Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 9
1.1. Роль донника в системе современного кормопроизводства 9
1.2. Особенности роста и развития растений двулетнего донника 13
1.3. Состояние изученности приемов возделывания двулетнего донника 16
2. Схема опытов, методика и условия проведения исследований . 25
2.1. Почвенно-климатические и погодные условия 25
2.2. Схема опытов, методика и условия проведения исследований 32
3. Особенности роста и развития донника в чистых и подпокровных посевах в первый год жизни 38
3.1. Влияние способов посева на полевую всхожесть семян 38
3.2. Рост и развитие донника первого года жизни в зависимости от нормы высева и способов посева 46
3.3. Засоренность посевов 56
3.4. Продуктивность различных покровных культур и донника в год посева 59
4. Влияние способов посева и нормы высева на формирование травостоя донника второго года жизни 62
4.1. Сохранность травостоя и особенности вегетативного возобновления после перезимовки 62
4.2. Формирование травостоя у донника второго года жизни 68
4.3. Урожайность зеленой массы и ее качества 76
5. Особенности формирования симбиотического аппарата и накопление корневых остатков по годам жизни донника желтого .84
5.1. Формирование симбиотического аппарата у донника 84
5.2. Закономерности развития корневой системы 92
5.3. Накопление корневых остатков и баланс гумуса в почве 96
6. Влияние норм высева, способов посева и покровной культуры на урожайность и посевные качества семян донника 99
6.1. Рост и развитие донника первого года жизни в зависимости от норм высева, способов посева и покровной культуры 99
6.2. Влияние способа посева и норм высева на рост, развитие и семенную продуктивность донника второго года 105
6.3. Посевные качества семян донника в зависимости от способа посева и норм высева 116
7. Биоэнергетическая и экономическая эффективность выращивания донника двулетнего желтого 124
7.1. Биоэнергетическая эффективность 124
7.2. Экономическая эффективность 126
Выводы 129
Рекомендации производству 133
Список литературы 134
- Особенности роста и развития растений двулетнего донника
- Схема опытов, методика и условия проведения исследований
- Рост и развитие донника первого года жизни в зависимости от нормы высева и способов посева
- Сохранность травостоя и особенности вегетативного возобновления после перезимовки
Введение к работе
Актуальность темы. Создание стабильной и устойчивой кормовой базы в засушливом Поволжье во многом зависит от адаптивных свойств видов, сортов и гибридов кормовых культур, их реакции на стрессовые погодные условия. Важнейшим моментом при этом становится подбор оптимального состава кормовых культур. Он должен обеспечивать высокий компенсационный эффект продуктивности в различных погодных условиях.
Анализ литературных источников и производственных данных по зоне
Y"j Поволжья показывает, что наиболее стабильную и высокую урожайность вы-
сокобелкового корма здесь обеспечивают многолетние бобовые травы. Кроме
того, многолетние бобовые травы по сравнению с однолетними кормовыми
культурами низкозатратны (т. к. исключается ежегодная основная и предпо
севная подготовка почвы и посев, расход семян), более полно используют вла
гу и питательные вещества в течение всего периода вегетации, оказывают по
ложительное влияние на структурообразовательный процесс и плодородие
почвы (причем без применения удобрений), стабилизируют экологическую сн
ів'1 туацию в агроландшафтах. Еще академик В.Р. Вильяме (1951) указывал, что в
высокопродуктивном земледелии, полевой период с использованием в течение
нескольких лет под посев однолетних полевых культур должен чередоваться с
луговым периодом - выращиванием многолетних трав.
Современные мировые ресурсы бобовых трав достаточно богаты. Про
блема заключается в том, чтобы правильно подобрать для возделывания те
компоненты, которые требует конкретная почвенно-климатическая или хозяй
ственная ситуация. В связи с этим только всестороннее изучение того или ино
го растения на предмет морфологических и биологических особенностей, про
дуктивности и качества корма, средообразования и экологической плгетично-
Q сти и многих других важнейших вопросов, позволяет создать устойчивые
адаптированные к почвенно-климатическим условиям агрофитоценозы длительного или краткосрочного сроков использования, кормового, сенокосного
5
или пастбищного назначения.
