Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы по формированию травостоя козлятника восточного 9
1.1 История изучения, урожайность и кормовая ценность культуры 9
1.2 Ботанико-морфологические и биологические особенности культуры 21
1.3 Состояние изученности проблемы 27
ГЛАВА II. Объекты, условия и методика исследований 38
2.1 Почвенно-климатические условия места проведения исследований 38
2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения исследований 40
2.3 Методика и схема опытов 44
2.4 Сопутствующие исследования в опытах и их методика 46
2.5 Агротехника в опытах 48
ГЛАВА III. Формирование посевов козлятника восточного в чистом виде и в смеси с донником желтым в зависмости от сроков уборки покровной культуры и уровней планируемой урожайности 50
3.1 Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов 50
3.2 Динамика линейного роста и густота стеблестоя растений 54
3.3 Температурный, водный и пищевой режим почвы 67
3.4 Динамика площади листовой поверхности растений, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза 81
3.5 Урожайность покровной культуры и ее качество 88
3.6 Урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена козлятника восточного в чистом виде и в смеси с донником желтым 89
3.7 Ботанический состав травостоя 96
ГЛАВА IV. Формирование посевов козлятника восточного в чистом виде и в смеси с донником желтым при разных соотношениях норм высева компонентов и уровнях минерального питания 99
4.1 Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов 99
4.2 Динамика линейного роста растений 104
4.3 Густота стояния растений 109
4.4 Температурный, водный и пищевой режим почвы 114
4.5 Динамика площади листовой поверхности растений, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза 122
4.6 Урожайность покровной культуры ячменя 131
4.7 Урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена козлятника восточного в чистом виде и в смесях 132
4.8 Ботанический состав травостоя 139
ГЛАВА V. Влияние приемов возделывания на формирование корневой системы и симбиотическую деятельность козлятника восточного 142
5.1 Динамика развития корневой системы 142
5.2 Формирование симбиотического аппарата 148
ГЛАВА VI. Биохимический состав и качество корма козлятника восточного 154
ГЛАВА VII. Биоэнергетическая и экономическая оценка приемов формирования травостоя козлятника восточного 168
Выводы 175
Предложение производству 178
Список литературы 179
Приложения
- История изучения, урожайность и кормовая ценность культуры
- Агрометеорологические условия в годы проведения исследований
- Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов
- Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов
Введение к работе
Актуальность работы. Увеличение производства животноводческой продукции тесно связано с освоением новых интенсивных технологий. Основным звеном любой технологии по производству молока, говядины и выращиванию ремонтного молодняка является полноценное энергетическое и белковое питание животных.
Однако ограниченный традиционный ассортимент кормовых культур в Уральском регионе обуславливает несбалансированность рационов животных и в целом неустойчивость кормопроизводства. Поэтому оптимизация кормопроизводства с учетом потребностей животных и наличных материальных ресурсов на современном этапе становится особо актуальной задачей. При этом важнейшее значение приобретает организация адаптивного кормопроизводства путем подбора соответствующих культур для конкретных условий хозяйствования и совершенствования технологии их возделывания с высоким качеством получаемой продукции и низкими энергозатратами (На-дежкин С.Н., 2001).
Большим резервом интенсификации кормопроизводства являются новые и нетрадиционные кормовые растения. Одним из таких растений из семейства бобовых является козлятник восточный (Galega orientalis Lam.). Обладая продуктивным долголетием и комплексом ценных хозяйственных и эколого - биологических особенностей он относится к числу наиболее приоритетных кормовых культур для условий Башкортостана. Однако недостаточная разработанность технологии возделывания козлятника восточного не способствует расширению посевных площадей этой ценной культуры. Особенно слабо изучены приемы формирования посевов в первые годы жизни. В этой связи научное обоснование приемов формирования высокопродуктивных посевов козлятника восточного приобретает особо актуальное значение.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось научное обоснование приемов формирования высокопродуктивных посевов козлят-
ника восточного в первые годы жизни в условиях выщелоченных черноземов лесостепи Предуралья.
