The article presents the results of field studies to establish the influence of the main tillage method and the level of mineral nutrition on the yield of perennial grasses (sainfoin) on the erosion-dangerous slope of ordinary chernozems in the Rostov region. The variability of the yield value depending on the agrotechnical and hydrothermal conditions of cultivation has been studied. It has been established that an increase in the stability of the sainfoin crop on an erosion-prone slope is provided by chisel tillage against the background of P60K40 kg/ha active substance with 40% of perennial grasses in a five-field crop rotation.
sainfoin, productivity, main processing method, fertilizer background, sloping lands
Введение. Эспарцет — многолетнее растение семейства бобовых, которое в диком виде растет на лугах, степных склонах, берегах рек, у дорог в лесной и лесостепной зонах. Эспарцет обладает высокой засухоустойчивостью, умеренной зимостойкостью, что позволяет ему расти даже в сухостепной и полупустынной зонах. Из эспарцета получают сено, сенаж, зеленый корм, используют его и на пастбищах, что немаловажно для пополнения кормовой базы [1–4]. В травостое эспарцет может держаться в полевых условиях 3–5 лет. Весной, в отличие от клевера, донника и люцерны, в рост идет рано, быстро зацветает и быстро освобождает поле. После эспарцета остается рыхлая и обогащенная азотом и фосфором почва. Эспарцет — отличный медонос.
В семенах эспарцета обнаружены жирные масла, рафиноза и сахароза, а сено из него содержит большое количество аскорбиновой кислоты, белки, различные ферменты, углеводы, безазотистые вещества. По количеству кормовых единиц и переваримого протеина эспарцет превосходит сено люцерны, клевера, донника, горохо-овсяной смеси, костреца. Каротина в сене эспарцета в 2,4 раза больше, чем в сене люцерны, и в 2 раза больше, чем в горохо-овсяной травосмеси. В 100 кг зеленой массы содержится в среднем 21 кормовая единица и 3,2 кг переваримого протеина. В условиях небольшого хозяйства посевы эспарцета можно использовать не только в качестве кормовой культуры и медоноса, но еще и как растение, хорошо восстанавливающее плодородие почвы [4].
Технология возделывания эспарцета изучалась во многих регионах России: на Урале, в Алтайском Крае, в Амурской и Ростовской областях. Эспарцет высокоурожаен, морозостоек, засухоустойчив. Хорошо произрастает на смытых, малопродуктивных карбонатных почвах, что позволяет выращивать его на эродированных склонах [5–9].
Биохимический анализ эспарцета песчаного за все годы исследований всех изучаемых сортов и приемов возделывания показал высокое качество получаемого корма. Концентрация обменной энергии была в пределах 9,94–11,00 МДж/кг, а сырого протеина содержалось от 12,32 до 18,97 % в сухом веществе. Установлено, что возделывание эспарцета песчаного является энергетически выгодным с коэффициентом энергетической эффективности выше 3,6 [5].
Материалы и методы исследований. В 2012–2021 гг. на полях ФГБНУ ФРАНЦ проводили исследования в двух пятипольных севооборотах, расположенных на склоне черноземов обыкновенных в системе контурно-полосной организации территории приазовской зоны Ростовской области. В опыт были включены три фактора: севооборот (фактор А), обработка почвы (фактор Б), уровень питания (фактор С).
Севообороты. Севооборот «Б»: 1. Горох; 2. Озимая пшеница; 3. Подсолнечник; 4. Ячмень яровой; 5. Эспарцет.
Севооборот «В»: 1. Кукуруза; 2. Озимая пшеница; 3. Яровой ячмень; 4. Эспарцет второго года жизни; 5. Эспарцет третьего года жизни.
Система обработки почвы. Исследования проводились по следующим вариантам основной обработки почвы в севооборотах: отвальная вспашка и безотвальная (чизельная).
Система удобрения: «0» — без применения удобрений (естественное плодородие); «1» — первый уровень применения удобрений — Р30K30, «2» — второй уровень применения удобрений — Р60K40.
Учеты и наблюдения на вариантах опытов производились в соответствии с «Методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» [10]. Математическая обработка данных полевых опытов велась по методике Б. А. Доспехова [11].
Почва опытного поля — чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое почвы — 3,4–4,1 %. Обеспеченность пахотного слоя азотом и подвижным фосфором низкая, обменным калием — средняя и повышенная [12].