& Наиболее полно требованиям производства сбалансированных дешевых
кормов в зоне Саратовского Заволжья отвечает выращивание люцерны, кото
рая заслуженно занимает ведущие позиции. Однако практика последних лет
внесла существенные коррективы в оценку качеств этой культуры. В условиях
массового распространения заболеваний люцерны особую теоретическую и
практическую значимость приобретает поиск альтернативных ей многолетних
бобовых трав, способных в агроклиматических условиях Саратовского Завол
жья формировать на богаре такие же урожаи, получать не уступающие люцер-
тр не по энергетической и протеиновой ценности корма, оказывать подобно лю-
церне положительное влияние на плодородие почвы.
Применительно к условиям каштановых почв Саратовского Заволжья важным резервом богарного кормопроизводства может стать культура двулетнего желтого донника.
Донник - высокоурожайное кормовое растение, по питательности не ус
тупающее люцерне. Преимущество донника в его высокой экологической пла
стичности, нетребовательности к плодородию и условиям произрастания. Он
w1' обладает устойчивой кормовой продуктивностью, зимостойкостью, скороспе-
лостью, ценен как медоносное растение. Донник формирует довольно высокие урожаи раннего корма в острозасушливых условиях и при возделыванки на солонцовых землях. Ценен донник и как предшественник, он создает скороспелый пласт, часто не уступающий чистому пару, не занимая при этом отдельного поля севооборота. Причем донник в данной зоне должен рассматриваться не для противопоставления люцерны, а для грамотного ее дополнения в кормовых севооборотах.
Целесообразность расширения посевов донника в Саратовском Заволжье
обуславливается также легкостью семеноводства, несложностью агротехники,
слабой подверженностью болезням и повреждению вредителями или даже вы-
раженной санитарной способностью.
Отдельные исследования, проведенные в условиях Саратовского Завол-
жья позволили установить, что донник обеспечивает получение до 15,0-20,0
Ф т/га зеленой массы в благоприятные и не менее 10,0-12,0 т/га в засушливые го-
ды. Однако до настоящего времени двулетний донник желтый не получил должного распространения в хозяйствах Саратовской области в результате недооценки его производственниками и учеными, и также по причине недостаточной изученности биологических особенностей и приемов технологии возделывания. Это и определило целесообразность и актуальность выбора темы наших исследований.
Цель и задачи исследований. Цель исследований — повышение продук
ті тивности донника двулетнего при выращивании на зеленый корм и семена пу
тем усовершенствования технологии возделывания в условиях Саратовского
Заволжья.
В соответствии с этим в исследованиях решались следующие задачи:
Изучить особенности роста и развития, параметры фотосинтетической деятельности двулетнего донника в подпокровных и в беспокровных посевах;
Провести подбор покровных культур, способствующих оптимальному развитию донника в год посева и не оказывающих отрицательного воздействия
W' на продуктивность во второй год использования травостоя;
Определить оптимальные способы посева и нормы высева донника в беспокровных посевах при его возделывании на семена и зеленый корм;
Изучить развитие симбиотического аппарата на корнях донника, накопление азота в его надземной массе и пожнивно - корневых остатках по годам жизни, определить размеры биологической фиксации молекулярного азота донником второго года жизни;
Дать оценку двулетнего донника, в роли предшественника для последующих культур севооборотов;
6. Провести биоэнергетическую и экономическую оценку изучаемым
@, приемам возделывания донника.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в условиях Саратовского Заволжья изучены особенности роста и развития двулетнего
7
донника желтого в подпокровных и беспокровных посевах, выявлены законо-
Йґ мерности формирования симбиотического аппарата на корнях донника по го-
дам жизни, определены размеры биологической фиксации молекулярного азо
та донником второго года жизни. Установлены лучшие покровные культуры и
оптимальные нормы высева донника в беспокровных посевах, дана оценка
донника в роли предшественника для последующих культур. Проанализирова
на биоэнергетическая и экономическая оценка приемов его возделывания.
