Приведены результаты полевых исследований по установлению влияния способа основной обработки почвы и уровня минерального питания на урожайность многолетних трав (эспарцета) на эрозионно-опасном склоне черноземов обыкновенных Ростовской области. Исследована изменчивость величины урожайности от агротехнических и гидротермических условий возделывания. Установлено, что повышение устойчивости урожая эспарцета на эрозионно-опасном склоне обеспечивает чизельная обработка почвы на фоне Р60K40 кг/га действующего вещества при 40 % многолетних трав в пятипольном севообороте.
эспарцет, урожайность, способ основной обработки, фон удобрений, склоновые земли
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. Зарипова Г. К. Резервы пополнения кормовой базы: рекомендации // Поволжье Агро. - 2014. - № 4. - С. 20.
2. Ившин Г. И. О стабилизации урожаев кормовых бобовых культур в Нечерноземье: селекция и семеноводство кормовых культур // Кормопроизводство. - 2013. - № 10. - С 16-18.
3. Косолапов В. М. Современное кормопроизводство - основа успешного развития АПК и продовольственной безопасности России // Земледелие. - 2009. - № 6. - С. 3-5.
4. Эспарцет - ценная кормовая культура с огромным преимуществом для здоровья животных // [https://www.agroxxi.ru/zhivotnovodstvo/stati/yesparcet-cennaja-kormovaja-kultura-s-ogromnym-preimuschestvom-dlja-zdorovja-zhivotnyh.html]
5. Матолинец Н. Н. Приемы возделывания эспарцета песчаного на кормовые цели в Среднем Предуралье : автореф. дис. … канд. с.-х. наук. - Пермь, 2020. - 22 с.
6. Игнатьев С. А., Чесноков И. М., Грязева Т. В. Технология возделывания эспарцета в Ростовской области. - Ростов : Книга, 2010. - 17 с.
7. Панков Д. М. Возделывание эспарцета песчаного на корм в лесостепи Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2009. - № 9. - С. 9-12.
8. Зеленский Н. А. Проблема паров и научные основы повышения продуктивности эродированной пашни на Нижнем Дону : автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. - Воронеж, 1997. - 42 с.
9. Слободяник Н. С., Слободяник Т. М., Саяпина В. М. Возделывание эспарцета песчаного в условиях Амурской области // Кормопроизводство. - 2011. - № 2. - С. 31-33.
10. Методика полевых опытов с кормовыми культурами / Всесоюз. науч.-исслед. ин-т кормов им. В. Р. Вильямса. - М., 1971. - 158 с.
11. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (С основами статистической обработки результатов исследований). Изд. 4-е перераб. и доп. - М. : Колос, 1979. - 416 с.
12. Полуэктов Е. В., Цвылев Е. М. Почвенно-земельные ресурсы Ростовской области : монография. - Новочеркасск : УПЦ «НАБЛА» ЮРГТУ (НПИ), 2008. - 355 с.
13. Агроклиматические ресурсы Ростовской области. - Л. : Гидрометеоиздат, 1972. - 250 с.