Климат зоны проведения исследований засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Годовая температура воздуха в среднем составляет +9,6 оС, сумма активных температур воздуха — 3200–3400 оС. Продолжительность теплого периода — 230–260 дней, безморозного — 175–180 дней. Среднегодовое количество осадков — 450–
Результаты и обсуждение. В течение периода наблюдений с 2012 по 2021 гг. значения гидротермического коэффициента (ГТК), рассчитанные по соотношению тепла (Т) и влаги (Р) на основе метеорологических данных метеопоста, изменялись от 0,27 в 2018 г. до 0,87 в 2015 г., составив в среднем за период 0,56, что характеризует территорию как очень засушливую с дефицитом влагообеспеченности. Тем более что осадки в течение вегетационного периода распределялись крайне неравномерно, что отразилось на величине урожайности зеленой массы эспарцета (табл. 1).
1. Метеорологические условия и урожайность зеленой массы эспарцета
в годы исследований на склоне черноземов обыкновенных
|
Год |
Р, мм |
Т, ºС |
ГТК |
Урожайность эспарцета, т/га |
|
2012 |
478 |
19,2 |
0,62 |
6,54 |
|
2013 |
405 |
19,7 |
0,41 |
6,05 |
|
2014 |
616 |
17,8 |
0,86 |
6,35 |
|
2015 |
538 |
19,1 |
0,87 |
7,14 |
|
2016 |
575 |
18,4 |
0,69 |
5,85 |
|
2017 |
417 |
17,0 |
0,54 |
6,25 |
|
2018 |
381 |
19,0 |
0,27 |
4,96 |
|
2019 |
431 |
18,7 |
0,60 |
6,58 |
|
2020 |
317 |
17,7 |
0,40 |
5,83 |
|
2021 |
416 |
27,0 |
0,32 |
5,7 |
|
Среднее |
457 |
19,4 |
0,56 |
61,3 |
Установлена достаточно тесная корреляционная связь урожайности эспарцета от условий тепловлагообеспеченности периода вегетации с коэффициентами корреляции 0,78–0,87. Статистически подтверждена также взаимосвязь опытных и расчетных данных с достоверностью аппроксимации 0,6754, имеющая характер полинома (рисунок).
Рисунок. Урожайность эспарцета в зависимости от ГТК
(севооборот «В», второй фон питания)
В то же время урожайность зеленой массы эспарцета в зависимости от агротехнических приемов изменялась в среднем за период исследований от 4,86 до 6,30 т/га при НСР = 0,43 т/га. При анализе полученных данных выявлено значительное влияние уровня питания, где наблюдались большие различия по величине урожайности, нежели от способа обработки почвы и конструкции севооборота (табл. 2).
2. Урожайность эспарцета в зависимости от способа обработки почвы
и уровня применения удобрений, т/га, среднее за 2012–2021 гг.
|
Севооборот |
Способ обработки почвы |
Уровень питания |
Среднее |
||
|
0 |
1 |
2 |
|||
|
«Б» (2-й год жизни) |
Чизельная |
4,94 |
5,76 |
6,30 |
5,67 |
|
Отвальная |
5,01 |
5,74 |
6,25 |
5,66 |
|
|
«В» (2-й год жизни) |
Чизельная |
4,90 |
5,64 |
6,12 |
5,55 |
|
Отвальная |
4,87 |
5,61 |
6,00 |
5,49 |
|
|
«В» (3-й год жизни) |
Чизельная |
4,86 |
5,49 |
6,11 |
5,49 |
|
Отвальная |
4,86 |
5,47 |
6,05 |
5,46 |
|
|
Среднее |
4,90 |
5,62 |
6,14 |
5,55 |
|
|
НСР05 АВС = 0,43 т/га. Точность опыта = 2,47 %. |
|||||
Так, если в среднем урожайность зеленой массы эспарцета на варианте без удобрений составила 4,90 т/га, то при внесении удобрений на первом и втором уровнях питания она повысилась соответственно на 14,7 и 25,3 %.
Преимущество чизельной обработки над отвальной выразилось в превышении величины средней урожайности всего на 0,5–1,1 % и только в севообороте «В». В такой же степени выявлено и влияние возраста эспарцета в пределах каждого уровня питания в том же севообороте.
Вместе с тем в условиях изменчивости гидротермических условий вегетационного периода многолетних трав в Ростовской области необходимо обеспечение их стабильной урожайности при помощи агротехнических приемов.
Нами проведен анализ вариабельности величины урожайности за 10 лет в зависимости от изучаемых факторов, в результате чего выявлена значительная степень рассеивания данных на неудобренных вариантах при их однородной совокупности. Коэффициент вариации изменялся от 22,8 до 25,1, составив в среднем 23,8 (табл. 3).
