Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние изученности вопроса 7
1.1. История возделывания эспарцета песчанного, козлятника восточного и люцерны 7
1.2. Биологические особенности изучаемых культур 9
1.3. Народнохозяйственное значение многолетних бобовых трав 12
1.4. Нормы высева и способы посева многолетних бобовых трав 17
1.5. Влияние минеральных удобрений на продуктивность эспарцета песчаного, козлятника
восточного и люцерны
2. Условия и методика проведения исследований 32
2.1. Почвенно-климатические условия пензенской области 32
2.2. Схемы и методика проведения исследований 33
2.3. Погодные условия в период проведения опытов и особенности развития бобовых трав 40
3. Формирование агроценоза многолетних бобовых трав в зависимости от приемов возделывания 49
3.1. Полнота всходов и густота стеблестоя 49
3.2. Формирование симбиотического аппарата бобовых трав 57
3.3. Засоренность посевов 61
3.4. Фото синтетическая деятельность посевов 64
4. Семенная продуктивность многолетних бобовых трав 72
4.1. Структура урожая семенных посевов многолетних трав 72
4.2. Урожайность семян эспарцета песчаного, козлятника восточного и люцерны изменчивой 82
5. Кормовая продуктивность многолетних бобовых трав в зависимости от приемов возделывания 87
5.1. Урожайность зеленой массы трав 87
5.2. Химический состав зеленой массы 92
6. Биоэнергетическая и экономическая эффективность возделывания бобовых трав на семена и корм 98
Выводы 107
Предложения производству 108
Список литературы 109
Приложения 127
- Народнохозяйственное значение многолетних бобовых трав
- Погодные условия в период проведения опытов и особенности развития бобовых трав
- Формирование симбиотического аппарата бобовых трав
- Урожайность семян эспарцета песчаного, козлятника восточного и люцерны изменчивой
Введение к работе
В создании прочной кормовой базы одно из ведущих мест принадлежит многолетним бобовым травам. Несовершенная структура посевных площадей кормовых культур, особенно низкий удельный вес многолетних бобовых трав, при ограниченных материально-технических ресурсах существенно сокращает валовые сборы кормов, протеина, плодородие почвы. В определенной степени бобовые травы позволяют без применения дорогостоящих минеральных удобрений обеспечивать стабильную урожайность сельскохозяйственных культур. Однако рост посевных площадей многолетних трав сдерживается из-за дефицита семян.
Наряду с традиционными кормовыми культурами в последние годы значительное внимание уделяется малораспространенным и новым культурам (козлятник восточный, эспарцет и др.), расширение посевов которых также сдерживается из-за недостатка семян. В Пензенском НИИСХ создан ряд новых сортов эспарцета, козлятника восточного, люцерны, которые прошли государственное сортоиспытание и включены в Государственный реестр селекционных достижений. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение биолого-экологических основ создания высокопродуктивных экологически устойчивых агроценозов бобовых многолетних трав и разработку основных приемов технологии возделывания.
Цели и задачи исследований. Цель исследований — научное обоснование формирования высокопродуктивных агроценозов многолетних бобовых трав и разработка технологических приемов их возделывания на семена и кормовые цели в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
В задачи исследований входило:
• изучить особенности роста, развития новых сортов эспарцета песчаного, козлятника восточного и люцерны разных лет жизни;
• изучить особенности формирования агрофитоценоза многолетних бобовых трав, фотосинтетическую деятельность, величину и активность симбиотического аппарата;
• установить влияние способов посева, норм высева семян и минеральных удобрений на семенную продуктивность и качество семян новых сортов бобовых трав;
• оценить урожайность, химический состав и питательность зеленой массы новых сортов эспарцета песчаного, козлятника восточного, люцерны в зависимости от приемов возделывания;
• дать биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемых приемов возделывания многолетних бобовых трав на семена и корм.
Научная новизна. Проведена комплексная оценка новых сортов многолетних бобовых трав при выращивании на семена и кормовые цели в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Разработаны основные приемы технологии возделывания новых сортов козлятника восточного, эспарцета песчаного и люцерны. Установлена агроэкологическая и энергетическая эффективность возделывания различных видов многолетних трав, показана их роль в накоплении биологического азота и повышении плодородия почвы.