В задачи исследований входило:
-выявить оптимальную структуру травостоя козлятника восточного в смеси с донником желтым при разном соотношении норм высева компонентов и уровней минерального питания на планируемую урожайность;
-изучить развитие корневой системы и формирование симбиотического аппарата;
-определить показатели фотосинтетической деятельности и продуктивности посевов козлятника восточного в зависимости от приемов возделывания;
-изучить динамику ботанического состава травостоя, потребление элементов питания и качество корма в зависимости от изучаемых приемов;
-дать экономическую и биоэнергетическую оценку приемов формирования травостоя козлятника восточного.
Научная новизна. В условиях выщелоченных черноземов лесостепи Предуралья получены экспериментальные данные по формированию травостоя козлятника восточного в одновидовом и смешанном посеве с донником желтым при разных сроках уборки покровной культуры ячменя с внесением минеральных удобрений на планируемую урожайность. Путем подбора норм высева козлятника восточного и донника желтого выявлено оптимальное их соотношение с целью получения планируемых урожаев в первые годы жизни. Изучено влияние технологических приемов на ботанический состав, динамику накопления корневой биомассы, элементов питания, урожайность и кормовую ценность травостоя; дана биоэнергетическая и экономическая оценка возделывания козлятника восточного на кормовые цели.
Практическая ценность работы. Возделывание козлятника восточного с донником желтым позволяет снизить засоренность в посевах и сформировать высокопродуктивный травостой козлятника восточного в первые годы жизни. Использование рекомендуемых соотношений компонентов козлятни-
7 ка с донником, сроков уборки покровной культуры ячменя и минеральных удобрений на планируемую урожайность обеспечивает получение до 42,7 т/га зеленой массы или 9,4 т/га сена с выходом обменной энергии до 84,41 ГДж/га. Обеспеченность 1 кормовой единицы переваримым протеином составляет 134-163 г, энергоемкость 1 т сухого вещества 1,82-2,35 ГДж, переваримого протеина 12,69-18,65 ГДж, энергетический коэффициент 7,8-10,1 и коэффициент энергетической эффективности 4,4-5,8. Положения, выносимые на защиту:
возделывание козлятника восточного в смеси с донником желтым при уборке покровной культуры ячменя в фазу выхода растений в трубку и внесении минеральных удобрений на планируемый урожай 5, 7 и 9 т сена с 1 га способствует лучшему развитию растений в первые годы жизни, формированию более плотного травостоя с наибольшей листовой поверхностью и меньшей засоренностью, лучшему накоплению корневой биомассы, развитию симбиотического аппарата, получению высокой урожайности зеленой массы, сухого вещества и сена с максимальным выходом обменной энергии.
лучшие параметры формирования агрофитоценоза козлятника восточного в первые годы жизни складываются при посеве его в смеси с донником желтым с соотношением норм высева компонентов 75+25%. Внесение минеральных удобрений на планируемый урожай 5 и 7 т сена с 1 га обеспечивает получение запланированной урожайности.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практической конференции «Создание высокопродуктивных агроэкоси-стем на основе новой парадигмы природопользования», посвященной 95-летию со дня рождения профессора С.Н. Тайчинова (Уфа, 2001); на международной научно-практической конференции «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003); на республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Аграрная наука в XXI веке» (Уфа, 2003); на заседаниях кафедры кормопроиз-
8 водства Башкирского ГАУ (1997-2003 гг.). По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 207 страницах текста компьютерной верстки, иллюстрирована 15 рисунками и 42 таблицами, состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству. Список литературы включает 288 наименований, в том числе 23 на иностранном языке. Приложения включают 27 таблиц дополнительного экспериментального материала.
История изучения, урожайность и кормовая ценность культуры
Из двух близких видов козлятника: лекарственного и восточного, произрастающих на территории России, наиболее давнюю историю культивирования имеет козлятник лекарственный, природный ареал которого более обширный (Кудинов М.А., Борейша М.С, Кавецкий Л.П., Лосев В.И., Гриньков С.Г.,1985). Лекарственное использование этого вида известно еще с 17 века в странах Западной Европы. С 18 века начали использовать его и на кормовые цели одновременно с клевером и люцерной во Франции, Германии, Италии. Однако широкого применения в качестве корма козлятник лекарственный не получил, так как по поедаемости он уступал традиционным бобовым травам (Медведев П.Ф.,1980; Скоблина В.И., Тазина Н.Г., 1984; Яртиев А.Г., Яртие-ва Ж.А.,1991; Allard R.W., Bradchaw A.D., 1964 и др.).