3. Вариабельность урожайности эспарцета в зависимости от способа обработки почвы и уровня применения удобрений, %, 2012–2021 гг.
|
Севооборот |
Способ обработки почвы |
Уровень питания |
||
|
0 |
1 |
2 |
||
|
«Б» (2-й год жизни) |
Чизельная |
22,8 |
13,2 |
11,6 |
|
Отвальная |
25,1 |
14,1 |
11,4 |
|
|
«В» (2-й год жизни) |
Чизельная |
24,7 |
12,3 |
9,70 |
|
Отвальная |
22,8 |
11,5 |
10,3 |
|
|
«В» (3-й год жизни) |
Чизельная |
24,5 |
13,4 |
14,8 |
|
Отвальная |
23,0 |
13,8 |
15,2 |
|
|
Среднее |
23,8 |
13,1 |
12,2 |
|
На вариантах с удобрениями изменчивость значений урожайности значительно сократилась, с повышением обеспеченности уровня минерального питания вариабельность урожайности снизилась с 23,8 % на варианте без удобрений — до 12,2–13,1 %.
При этом отмечено, что наименьшей изменчивости подвержена урожайность эспарцета второго года жизни на фоне Р60K40 кг/га действующего вещества при чизельной основной обработке почвы в севообороте «В», где 40 % площади севооборота занято эспарцетом.
Вывод. В результате проведенных исследований установлено, что получение устойчивого урожая эспарцета на эрозионно-опасном склоне обеспечивает чизельная обработка почвы на фоне Р60K40 кг/га действующего вещества при 40 % многолетних трав в пятипольном севообороте.
1. Zaripova G. K. Rezervy popolneniya kormovoy bazy: rekomendacii // Povolzh'e Agro. - 2014. - № 4. - S. 20.
2. Ivshin G. I. O stabilizacii urozhaev kormovyh bobovyh kul'tur v Nechernozem'e: selekciya i semenovodstvo kormovyh kul'tur // Kormoproizvodstvo. - 2013. - № 10. - S 16-18.
3. Kosolapov V. M. Sovremennoe kormoproizvodstvo - osnova uspeshnogo razvitiya APK i prodovol'stvennoy bezopasnosti Rossii // Zemledelie. - 2009. - № 6. - S. 3-5.
4. Esparcet - cennaya kormovaya kul'tura s ogromnym preimuschestvom dlya zdorov'ya zhivotnyh // [https://www.agroxxi.ru/zhivotnovodstvo/stati/yesparcet-cennaja-kormovaja-kultura-s-ogromnym-preimuschestvom-dlja-zdorovja-zhivotnyh.html]
5. Matolinec N. N. Priemy vozdelyvaniya esparceta peschanogo na kormovye celi v Srednem Predural'e : avtoref. dis. … kand. s.-h. nauk. - Perm', 2020. - 22 s.
6. Ignat'ev S. A., Chesnokov I. M., Gryazeva T. V. Tehnologiya vozdelyvaniya esparceta v Rostovskoy oblasti. - Rostov : Kniga, 2010. - 17 s.
7. Pankov D. M. Vozdelyvanie esparceta peschanogo na korm v lesostepi Altayskogo kraya // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2009. - № 9. - S. 9-12.
8. Zelenskiy N. A. Problema parov i nauchnye osnovy povysheniya produktivnosti erodirovannoy pashni na Nizhnem Donu : avtoref. dis. … d-ra s.-h. nauk. - Voronezh, 1997. - 42 s.
9. Slobodyanik N. S., Slobodyanik T. M., Sayapina V. M. Vozdelyvanie esparceta peschanogo v usloviyah Amurskoy oblasti // Kormoproizvodstvo. - 2011. - № 2. - S. 31-33.
10. Metodika polevyh opytov s kormovymi kul'turami / Vsesoyuz. nauch.-issled. in-t kormov im. V. R. Vil'yamsa. - M., 1971. - 158 s.
11. Dospehov B. A. Metodika polevogo opyta (S osnovami statisticheskoy obrabotki rezul'tatov issledovaniy). Izd. 4-e pererab. i dop. - M. : Kolos, 1979. - 416 s.
12. Poluektov E. V., Cvylev E. M. Pochvenno-zemel'nye resursy Rostovskoy oblasti : monografiya. - Novocherkassk : UPC «NABLA» YuRGTU (NPI), 2008. - 355 s.
13. Agroklimaticheskie resursy Rostovskoy oblasti. - L. : Gidrometeoizdat, 1972. - 250 s.