Практическая значимость. Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать при возделывании на семенные цели широкорядные посевы с нормой высева 2-3 млн. всхожих семян на гектар на фоне NsoPeoKeo и РзоКзо (в подкормку), которые обеспечивают урожайность семян эспарцета песчаного - 0,72 т/га, козлятника восточного - 0,37-0,42 и люцерны -0,19-0,22 т/га.
Разработанные приемы технологии возделывания многолетних бобовых трав на корм обеспечивают выход с каждого гектара сухого вещества 6,6-7,3, кормовых единиц 5,68-6,04 и переваримого протеина 0,82-1,20 т/га.
Результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах Пензенской области и включены в рекомендации по технологии возделывания эспарцета, козлятника восточного, люцерны на семена и кормовые цели.
Основные положения, выносимые на защиту: - особенности роста и развития новых сортов многолетних бобовых трав в зависимости от приемов возделывания; - влияние технологических приемов возделывания на семенную и кормовую продуктивность эспарцета сорта Петушок, козлятника восточного сортов Гале и Магистр и люцерны сортов Лунинская 1 и Камелия;
- биоэнергетическая и экономическая оценка многолетних бобовых трав при выращивании на семена и корм.
Диссертационная работа является частью исследований плана научно-исследовательских работ Пензенского НИИ сельского хозяйства, № государственной регистрации 01.9.80.005670.
Апробация полученных результатов. Основные положения диссертационной работы доложены на XXXIX научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета (Пенза, 2000); на III Международной научно - производственной конференции (Пенза, 2000); на IV, VII Всероссийской научно - практической конференции « Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза 2000, 2003); на IV Международной научно — производственной конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Ульяновск, 2002); на Международной научно — практической конференции « Пути решения проблем повышения адаптивности, продуктивности и качества зерновых и кормовых культур» (Самара, 2003).
Народнохозяйственное значение многолетних бобовых трав
В современных условиях возросла экологическая и агротехническая роль многолетних бобовых трав. Они положительно влияют на плодородие почвы за счет увеличения количества органического вещества, накопления азота, улучшения водно-физических свойств, резкого снижения эрозионных процессов.
Известно также свойство многолетних трав к частичному освобождению почвы от вредной микрофлоры, гибель которой происходит благодаря анаэробным условиям в почвенном слое, формирующимся при возделывании трав (Вильяме В.Р., 1936).
Благодаря дренирующему действию корней, люцерна предохраняет почву от засоления, понижает уровень грунтовых вод, извлекает из глубоких слоев почвы элементы питания.
Возделывание многолетних трав способствует восстановлению структуры почвы. В связи с этим они являются отличными предшественниками для большинства полевых культур.
Резкое сокращение доз органических и минеральных удобрений в последние годы снова отводит многолетним травам основную роль по поддерживанию почвенного плодородия. Хорошо развитая корневая система на 2-3-й год жизни растений оставляет в пахотном слое почвы на 1 га от 8,0 до 13,0 т сухой массы корней и пожнивных остатков, что эквивалентно внесению 40-50 т/га навоза (Лубенец П.А., 1956; Кутузова А.А. и др., 1984).
Многолетние бобовые травы по количеству органического вещества, оставляемого после уборки, относятся к первой группе полевых культур. Их благоприятное действие на плодородие почвы и урожай последующих культур объясняется не только способностью накапливать большое количество корневых и пожнивных остатков, но и их способностью фиксировать атмосферный азот воздуха (Парахин Н.В. 2001; Шпаков А.С., 2002; Савченко И.В.,2002; Благовещенский Г.В. и др., 2003; Переправо Н.И., 2003).
К.А. Тимирязев (1957) подчеркнул, что: «Включение клевера и вообще бобовых растений в севооборот поразительно увеличивает производительность труда земледельцев».