На защиту выносятся следующие положения:
закономерности роста и развития донника желтого двулетнего в 1 и 2 годах
^ жизни в условиях Саратовского Заволжья;
особенности формирования симбиотического аппарата донника желтого двулетнего в зависимости от приемов возделывания;
нормы высева и способы посева донника желтого двулетнего на зеленый корм и семена.
Диссертационная работа выполнена в ФГНУ «Саратовсорго». Полевые опыты проводились в 1998 - 2001 гг. в ОПХ «Декабрист» Ершовского района Саратовской области. В работе использованы результаты полевых и лабора-торных исследований и обобщение автора по изучению особенностей возделывания донника желтого для получения высоких урожаев зеленой массы и семян. Дана биоэнергетическая оценка эффективности возделывания донника желтого.
Основные положения диссертации докладывались на научно - практиче
ских конференциях по увеличению производства зерна и кормов (Саратов,
2000-2002 гг.); на научно-практической конференции к 115-летию со дня рож
дения Н.И. Вавилова (Саратов, 2002); На научных конференциях профессор
ско-преподавательского состава, аспирантов н научных сотрудников Саратов
ского государственного аграрного университета им. Н.В. Вавилова (2000-2003
@^ гг.); на заседаниях кафедры растениеводства СГАУ им. Н. И. Вавилова (2000-
2003 гг.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 научных работы в республиканских и региональных изданиях.
Практическая значимость. Результаты исследований успешно внедряются в хозяйствах Саратовской области.
Экономический эффект на площади более 350 га в ОПХ „Декабрист" составил 280 руб. с 1 га.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах компьютерного текста и состоит из 7 глав, выводов и предложений производству. Работа включает 46 таблиц, 3 рисунка, список литературы содержит 279 наименований.
Особенности роста и развития растений двулетнего донника
Род донник (Melilotus Adans.) относится к семейству бобовых (Fabaceae). Он представлен на земном шаре 16 видами, из которых девять - двулетние и семь - однолетние.
По результатам исследований, проведенных до 1962 года, многолетних видов донника обнаружено не было (Суворов В.В., 1962). На территории Российской Федерации в настоящее время произрастают 4 дикорастущих вида донника, из которых наибольшее распространение получили двулетние донники - белый и желтый.
Морфологические признаки. Мощные стержневые корни донника проникают глубоко в почву, содержат много белков, после отмирания быстро перегнивают. Своей корневой системой донник хорошо дренирует почву, накапливает большие запасы органического вещества, способствует развитию микрофлоры, растворяет соли кальция. Однако, главное достоинство корневой системы донника, как и других бобовых культур, заключается в накоплении большого количества азота, фиксированного из воздуха клубеньковыми бактериями.
Стебель донника гладкий, прямостоячий, высокий (до 150 см), ветвистый, хорошо облиственный. Листья тройчатые, расположенные на небольших черешках, у их основа 14 ния имеются шиловидные прилистники. Края листовой пластинки донника мелкозубчатые. Цветки донника мелкие мотылькового типа, желтые или белые, поникающие. Соцветие у донника белого - пазушная кисть средней плотности длиной до 20 см, у донника желтого - удлиненно-цилиндрическая кисть длиной до 15 см. Продолжительность жизни отдельного цветка составляет 2-4 дня. В кисти первыми зацветают нижние цветки, последними - верхние. Цветение отдельных кистей длится 7-14 дней, целого растения - 25 - 30 дней (Пельменев В.