Первые упоминания о козлятнике в отечественной литературе встречаются в «Трудах Вольного экономического общества». В 1874 году была опубликована статья «Кормовая трава козлятник». Новое травянистое растение было описано как кормовое. Однако этот научный материал был представлен сведениями о козлятнике лекарственном.
В отличие от козлятника лекарственного козлятник восточный в Европейских странах не изучался. Являясь эндемичным видом флоры Кавказа это растение не было известно за пределами нашей страны. Но именно он оказался более перспективным и в нашей стране работа велась, главным образом, с этим видом.
П.П. Вавилов и Х.А. Райг (1982) сообщают, что начало исследованиям кормовых достоинств козлятника восточного было положено в России в начале 20-х годов на опорном пункте Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства в Москве Ю.А. Тупиковой-Фрейман. Экспери 10 менты показали, что кормление козлятником восточным значительно повышает продуктивность коров и безвредно для организма животных.
С 1925 года козлятник восточный изучал в Ботаническом саду Пермского университета профессор А.А. Хребтов. В1934 году геоботаническая экспедиция под его руководством зарегистрировала козлятник восточный в дикой флоре Пермского района бывшей Уральской области в числе 70 ценнейших видов дикорастущих трав (Сафин Х.М., Каипов Я.3.,1999).
Наиболее обстоятельные исследования культуры козлятника были проведены, начиная с 1931 года, во Всесоюзном институте кормов С.Н. Симоновым, который впервые провел описание двух его видов и на основе полученных экспериментальных данных показал хозяйственное преимущество козлятника восточного перед козлятником лекарственным (Вавилов П.П., Райг Х.А., 1982).
Работа с козлятником восточным во Всероссийском институте кормов им. В.Р. Вильямса продолжается и в настоящее время. В течение ряда лет он был предметом изучения в интродукционных питомниках ВИРа в г. Пушкине Ленинградской области, на Каменно-степной станции Воронежской области, на Кубанской и Майкопской опытных станциях Краснодарского края (Медведев П.Ф., 1980; Вавилов П.П., Райг Х.А., 1982). В 1950 году Э. Эйхе начал испытание козлятника восточного в Латвии, где изучалась возможность выращивания этого растения на осушенных низинных торфяниках. В 1951 году работа по интродукции козлятника восточного началась на Украине, где его изучением многие годы занимался С.С. Харкевич. С 1972 года исследования по козлятнику восточному проводились в Эстонии под руководством Х.А. Райга (Вавилов П.П., Райг Х.А., 1982).
В Башкортостане культура впервые была интродуцирована С.Н. На-дежкиным в 1980 году на опытном поле кафедры кормопроизводства Башкирского государственного аграрного университета и показала отличные результаты (1985,1989, 1997, 1999, 2000).
В настоящее время козлятник восточный изучается во многих регионах страны. Исследования, проведенные в Воронежской области, Краснодарском крае, Сибири, Урале, Поволжье и других регионах показали перспективность широкого внедрения в производство козлятника восточного в качестве ценного кормового растения (Нижегородцев В.Ф., Слукин Н.А., Зайцев И.А., Кшникаткина А.Н., Кшникаткин С.Н., Беляк В.Б., Сорокин СИ., 1996).
В разных географических зонах урожайность козлятника восточного зависит от плодородия почвы, количества осадков и возраста растений.
В естественных условиях Центральной части Северного Кавказа заросли козлятника восточного на богатых гумусом почвах в сумме за три укоса дают 38,0-47,0 т/га зеленой массы, а на бедных почвах урожайность достигает 18,0-26,0 т/га (Фисун М.Н., Атабиев А.А., Фиапташева А.А.,1991).
По результатам исследований Северо-Кавказского НИИ животноводства в предгорной и горной зонах Краснодарского края, где воздушная засуха не проявляется, козлятник восточный дает около 50 т/га зеленой массы (Олц-кийС.И.,1991).
В зоне неустойчивого увлажнения Ставрополья, по данным В.Г. Ка-щаева (1991), в год посева урожайность сухой массы козлятника восточного в среднем за три года составила 2,2-2,4 т/га, на второй-третий годы жизни -4,4-5,2 т/га. В среднем за семь лет получено 4,09 т/га сухой массы.