Известный агрохимик Д.Н. Прянишников установил, что гектар клевера при хорошим урожае способен накопить в надземной массе и корневых остатках 150-160 кг азота в год. Nosberger I, Opitz В, (1988) установили, что клевер фиксирует в среднем 183 кг азота с колебаниями по годам от 46 до 673 кг/га.
Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. (2000) приводят данные по ежегодному накоплению азота на 1 га бобовыми культурами: клевер — 150-160 кг, люпин - 160-170, люцерна- 250-300, соя - 100, вика, горох, фасоль — 70-80 кг. Эспарцет двух — трехлетнего возраста может накопить в пахотном слое на 1 га до 550 кг сырых клубеньков и зафиксировать около 20 кг азота, не считая значительно большего количества в корневых остатках (Гладкий М.Ф., Корнилов А.А., Яценко Я.Л., 1971).
Положительное влияние козлятника восточного на плодородие почвы отмечают П.П. Вавилов, Х.А. Райг (1982); Н.И Кулешов, Л.Ф. Трухина (1992); Е.Н Кузин и др. (1998); О.Л. Шайтанов (1998); А.Н. Кшникаткина (2001).
Исследованиями А.А. Галиуллина (1999) установлено, что за десять лет возделывания козлятника коэффициент структурности почвы увеличился в 2,1 раза - с 1,59 до 3,31. Накопление гумуса за счет пожнивно-корневых остатков козлятника способствовало повышению эффективности его возделывания. Основой для развития животноводства и повышения продуктивности сельскохозяйственных животных во всех регионах является прочная кормовая база.
На каждую кормовую единицу в полноценном кормовом рационе должно приходиться по 110 г переваримого протеина. Однако производимые корма имеют значительный дефицит сырого протеина. Так, в сухом веществе сена содержание протеина не превышает 11%, сенажа - 17%. Средняя питательность объемистых кормов без соломы составляет 0,65-0,66 корм. ед.
Низкое качество объемистых кормов и несбалансированность концентрированных приводят к значительному их перерасходу на производство животноводческой продукции и удорожанию ее себестоимости (Шпаков А.С., 2003).
В сложившейся ситуации из доступных приемов решения данной проблемы является всемерное увеличение посевных площадей многолетних бобовых трав. Так, по данным Г.А. Медведева и др. (1987) М.К.Тохияна (2000) в 1 корм. ед. люцерны содержится 177 г переваримого протеина. А содержание переваримого протеина в 1 корм. ед. смеси люцерны гибридной и эспарцета посевного - 163,4 г (Янковский Г.И., 1990).
В протеине бобовых трав есть все незаменимые аминокислоты. Бобовые травы отличаются высокой питательностью и хорошей поедаемостъю, среди них 86% отлично, хорошо и удовлетворительно поедаемых растений. В фазе цветения бобовые травы содержат 18,4% протеина, 31% жира, 27,8 клетчатки и 41,9% БЭВ, а также много кальция и фосфора (Дмитриева СИ., Игловиков В.Г, Конюшков Н.С. и др., 1974; Малишаускас А. 1987; Иванов А.Ф. и др., 1996).
Эспарцет по кормовой ценности, содержанию белка и другим питательным веществам не уступает другим бобовым и является одной из ценных трав (Новоселова А.С., Константинова A.M., Кулешов Г.Ф. и др., 1978; Dan-cik J. КіеШ А., 1976, 1980; Боме Н.А., Комаров А.В., 1985; Беляк В.Б., 1998; Киселева Л.В., 2002; Левахин Ю.И., Марсаков В.Д., 2002; Слободяник Т.М, Саяпина В.М.; 2002). На пастбище эспарцет хорошо поедают лошади. Эспарцет не вызывает тимпанита у крупного рогатого скота.
По данным Ю.В Лазаускаса., А.А Селявичуса (1984), А.А. Салфетни-кова (1988), B.C. Епифанова (2000) содержание сырого протеина в сухом веществе у эспарцета колеблется от 16,6 до 18,7%, каротина 130-160 мг/кг корма, клетчатки 20-28%.