К., 1985). Плод донника - односемянный (изредка 2-3-х семянный) боб округлой, яйцевидной или удлиненной формы. На одной кисти прикрепляется 100 - 114 бобов. Семена яйцевидные, овальные созревают за 90 - 105 дней. Масса 1000 семян составляет около 2 грамм. Биологические особенности. Прорастание семян начинается при температуре +2 - 5С. Всходы донника переносят заморозки до — 4 - 5С. Оптимальная температура воздуха для нормального роста и развития растений донника в летний период составляет +25 - 27С. В начальный период вегетации после прорастания семян донник растет медленно и легко заглушается сорными растениями, так как среди бобовых культур он наименее теневынослив. Донник - светолюбивое растение длинного дня. В условиях длинного дня закладывает меньшее число междоузлий, раньше переходит к генеративному развитию (Иванова О.А., 1983; Масалимов Т.М., 1991). Донник успешно произрастает на различных типах почв. Высокие урожаи зеленой массы и семян получают на черноземах, карбонатных, засоленных, каменистых почвах, красной глине, мергеле, песке с гравием. В производственных опытах И.П. Гейдербрехта (1983), была установлена не только неприхотливость культуры донника к почвам, но и высокая отзывчивость на улучшение агротехники. Все виды донника не выносят заболоченных сырых 15 почв с повышенной кислотностью. Непригодны для его возделывания и почвы с близким залеганием грунтовых вод, тяжелые заплывающие с плохой аэрацией (Саламатин Н.С., 1960; Боков В, Каращук И.М., 1965; Ошаров И., Каращук И.М., 1980;ГейдербрехтИ.П., 1983; Масалимов Т.М., 1991). Для многих регионов привлекательность донника объясняется его высо кой солевыносливостью (растения переносят засоление до 0,4-0,6%). Имеется немало данных, подтверждающих высокую продуктивность донника на засо ленных почвах Сибири (Каращук И.М., 1978,1980; Дайнеко Е.В., 1980; Иванов А.И., Сагалбеков У.М., 1980; Ошаров А.И., 1981,1983; Тютюнников В.Я., 1981; Сагалбеков У.М., 1981,1984,1986,1987,1989; Шуклев Ф.П., 1983; Пучков В.А., Бакуров В.М., 1984; Стецура П.А., 1988; Стецура П.А., Стецура О.П.,1989; Са галбеков У.М., Абубекеров Б.А., 1991), на Урале (Кузнецов А., Фокина М., 1975; Гусев С, 1976; Стецура П.А.,1976; Константинов М., Стецура П.А., Да мин В., 1977; Стецура П., Овчаренко Н., 1978; Захаров П., 1978; Стецура П., Широбоков А., 1979; Сусоев А., 1980; Шарнина Т., 1983), в Поволжье (Бегучев П.П., Леонтьева, 1959; Мелихова Ю., Потапов Ю., 1970; Масалимов Т., 1971; Зорин А.В., 1994,1996; Матвеев Н.А., 1995; Крюков Н.П., 1997; Малышев В.И., ф» Медведев Г.А., 1998; Беляк В.В., 1998). После нескольких лет возделывания донника на засоленных почвах становится возможным выращивание таких ценных культур, как пшеница, рожь и других (Боков В., Каращук И.М. и др., 1965). Огромным преимуществом донника для нашего аридного региона явля ется его высокая засухоустойчивость. Он расходует почвенной влаги в два раза меньше люцерны и клевера, и значительно превосходит их по засухоустойчи вости. При сильной засухе может быть низкорослым, но дает неплохой урожай семян, в то время как другие однолетние и многолетние бобовые травы полно стью выгорают. По сочетанию уникальных биологических особенностей: засухоустойчи вости, жаростойкости, солеустойчивости, нетребовательности к почвам, донник в первую очередь необходим в засушливой зоне. Уже начальные научные исследования культуры показали, что произрастающие в Поволжье желтый и белый донники обладают значительным набором ценных хозяйственных качеств и по урожаям высокобелкового корма в богарных условиях успешно конкурируют с люцерной, козлятником, эспарцетом, клевером и всеми другими многолетними бобовыми травами, не говоря уже об однолетних культурах - вике, горохе (Беляк В.В., 1998).