По данным НИИСХ Северо-Востока в условиях Кировской области в 1987 - 1989 гг. на дерново-подзолистой, среднесуглинистой почве на фоне фосфорно-калийных удобрений урожайность зеленой массы козлятника восточного в фазе бутонизации составила 25,3 т/га, сухого вещества - 4,9 т/га, сырого протеина - 1,08 т/га, а максимальный сбор сухого вещества получен в фазу полного цветения (8,3 т/га). Урожайность зеленой массы второго укоса была в пределах 7,5-10,0 т/га (Никулина Н.И., Сунуева Н.П., 1991). В хозяйствах области урожайность зеленой массы, по данным Л.В. Тючкалова (1991), колеблется от 30,0 до 50,0 т/га. В Западной Сибири (Омская область), по данным А.Ф. Степанова (1993), в среднем за 1989 - 1992 гг. сбор зеленой массы козлятника восточного составил 25,3 т/га, сухой - 7,04 т/га и обменной энергии - 64,7 ГДж/га.
В условиях Восточной Сибири в среднем за 10 лет урожайность зеленой массы козлятника восточного за два укоса составила 16,0-26,0 т/га (Хус-нидинов Ш.К., 1991). По данным Иркутской ГСХА, в среднем за 1992 - 1995 гг. на опытном поле учхоза «Молодежный» урожайность зеленой массы, сухого вещества и белка составила в сумме за два укоса 27,2 т/га, 7,1 т/га и 1,081 т/га (Сагирова Р.А., 1998;2000). Ш.К. Хуснидинов и Т.Г. Кудрявцева (1999) отмечают, что козлятник восточный способен удерживать высокую продуктивность на протяжении длительного периода хозяйственного использования. Максимальную продуктивность посевы козлятника обеспечивали на 7-8 годы использования (26,5-28,0 т/га). Высокая урожайность культуры (до 25,0 т/га) сохранилась до 18 года хозяйственного использования, на 19-20 годы жизни растений она начала снижаться и составила 16,0-16,5 т/га зеленой массы.
Агрометеорологические условия в годы проведения исследований
Данные по возделыванию смешанных посевов козлятника восточного с другими многолетними бобовыми травами отражены в публикациях Н.А. Донских (1993), Ю.В. Зубарева (1998), С.Н. Надежкина, М.Х. Кираева (1998), А.Н. Кшникаткиной, В.А. Варламова (1998; 1999; 2000), B.R. Johansen, N. Gaborcik, V. Krajcovic (1990) и др. В Чехословакии, в опытах B.R. Johansen, N. Gaborcik, V. Krajcovic (1990), травосмесь козлятника восточного с люцерной в сумме за два года пользования позволила получить 24,52 т/га сухого вещества. Смешанные посевы со злаковыми не обеспечили такую же продуктивность. По данным же Dricis (1994) смешанные посевы козлятника восточного с клевером и люцерной по урожаю сухой массы значительно уступают не только травосмесям со злаковыми травами, но и чистым посевам этих культур. А.В. Горынцев (2000) отмечает, что урожайность смешанных посевов козлятника восточного с клевером луговым и люцерной посевной при соотношении норм высева компонентов 80% козлятника и 40%второго бобового компонента была на 9 и 14% ниже уровня одновидового посева козлятника восточного.
Н.А. Донских (1998) указывает на явное преимущество выращивания козлятника восточного в чистом виде, поскольку совместный посев с клевером луговым не обеспечивает длительного пользования со сменой доминанта. По данным В.А. Варламова (2000), возделывание смесей козлятника восточного с другими бобовыми компонентами (клевером луговым, люцерной пестрогибридной и донником желтым) биологически нецелесообразно.
В зоне неустойчивого увлажнения Северного Кавказа В.К. Дридигер (1991) рекомендует высевать козлятник восточный совместно с двулетним донником желтым. На втором году жизни в таком агрофитоценозе на долю козлятника приходится 26-30%. В среднем за два года при совместном посеве козлятника восточного с донником желтым с 1 га получено 3,6 т сухого вещества, 39,0 ГДж обменной энергии и 675 кг сырого протеина. При посеве козлятника восточного в чистом виде соответственно 1,9; 19,0 и 270.