Погодные условия в период проведения опытов и особенности развития бобовых трав
Зимние запасы продуктивной влаги в почве благоприятно повлияли на развитие трав. Во второй декаде отмечалось начало вегетации, самое раннее отрастание было у эспарцета. Посев бобовых трав проведен 27 апреля в хорошо прогретую почву. Всходы появились 12-15 мая, дружные, В фазу ветвления раньше всех вступил козлятник, позже - люцерна. Первые две декады мая были холодными. В ночные часы температура опускалась до-10...-11 С. В результате заморозков отмечалось повреждение надземной массы козлятника восточного. Фаза бутонизации и цветения проходила у бобовых трав в условиях недостатка влаги, особенно неблагоприятных для козлятника, так как эти фазы проходили у него в более поздние сроки. Температурный режим был близким к оптимальному. Фаза созревания, наиболее ранняя у эспарцета, отмечалась в конце II декады июля, на месяц позже - у люцерны. Козлятник занимал промежуточное положение. Температурный фон в период налива семян характеризовался повышенными значениями. Среднесуточные температуры июля достигали 30-31,5 С. Осадки в этот период составили 70% от нормы. Неблагоприятные условия вегетации отрицательно сказались на продуктивности зеленой массы и урожайности семян. В середине августа на посевах первого года жизни произведена уборка покровной культуры. Обильные осадки III декады августа благоприятно сказались на развитии растений. 9 ноября отмечено прекращение вегетации у многолетних трав. В целом значение ГТК составило 0,9, что характеризует вегетационный период как засушливый. 2000 год в целом был благоприятным для роста и развития многолетних трав. Зимний период 1999-2000 гг. характеризовался неустойчивой погодой. Наиболее низкие температуры, отличающиеся от среднемноголетних значений, наблюдались в конце ноября. В остальные зимние месяцы среднедекад-ные температуры были выше среднемноголетних значений. Температура воздуха не снижалась ниже -23С (28.02). Осадки января превышали норму на 20 мм, февраля - были в пределах нормы. Таким образом, зимний период был довольно благоприятным для перезимовки трав. Весенний период был затяжным и холодным. Благоприятные условия апреля сменились резким похолоданием в мае. Недобор температур составил 6,9-8,8С в I и II декадах мая. Весенние осадки выпадали крайне неравномерно, наиболее значительные (29,5 мм) выпали во II декаде мая. Отрастание трав наблюдалось 14 апреля (люцерна)— 19 апреля (эспарцет, козлятник). Посев трав проведен в теплую влажную землю, всходы получены через 6-15 дней, недружные, наиболее растянутые у люцерны. Распределение осадков в течение вегетационного периода по месяцам происходило неравномерно. За май выпало 41,4 мм, что примерно соответствует норме, за июнь - 116,4 мм (314%), за июль - 75,4 мм, что составляет (169%) от нормы. Наиболее увлажненной была II декада июня - 58,0 мм. Среднесуточные температуры воздуха соответствовали среднемноголет-ним во II декаде июня и I декаде июля, более высокими были в I и III декадах июня, и П-Ш декадах июля. Начало августа характеризовалось повышенным температурным режимом. Фаза созревания независимо от погодных условий у многолетних трав отмечалась примерно в те же сроки, что и в предыдущем году. В целом ГТК за период вегетации составил 1,2, что характеризует год как достаточно увлажненный. Сумма эффективных температур 10С за период вегетации составила 1704,4С. В 2001 году погодные условия характеризовались следующим образом. Ноябрь-декабрь 2000 года по декадам не отличались значительно от среднемноголетних значений, за исключением III декады ноября. Снега выпало в ноябре мало, примерно 50% от нормы. В декабре снежный покров был глубоким и надежно защищал травы от морозов. Зимние месяцы январь-февраль были относительно теплыми, сильных морозов не отмечалось. Конец марта был холодным, апрель - теплым, но сухим. За апрель выпало всего 11,3 мм осадков (34%). Весеннее отрастание у трав началось 15-18 апреля, сначала