднесуточная температура воздуха должна быть не более 16,0 °С, сумма осадков -не менее 60 мм. Для формирования средней урожайности выше 7,0 т/га сухого вещества сорту Кудесник необходима среднесуточная температура воздуха в период весеннее отрастание - ветвление не ниже 13,7 °С с суммой осадков не более 17,9 мм.

3.2 Урожайность сортов люцерны изменчивой в зависимости от

метеорологических условий

Для формирования средней урожайности сухого вещества 5,9 т/га сорта люцерны изменчивой сенокосного типа Сарга требовалось 59 суток до дос-

тижения первого укоса с суммой положительных температур воздуха 916 °С и сумма осадков 65,4 мм, ГТК - 0,72 (приложение Б.1, таблица 11). Период ветвление - бутонизация был наиболее продолжительным - 30 суток, при сумме положительных температур 471 °С.