Результаты исследований М.Х. Кираева (1999), полученные в условиях выщелоченных черноземов Башкортостана также свидетельствуют о целесообразности возделывания козлятника восточного в смеси с донником желтым при соотношении норм высева компонентов (50+50%), что позволяет формировать большую урожайность зеленой массы, сухого вещества и сена по сравнению с чистым его посевом. Если в первые годы пользования (1997-1999 гг.) урожайность сухого вещества в сумме за два укоса в чистом посеве козлятника восточного составила 3,34-4,78 т/га, в смешанном посеве с донником желтым - 3,15-5,45 т/га, то во вторые (1998-1999) и третий (1999) годы пользования соответственно 4,86-6,64; 5,21-7,08 и 5,28-6,49; 5,39-7,5 т/га.
Создание оптимизированного сообщества растений, как отмечает Ю.А. Злобин (1990), достигается как за счет гетерогенности ценопопуляций, так и за счет тщательного подбора нормы высева семян. В настоящее время по этому вопросу в научной литературе имеются данные относящиеся главным образом к смешанным посевам козлятника восточного со злаковыми травами. Детального изучения норм высева семян трав в травосмесях козлятника восточного с другими многолетними бобовыми травами не проводилось и имеются лишь ограниченные сведения.
Таким образом, проблема совместного произрастания бобовых видов разных темпов роста и развития требует дальнейшего решения. Особый интерес при этом представляет изучение смешанных посевов козлятника восточного с донником желтым при разных соотношениях норм высева компонентов.
Существенное влияние на урожайность козлятника восточного оказывают минеральные удобрения. С увеличением норм минеральных удобрений продуктивность травостоев возрастает (Кшникаткина А.Н., Тимошкин О.А.,1998; Бакланов, А.Д. Капсамун, К.С. Болатбекова, 1999; Кшникаткина А.Н., 2000). При этом в растениях увеличивается содержание протеина, каротина, углеводов, жира, кальция и фосфора (Кшникаткина А.Н., Гущина А.В., 1991; Свешникова Н.Н., Свешников И.А., 1991; Бакланов, А.Д. Капсамун, К.С. Болатбекова, 1999).Так, по данным ВНИИ сельскохозяйственного использования мелиорированных земель, в среднем за четыре года на фоне средне рекомендуемой дозы Р90К90 в пеРвом укосе получили 39,3 т/га зеленой массы и 7,07 т/га сухого вещества. Дополнительное внесение Рзо увеличивало урожайность соответственно на 6,6 и 9,1 %, К3о - на 10,5 и 10,1 %, а совместное их применение - на 17,8-20,1 %. (Бакланов A.M., Капсамун А.Д., Болатбекова К.С, 1999).
Совместное внесение фосфорных и калийных удобрений в условиях дерново-подзолистых почв, как отмечают Н.Н. Вечер и СЕ. Лобан (1998), за два укоса обеспечивают прибавки урожая от 24,8 до 50,3%.
Эффективность минеральных удобрений оценивается окупаемостью доз прибавкой урожая. По данным А.Н. Кшникаткиной (2000) улучшение фосфорно-калийного питания на выщелоченных черноземных почвах обеспечивало достоверную прибавку урожая сухой массы по сравнению с контролем - 1,39-3,71 т/га. В опытах А.Н. Кшникаткиной и О.А. Тимошкина (1998) наибольшая прибавка урожая (34,8%) составила в варианте РігоКш-Достаточно высокая прибавка урожая (23,7 и 26,5%) получена при умеренной дозе внесения РбоКзд и PsoKno- Однако, исследователи М.Т. Дорофеюк, В.Т. Андрусевич (1991) считают, что увеличение дозы фосфора на дерново-подзолистых супесчаных почвах до 120 и калия 240 кг/га не обеспечивают достоверной прибавки урожая по сравнению с дозами фосфора 60, а калия 120 кг/га.
Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов
На характер прохождения отдельных фенологических фаз развития покровной культуры ячменя и многолетних бобовых трав большое влияние оказали почвенно-климатические условия и возраст травостоя. При высеве козлятника восточного с быстрорастущим бобовым компонентом донником желтым по 50% от полной поштучной нормы высева под покровом ячменя появление всходов покровной культуры и многолетних бобовых трав зависело от влажности почвы на глубине заделки семян и температуры воздуха в период «посев- всходы». Полные всходы ячменя появлялись на шестой - восьмой день после посева. В 1996 и 1998 гг. полные всходы ячменя наблюдались на шестой день после посева. На скорость прорастания семян благоприятное влияние оказала теплая и влажная погода, установившаяся в довсходовый период. В 1997 году полные всходы ячменя появились на два дня позже, что объясняется похолоданием погоды во вторую - третью декады мая. Годы исследований отличались по тепловому режиму и влагообеспе-ченности, что сказалось на развитии растений ячменя (табл. 3.1). Нами установлено, что всходы многолетних бобовых трав появляются на восьмой - девятый, а массовые на - десятый - двенадцатый день после посева. В 1996 и 1997 гг. всходы многолетних бобовых трав при благоприятных погодных условиях начали появляться через восемь - девять дней после посева, а массовые всходы наблюдались на десятый день. В 1998 году засушливые условия увеличили довсходовый период до двенадцати дней.
Дальнейшее развитие подпокровных растений, главным образом, зависело от фазы развития покровной культуры ячменя. Если до наступления фазы выхода растений в трубку покровная культура не оказывала существенного влияния на развитие козлятника восточного, то в последующий период он практически не развивался и заканчивал вегетацию в фазе трех - четырех настоящих листьев. Следует отметить, что по сравнению с козлятником восточным, донник желтый отличался более интенсивным темпом развития и на 14... 15 день после всходов он вступал в фазу стеблевания, а на 59...62 день единичные растения зацветали.
Начало вегетации многолетних трав по годам пользования во все годы исследований отмечалось преимущественно в третьей декаде апреля, а при затяжной весне 1998 года - в начале мая (табл.3.2). Существенной разницы в сроках весеннего отрастания трав по вариантам с различными сроками уборки покровной культуры и уровнями планируемой урожайности не отмечено.
Продолжительность периода между началом и полным отрастанием растений козлятника восточного и донника желтого в годы исследований была в пределах 4...7 дней. Наблюдениями установлено, что в первый год пользования растения донника желтого имели более быстрые темпы развития по сравнению с растениями козлятника восточного. Развитие растений донника желтого от начала отрастания до фазы бутонизации в годы исследований продолжалось 40...46 дней, козлятника восточного - 43-49 дней. Продолжительность периода «стеблевание - бутонизация» у козлятника восточного составила 29-39 дней, а у донника желтого она была на два дня короче.
Нами отмечена тенденция к ускоренному развитию растений козлятника восточного с третьего года жизни, что связано с закладкой более мощных корневых отпрысков во второй год жизни. От весеннего отрастания до фазы бутонизации у козлятника восточного второго года пользования проходило 38-44 дня. Через 10-11 дней после начала весеннего отрастания наступала фаза стеблевания. Вследствие более быстрого развития растений козлятника восточного второго года пользования продолжительность периода «стеблевание - бутонизация» в годы проведения исследований была на 3.. .4 дня короче по сравнению с первым годом пользования и составила 27.. .35дней.
Сроки уборки покровной культуры ячменя и уровни минерального питания не оказали существенного влияния на развитие растений козлятника восточного.
Период «бутонизация - начало цветения» в последующие годы пользования травостоем происходил на 34...51 день после начала весеннего отрастания. Такой широкий диапазон сроков формирования первого укоса, на наш взгляд, был обусловлен неустойчивой погодой в годы проведения исследований.
Отрастание растений козлятника восточного после первого укоса происходило на 8-11 день практически одновременно и не зависимо от возраста травостоя и технологических приемов возделывания. Через 27-32 дня после отрастания отмечено цветение единичных растений.
Фенологические показатели и продолжительность межфазных периодов
Известно, что многолетние бобовые травы являются биологическими мелиорантами почвы. Биогенное накопление кальция и магния в пожнивных и корневых остатках козлятника восточного способствовало снижению кислотности почвы с возрастом травостоя. При этом во все годы пользования с внесением минеральных удобрений отмечался сдвиг в сторону подкисления почвы. По данным Е.Н. Кузина, Г.Е. Гришина, Ю.А. Ильвачева (1998), величина рН чернозема обыкновенного под влиянием мелиорирующего действия козлятника восточного за семь лет повысилась с 5,1 до 5,8. В наших опытах почвенная кислотность за тот же период снизилась с 5,2-5,4 до 6,0-6,3.
Обеспечение растений усвояемым калием зависит от биологических особенностей растений, типа почвы, сопутствующих удобрений, погодных условий и т.д. (Ониани О.Г., 1981).