у козлятника, а затем у эспарцета и люцерны. Среднедекадные температуры мая соответствовали норме, только в конце мая произошло снижение температуры на фоне повышенного увлажнения. Однако это не повлияло на переход трав к фазе ветвления. В июне отмечался недобор среднесуточных температур на 3-4С. Осадков выпало значительно больше нормы (165%), существенные осадки выпали 21-25 июня (55 мм), что совпало с периодом бутонизации у люцерны и цветения у эспарцета и козлятника. Эти условия способствовали мощному развитию вегетативной массы растений в ущерб развитию генеративных органов. Июль был жарким и сухим. Среднесуточные температуры воздуха достигали 25-27 С . Особенно сухими были II и III декады месяца, за этот период выпало 12 мм осадков, при среднемноголетнем значении 43,5 мм. Данные погодные условия благоприятно отразились на опылении люцерны. Погодные условия августа оказали определенное влияние на развитие люцерны, так как у козлятника и эспарцета основные фазы были отмечены раньше. Август был теплым и влажным. Обильное выпадение осадков наблюдалось во II и III декадах, что вызвало незначительные полегания семенников люцерны. Прекращение вегетации отмечалось в обычные сроки. По ГТК - 1,1 период вегетации 2001 г. характеризуется как достаточно увлажненным. В 2002 г. погодные условия были относительно благоприятными для бобовых трав. Ноябрь 2001 г. характеризовался как теплый. В I и II декадах декабря температура воздуха значительно понизилась, в сравнение со средне-многолетними показателями. В отдельные дни месяца температура снижалась до -20,1...-21,0С. Количество выпавшего снега в ноябре было достаточно. В декабре снежный покров также надежно защищал травы от вымерзания. Январь и февраль были относительно теплыми, за исключением I декады января, когда среднесуточная температура воздуха в течение трех дней понижалась до 27,7-31,1 С. В январе снежный покров был глубоким и защищал растения. В целом условия перезимовки были благоприятными. Первые два весенние месяца были типичны, но выпадение осадков в апреле было не равномерным — 54,8 мм в I декаде и 0-0,3 мм во II и III декадах. Весеннее отрастание трав отмечалось 13-16 апреля.
Формирование симбиотического аппарата бобовых трав
В условиях дефицита семян и роста цен на них важным является вопрос об определении оптимальных норм высева многолетних трав при разных способах посева. Как уже указывалось выше по нормам высева и способам посева эспарцета, козлятника и люцерны мнения ученых расходятся и в литературных источниках данные по этому вопросу противоречивы. Плотность агроценоза зависит от многих факторов: региона возделывания, погодных условий, цели возделывания, биологии культуры и др. Таким образом, вопросы изучения оптимизации плотности посевов эспарцета, козлятника и люцерны на выщелоченном черноземе Пензенской области являются весьма актуальными. По мнению большинства исследователей погодные условия оказывают большее влияние на всхожесть семян, чем их норма высева (Шарнина Т.М., 1983; Зорин А.В., 1996). По мнению А.Д. Сусоева (1986) при увеличении нормы высева и ширины междурядий полнота всходов уменьшается. Наши исследования показали, что нормы высева и способ посева не оказали существенного влияния на полевую всхожесть семян трав, а влияние погодных условий в период посевы-всходы было очевидным. Так, в 1998 и 1999 годы при посеве 5 мая в условиях высоких среднесуточных температур 18,7С и 20,3С всходы отмечались через 9-10 дней. При более прохладной погоде в данный период в 2000 году, (1б,4С) - через 10-12 дней. В засушливую вторую декаду мая 1998 года выпадение осадков не наблюдалось, и период от начала до полных всходов был самым растянутым из трех лет закладок опытов, в связи с быстрым высыханием верхнего слоя почвы в жаркую и сухую погоду после сева. В оптимальную по влагообеспеченности третью декаду апреля 2000 года (период сева) полные всходы трав были более выровненные. Зависимость полевой всхожести семян