Схема опытов, методика и условия проведения исследований
В настоящее время мнения ученых о развитии донника при различных способах посева довольно противоречивы. Известно, что на кормовые цели донник обычно высевают под покров или без покрова. В беспокровных посевах донник развивается лучше, что позволяет уже в год посева получить полноценный укос. При беспокровном посеве донник образует более мощную корневую систему, растений крупной фракции развивается больше, изреженность посевов ниже, что способствует созданию более зимостойких травостоев, которые во второй год имеют более высокую продуктивность. Отрицательной стороной беспокровных посевов можно считать их высокую засоренность, связанную с выбором предшественника и технологий основной и предпосевной обработки почвы.
Высокая засоренность травостоя в год посева, а также низкая урожайность зеленой массы и сена донника привели к необходимости применения подпокровных посевов. В этом случае низкие урожаи донника в первый год жизни компенсируются покровными культурами.
По мнению А.И. Болотина (1964), Н.С. Саламатина (1960), П.Я. Мосянина (1962) донник лучше развивается при беспокровном посеве, чем под покровом зерновых и кормовых культур. По данным большинства исследователей подпокровные посевы являются более целесообразными, хотя при этом в подпокровных посевах в год посева донник формирует невысокие урожаи, развивает более слабую корневую систему, что резко снижает зимостойкость растений (Гасанов Г.У., 1973; Журавлев А., Украинцев В., 1973; Киричко И., 1974; Кузнецов А., Фокина М., 1975; Стецура П., Овчаренко Н., 1978; Андрианов В.И., Медведева В.Г., Лопатка М.В., 1977; Захаров П., 1978; Мартыненко А.Д., Сараев B.C., 1980; Каращук И.М., 1980; Стецура П.А., Ли А.В., 1982; Журавлев А.А., Сусоев А.Д., 1983; Василькованный В.Л., Зинченко А.И., 1983; Пучков В.А., Бакуров В.М., 1984; Сусоев А.Д., 1984).
В обзоре неопубликованных статей Е.Селина (1972) и по исследованиям Н. Артюкова наиболее эффективными признаны полупокровные посевы донника. В качестве покровной культуры лучше всего при этом использовать подсолнечник, который высевают с междурядьем 60 см. Положительные результаты были получены также при использовании в качестве покровной культуры овса, высеваемого черезрядно (30 см). По данным П.П. Бегучева, Т.И. Мельниковой (1960), Ф. Медведева (1948) беспокровные посевы рекомендуется проводить на достаточно чистых от сорняков землях. Многолетний опыт возделывания донника позволяет сделать вывод, что подпокровные посевы возможны даже в районах, где выпадает до 250 мм осадков в год при условии правильного подбора покровной культуры. Важным моментом при возделывании донника является подбор покровной культуры. Однако в настоящее время единого мнения по этому вопросу нет. Одна группа исследователей (Юршевич А.С., 1964; Барбали П.Д., 1960) считает лучшей покровной культурой для донника овес, по данным М.Чайкускеие (1960) донник лучше высевать под покров ячменя. Другая группа исследователей (Ливанов Е., Игнатов П., 1967; Силенко З.В., 1960; Хлюстов П.А., 1966, 1967, 1968) рекомендует в качестве покровной культуры для донника судан-скую траву, однолетние травы, убираемые на зеленый корм и сено, просо, кукурузу. В.И. Андрианов, В.Т. Медведев, М.В. Лопатка (1977) считают более продуктивными ранне-весенние посевы под покров ячменя. По данным В.Д. Пучкова, В.М. Бакурова (1984) донник лучше высевать под покров пшеницы и овса. А.В. Зорин (1996) отмечает сильное угнетение донника ранними зерновыми покровными культурами, сильное снижение его сохранности, зимостойкости и выживаемости, а в отдельные годы ранние зерновые могут даже вызвать гибель донника. По данным П.А. Стецура, А.В. Ли (1982) посев донника под покров суданской травы и кормового проса позволяет использовать зеленую массу донника первого года жизни вместе с зеленой массой покровной культуры. Это позволяет приготовить высококачественное сено и сенаж. При подборе покровных культур необходимо учитывать следующие их качества: 1. Замедленный рост и сравнительно небольшое развитие надземной массы, вследствие чего покровная культура должна меньше затенять донник; 2. Покровная культура должна как можно раньше освобождать посевы донника из-под покрова. 