Известно, что разные формы калия в почве существуют в определенном динамическом равновесии. Растение в первую очередь потребляет водорастворимый и обменный калий. В эти формы входит калий доступный растениям. Пополнение этих форм происходит из потенциальных запасов калия в почве. Поэтому при агрохимической характеристике плодородия почв в отношении калия имеет значение определение той его части, которая наиболее растворима и доступна растениям. Содержание обменного калия в процентах от валового, по данным И.Г. Важенина (1975), в среднем составляет для черноземных почв 1,5-2. Обычно уровень содержания доступного калия почвы приравнивают к уровню обменного калия, поскольку содержание его водорастворимой формы в почве незначительно. Однако, по мнению О.Г. Ониани (1981), в зависимости от влажности и температуры почвы содержание водорастворимого калия может увеличиваться за счет обменного. Этим, вероятно, и объясняется более низкое содержание обменного калия в почве посевов второго года пользования, формирование которых происходило в засушливых условиях 1998 года. В целом по мере увеличения числа лет пользования посевами, общей тенденцией в динамике содержания обменного калия в почве было его снижение. Это объясняется фиксацией калия в необменной форме, интенсивность которой, по мнению ряда ученых (Горбунов Н.И., 1936; Маслова А.Л., 1938; Пчелкин В.У., 1941 и др.), усиливается с увеличением содержания гумуса в почве, а также изменением реакции ее среды в сторону подщелачивания.
Биологическая фиксация калия, в результате которой последний из обменной формы переходит в необменную не нарушает, по мнению К.К. Гед-ройца (1955), калийного питания растений. При этом снижается избыточное потребление калия растениями, поскольку не создается избыточной его концентрации в почве, а также исключаются потери калия вымыванием (Ониани О.Г., 1981).
Калий, перешедший в необменное состояние, остается усвояемым для растений. Возможность использования необменного калия растениями доказана работами многих отечественных и зарубежных исследователей (Гедройц К.К., 1955; Маслова А.Л., 1938; Кирсанов А.Т., 1940; Петербургский А.В., 1952; Важенин И.Г., 1954; Медведева О.П., 1971; Evans G.E., Attos O.J., 1948; Arnold P.W., 1962 и др.). Поскольку растения в первую очередь используют калий через обменную форму, пополнение его запасов в почве происходило за счет внесения удобрений и мобилизации необменных его форм в течение вегетации.
В составе надземной и особенно подземной части козлятника восточного содержится значительное количество биогенных элементов и биохимически активных соединений, поступление которых вместе с опадом способствует пополнению ими верхнего слоя почвы и повышению ее биологической активности. По данным СМ. Надежкина, А.Н. Кшникаткиной (1998), в почву поступает 400-600 кг/га минеральных элементов, что обуславливает высокую напряженность биохимических процессов трансформации углерод содержащих соединений, в результате чего содержание органического углерода в почве под козлятником значительно возрастает. Это способствовало повышению содержания гумуса в черноземе выщелоченном в среднем на 0,06% в год в течении трех первых лет жизни трав и на 0,12-0,13% - на 4-5 годы. В дальнейшем процессы гумусонакопления снижались и на 7-8 годы составляли 0,04-0,05% в год. Аналогичная закономерность была отмечена и в наших опытах. За период 8 летнего возделывания козлятника восточного содержание гумуса в пахотном горизонте чернозема выщелоченного увеличилось на 0,43% от исходного 6,81 и составило 7,24%. Накопление гумуса при внесении минеральных удобрений происходило более интенсивно, что объясняется большим поступлением органической массы в почву и меньшей ее минерализацией за счет микроорганизмов. При внесении минеральных удобрений на планируемую урожайность 7 и 9 т сена с 1 га прирост гумуса за период исследований составил 0,49 и 0,52%, а его содержание в почве возросло до 7,30 и 7,33%.
По результатам исследований можно сделать вывод, что с возрастом к седьмому году пользования травостоем чистого и смешанного посева козлятника восточного с донником желтым происходит снижение прогреваемости почвы, возрастание ее водоудерживающей способности, а также увеличение содержания гумуса и уменьшение кислотности. Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность 7 и 9 т сена с 1 га оказывает положительное влияние на температурный, водный и пищевой режимы почвы.