трав от влажности верхнего слоя почвы и температуры воздуха в период посев-всходы связана с мелкой глубиной их заделки. Наиболее благоприятные условия для появления всходов складывались в оптимальном по количеству осадков и температурному режиму для первого года жизни трав - 2000 году. Исключением стал лишь эспарцет песчаный, что объясняется тем, что семена этой культуры крупнее и глубина их заделки 5-6 см. Помимо этого односемянные бобы эспарцета в условиях чрезмерного увлажнения поражаются плесневыми грибами-паразитами. При дальнейшем развитии данная культура, являясь растением-ксерофитом, значительно лучше переносит условия засухи даже в начальный период роста в отличие от других бобовых трав. В весенний период 1998 года полевая всхожесть эспарцета колебалась по вариантам от 71,0 до 73,5%; козлятника сорта Гале и Магистр от 54,5 до 58,3%, люцерны Лунинская 1 и Камелия от 48,5 до 55,3% (табл.1, 2, 3). В межфазный период посев-всходы 1999 года также наблюдался дефицит почвенной влаги, но так как температура воздуха была ниже в сравнении с 1998 годом - высыхание верхнего слоя почвы не было столь интенсивным. Полнота всходов эспарцета снизилась на 2-6%, а у козлятника увеличилась на 2-8%, у люцерны на 3-6%. В условиях 2000 года полевая всхожесть составила у эспарцета — 62,5-67,7%, у козлятника Гале и Магистр - 61,8-64,0% и 62,3- 64,0%, у люцерны Лунинская-1 и Камелия - 57,6-63,0% и 58,2-62,2% соответственно. Полнота всходов по годам исследований составила 64,9-71,7% у эспарцета, 56,2-63,0% у козлятника и 51,3-60,9% у люцерны. Многие авторы также отмечают низкую полевую всхожесть многолетних бобовых трав (Хачатрян P.M., 1989; Драчев Н.А., 1998; Блохина Л.П., 2000; Кшникаткина А.Н., 2001; Фадеева Л.В., 2002). Развитие трав идет замедленно в первый месяц после появления всходов. Данный период является самым уязвимым, так как молодые растения особенно чувствительны к неблагоприятным условиям произрастания. Все три изучаемые культуры относятся к растениям ярового типа развития. В первый год жизни трав скорость формирования подземной фи-томассы намного опережает надземную. В подпокровном посеве бобовые травы развивались медленно и полного развития достигли лишь на второй год жизни. Эспарцет песчаный образовал сжатую приподнятую розетку, характерную для данного вида. Козлятник также достиг лишь фазы ветвления, ювенильный период и переход к генеративной фазе не произошел. Люцерна росла также медленно и полного развития достигла лишь на второй год.
В первый год роста молодые всходы трав, посеянные под покров, защищаются покровной культурой от сорняков, понижения влажности воздуха в приземном слое, перегрева (Филатов Ф.И., 1951, 1966; Вавилов П.П., Кондратьев А.А., 1975; Медведев Г.А., Крахмалев В.И. и др., 1987; Петрушкина АС и др., 1998).
Однако налицо и взаимная конкуренция покровной культуры (кормовых бобов) и подсеянных трав в различные периоды их совместного роста и развития. Взаимное влияние покровных и подпокровных растений основывается на необходимости обеспечения потребности тех или других в свете, влаге, в питательных веществах и других жизненно необходимых условиях среды (Сергеев П.А. и др., 1973).
Урожайность семян эспарцета песчаного, козлятника восточного и люцерны изменчивой
Одним из исходных параметров, определяющих зимостойкость, засухоустойчивость и продуктивность бобовых трав является корневая система. У изучаемых сортов бобовых культур — эспарцета, козлятника и люцерны корни имеют как много общего в своем развитии и габитусе, так и значительно различаются.
Благодаря сложной архитектонике корней они глубоко проникают в почву и активно распределяются в горизонтальных слоях, что и определяет уровень засухоустойчивости растений. Способность эспарцета проникать в более глубокие почвенные слои, особенно в засухоустойчивые годы, объясняется, по мнению М.Ф. Гладкого и др. (1971), тем, что эспарцет является растением ксерофитом, тогда как козлятник и люцерна типичные мезофиты.