3. Покровная культура должна убираться на зеленый корм, силос, сенаж. 4. В качестве покровной должна быть использована только районированная культура, широко распространенная в зоне, где планируется возделывать донник. Исходя из вышеуказанных требований, при подборе покровных культур нами изучались овес, однолетний донник и суданская трава. v I Исследуя полевую всхожесть донника, необходимо учитывать понятие «твердосемянности». Как и многие представители бобовых трав донник имеет значительный процент твердых семян. В отдельные годы у него может наблюдаться полная твердосемянность. В многочисленных работах, посвященных проблеме твердосемянности, существует ряд противоречий. Большинство исследователей рассматривают твердосемянность как один из типов органического покоя семян, однако встречаются и иные взгляды. В.М. Ворошилов (1960), И.Г. Строна (1964), Datta Bis-wos (1980) считают, что твердосемянность является вторичным покоем. «Твердые» семена бобовых культур возникают в результате недостатка питания, водоснабжения или по какой-либо другой причине (Строча И.Г., 1964). В.Я. Лобанов (1964) также рассматривает твердосемянность как отклонение от нормы, т.е., по мнению этих авторов, твердые семена образуются в отклоняющихся от обычных условиях. факторов, доминирующими из которых являются климатические условия, влажность почвы и фазы созревания (Колокольцева Я.К., 1972, 1980, Чурзин В.Н., 1990). Например, твердые семена у люцерны образуются при переходе семян от восковой к фазе полной спелости. Наличие большого количества твердых семян в посевном материале затрудняет определение лабораторной всхожести, особенно, если определяют всхожесть свежеубранных семян. Положительной стороной твердости семян является и полезный хозяйственный признак, который предохраняет семена от прорастания на начальном этапе спелости при благоприятных условиях температуры и влажности воздуха, что позволяет увеличить продолжительность хранения семян. Поэтому полное снижение твердосемянности агротехническими условиями и методами селекции нецелесообразно.
В литературных источниках встречается целый ряд синонимов для обозначения твердых семян: «каменные», «каменистые», «твердокаменные» (А. Матевосян, 1948), «клеверные камни», «непроницаемые».
Как показывают исследования, твердые семена жизнеспособны, они постепенно становятся набухающими и прорастают. Агротехнические приемы и особенно обработка семенного материала при уборке и очистке в значительной степени изменяют твердосемянность.
Семена донника перед посевом обрабатываются на скарификаторе СКС-30, но могут применяться и другие приемы, также направленные на нарушение целостности оболочек семян.
Рост и развитие донника первого года жизни в зависимости от нормы высева и способов посева
В год посева за период от всходов до ухода в зиму количество погибших растений определялось условиями их выращивания. В среднем за 3 года исследований наибольшее выпадение растений отмечено на покровных посевах. При использовании в качестве покровной культуры овса ко времени ухода растений в зиму сохранялось 74,6 %, однолетнего донника - 72,8, суданской травы - 66,1 % растений донника. В беспокровных посевах выпадение растений зависело от густоты посева (или стояния растений). Увеличение нормы высева с 7 до 10 млн. шт./га привело к снижению количества сохранившихся растений с 76,4 до 62,5 %.
Учитывая, что вегетативное возобновление у донника в первый год жизни после укоса идет из пазушных почек, оставшихся после укоса вегетативно стеблевой части, скашивание проводили на высоте 20 см. В оставшейся части стеблей накапливаются запасные вещества (углеводы), которые существенно влияют на зимостойкость растений.
Условия летне-осеннего периода вегетации за годы исследований, как по температурному режиму, так и количеству выпавших осадков были в основном благоприятными для подготовки растений донника к перезимовке, поэтому значительных отличий по сохранности растений на однотипных вариантах в годы исследований не отмечено.