В процессе эволюции бобовые культуры выработали морфологические приспособления, позволяющие растениям переносить отрицательное воздействие низких температур за счет формирования зимующих органов в почве.
Как показали исследования, проникновение корневой системы на различную глубину и характер распределения корней в пахотном и подпахотном горизонтах связаны с биологическими особенностями видов и сортов, а также с погодными и почвенными условиями.
В первый год пользования наибольшая глубина проникновения корневой системы была у эспарцета песчаного 125 см. Глубоко уходящий корень эспарцета разделяется на несколько скелетных ветвей, с хорошо развитой корневой системой. Глубина ее проникновения в среднем за 3 года исследований превышала этот показатель у люцерны сорта Лунинская 1 и Камелии на 18-19 см, козлятника Гале и Магистр на 53-55 см. Во все годы исследований люцерна имела несколько большую корневую массу: на 0,05 и 0,09 г больше, чем эспарцет и превышала по этому показателю сорта Магистр и Гале на 0,86 и 0,84 г на растение.
Масса корневой системы изучаемых многолетних бобовых трав значительно менялась в зависимости от условий увлажнения в годы исследований. Продуктивность корневой системы при засухе снижается на 10-16%. В своих исследованиях это подтверждают П.А. Сергеев, С.С. Шаин (1963).
Зимостойкость изучаемых культур определялась по выживаемости растений при весеннем отрастании. Наибольшее количество перезимовавших растений - 82,9% было в посевах эспарцета (табл. 4). Зимостойкость растений люцерны (81,5-81,6%) отмечена при расположении зимующих органов на глубине 2,7-2,8 см и толщине коронки 4,5 мм (табл. 5).
Симбиотическая деятельность растений бобовых трав, обеспечивающая их значительную продуктивность, представляет особый интерес. Размещение клубеньков по корневой системе растения зависит от генотипа культуры, сорта и условий окружающей среды.
Клубеньки на корнях эспарцета образуются особым видом Rizobium simplex. При заражении бактериями Riz. simplex на корнях образовывались крупные, часто сложной формы клубеньки. Средняя масса клубенька эспарцета достигала 15-20 мг. На одном растении формировалось от 15 до 150 клубеньков. Накопление биологического азота является важным достоинством козлятника восточного. Активные клубеньки козлятника имеют овальную форму и розовую окраску. На одном растении формировалось от 500 до 1500 клубеньков. Наибольшее размножение клубеньков происходит в фазу стеблевания.
Для люцерны характерен Riz. meliloti — бактерии, образовавшие мелкие клубеньки массой не более 1-2 мг каждый. На одном растении люцерны формировалось от 9 до 68 клубеньков, у эспарцета и козлятника клубеньки расположены дисперсно по корневой системе в радиусе 16-18 см от главного корня и на глубине 25-27 см. Они, как правило, размножаются по одному или небольшими группами: 60-95% клубеньков расположены в слое 0-15 см, но часть их образуется и на глубине 25-27 см. У эспарцета 75-97% клубеньков находятся в радиусе до 10 см от главного корня, отдельные на глубине 40-55 см. Для люцерны было характерно компактное расположение симбиотического аппарата с проникновением на глубину 17-18 см, при радиусе распределения 15-16 см. Такое компактное расположение клубеньков в засушливые периоды приводит к их гибели, что отрицательно влияет на азотное питание растений.
Симбиотический потенциал бобовых культур имеет ряд показателей, которые приведены в таблице 7. Эффективность бобово-ризобиального аппарата, определяется массой клубеньков с леггемоглобином и продолжительность их функционирования.
Такие факторы как вирулентность специфического штамма (способность бактерий проникать в клетки корня, размножаться там и вызывать образование клубеньков), модуляция (процент растений с клубеньками, показывающий степень гетерогенности по восприимчивости или иммунности к ризобиям и насколько благоприятны и однородны условия для образования клубеньков), водный режим почвы, обеспеченность макро- и микроэлементами повлияли на способность к образованию клубеньков.