На покровных посевах в период отрастания после перезимовки в среднем за 3 года исследований при выращивании донника под покровом овса осталось 72,7 %, однолетнего донника - 70,9 %, суданской травы - 70,1 % от количества растений, ушедших в зиму. Приведенные данные свидетельствуют о том, что из рассматриваемых покровных культур лучше подготовились и перезимовали растения донника, вышедшие из под покрова овса. На беспокровных посевах сохранность растений выше, чем в покровных и в среднем за 3 зимних периода составила 80 - 88 % с колебанием по годам от 79,7 до 89,8 %. При увеличении нормы высева семян с 7 до 10 млн. шт./га сохранность растений за зимний период снизилась на 7,9 %.
За весенне-летний период вегетации донника 2-го жизни в среднем за 3 года исследований сохранность растений к уборке составила на посевах под покровом овса - 76,3 %, однолетнего донника - 73,3 %, суданской травы - 70,2 % от количества выпавших растений после перезимовки. На беспокровных посевах к концу этого же периода осталось при норме высева 7, 8, 9 и 10 млн. шт./га соответственно 80,8; 79,1; 75,0 и 71,1 % растений.
К моменту уборки (на 2-м году жизни) в посевах осталось 30,6 — 55,6 % взошедших после посева растений. В среднем за 3 года исследований за этот период (всходы - уборка) сохранилось следующее количество растений: при посеве под покров овса — 40,0 %, однолетнего донника — 37,8 %, суданской травы - 32,6 %, в беспокровных посевах с нормой высева 7, 8, 9 и 10 млн. шт./га- 54,3; 47,5; 41,2 и 35,9 %.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что на сохранность (или выпадение) растений значительное влияние оказывает покровная культура, а в беспокровных посевах - норма высева семян. Лучшей покровной культурой, приводящей к наименьшему выпадению растений, является овес. Повышение нормы высева с 7 до 10 млн. шт./га значительно снижает выживаемость растений. В среднем за 3 года исследований в период уборки донника 2-го жизни густота стояния растений составила при посеве под покров овса 116 шт./м , однолетнего донника 107 шт./м , суданской травы - 92 шт./м , и в беспокровных посевах при нормах высева 7, 8, 9 и 10 млн. шт./га соответственно 177, 189, 183 и 175 растений на 1 м2. Материалы ряда исследователей показывают, что почки нижней части зоны кущения "корневой шейки" и почки нижней вегетативно-стеблевой части служат основными элементами вегетативного возобновления после перезимовки. На закладку и сохранность зимующих почек донника существенное влияние также оказывают способ посева и норма высева. Во все годы исследований перед уходом в зиму наибольшее число почек отмечено на беспокровных посевах донника (3,2 - 4,0 шт. на 1 растение).
На растениях, вышедших из-под покрова культур, количество заложенных почек было меньше и составляло 1,8 - 2,5 шт. на 1 растение (табл. 14 и табл. 15). В среднем за 3 года исследований наибольшее количество зимующих почек заложено на растениях, вышедших из-под покрова овса — 2,3 шт. на 1 растение, наименьшее - после уборки суданки - 2,1шт. на 1 растение. Увеличение нормы высева с 7 до 10 млн. штУга привело к уменьшению зимующих почек в среднем за 3 года исследований с 3,9 до 3,2 шт. на 1 растение. К периоду отрастания за зимний период в опытах сохранялось 83,3 — 97,6% ушедших в зиму почек. В среднем за годы исследований лучшая перезимовка почек отмечена в беспокровных посевах, которая при норме высева 7, 8, 9 и 10 млн. шт./га составила соответственно 97,4; 94,3; 94,1 и 90,6, а при посеве под покров овса, однолетнего донника и суданской травы - 91,3, 90,0 и 85,7 %. Таким образом, лучше перезимовали почки из покровных посевов на растениях, вышедших из-под покрова овса, а в беспокровных посевах при снижении нормы высева с 10 до 7 млн. шт./га.
Сохранность травостоя и особенности вегетативного возобновления после перезимовки
Проблема биологической фиксации микроорганизмами азота атмосферы относится к числу наиболее важных современных проблем сельскохозяйственной и биологической науки. Биологический азот может служить существенным дополнением азотного фонда почвы, способствуя повышению ее плодородия и обеспечивая тем самым экономное расходование технического азота - азота минеральных удобрений. Содержание доступного азота в темно-каштановых почвах нашей зоны невелико. Поэтому повышение урожайности сельскохозяйственных культур на почвах района проведения исследований, связано в первую очередь с улучшением их азотного питания.
Проблема эффективного использования биологического азота возникла практически сразу же с началом развития земледельческой культуры. Первое научное объяснение способности бобовых растений накапливать азот принадлежит французскому агрохимику Дж. Буссенго (1838). Он установил, что люцерна и клевер обогащают почву азотом, зерновые же и корнеплоды истощают ее. Эти факты он впоследствии связал со способностью бобовых растений фиксировать азот из воздуха.
Огромный опыт, накопившийся в настоящее время, свидетельствует о большой роли бобовых растений в повышении плодородия почв. Анализ литературных данных показывает, что разные виды бобовых растений не в равной степени обогащают почву. Так, по данным Н.А. Красильникова (1958), общее увеличение количества азота в надземной массе и пожнивных остатках при культивировании люпина составляет 150-200 кг/га, клевера красного - 180, люцерны - 300, донника - 150, зерновых бобовых - 50-60 кг/га. При этом годовое накопление азота в почве для всех перечисленных видов, за исключением зерновых бобовых, составляет 50-70 кг на 1 га.
В настоящее время по данным многих исследований азотфиксирую-щая способность бобовых растений может значительно превышать указанные величины (Мишустин Е Н., 1972; Масалимов Т., 1974; Веденяпина Н С, 1974; Панкратова Е.М., 1974; Черенков Н.И., 1979; Трепачев Е.П., 1973,1985; Посы-панов Г.С., Чернов Б.А., Чернова В.И., 1980; Кузютин А.В., Попков В.В., 1985; Чурзин В.Н., 1980,1983,1990; Веденяпина Н.С., Муковникова Е.К., 1994; По-сыпанов Г.С., 1997; Малышев В.И., Медведев Г.А, 1998; Беляк В.Б., 1998; Егорова Г.С., 2001).
Анализ литературных источников показывает, что активность сим-биотической азотфиксации возрастает при инокуляции семян, оказывает влияние и обеспеченность почв подвижными формами фосфора и калия. По дачным большинства исследований на активность симбиотической азотфиксации большое влияние оказывают и способы посева. При подпокровном посеве ухудшаются условия для развития корневой системы и самого растения в начальный период роста.
Эффективность симбиотической азотфиксации бобовых растений зависит от специфичности, вирулентности, конкурентной способности и активности клубеньковых бактерий (Чурзин В.Н., 1990; Муковникова Е.К., 1995; Ад-ров СВ., 1997; Егорова Г.С., 2001).
Специфичность характеризует способность бактерий образовывать клубеньки у растений определенной группы бобовых растений, или только отдельных видов бобовых. Специфичность клубеньковых бактерий возникла в результате их длительного приспособления к одному растению или к их группе, и генетической передачи этого свойства. В связи с этим, различная приспособленность клубеньковых бактерий к растениям имеется и в пределах группы перекрестного заражения. Так, клубеньковые бактерии люцерны могут образовывать клубеньки у донника. Но, тем не менее, они более приспособлены к люцерне, а бактерии донника - к доннику.
В процессе инфекции корневой системы бобовых растений клубеньковыми бактериями большое значение имеет вирулентность, которая характеризует способность клубеньковых бактерий проникать в ткань корня, размножаться там и вызывать образование клубеньков. Однако в почве, в присутствии других штаммов не всегда более вирулентный штамм будет инфицировать растение первым.
Важным свойством клубеньковых бактерий является их активность (эффективность), т. е. способность в симбиозе с бобовыми растениями ассимилировать молекулярный азот и удовлетворять потребность растения в нем. Клубеньки, образованные культурами бактерий, к моменту проявления оптимальной активности становятся розовыми. Розовая окраска определяется наличием в клубеньках пигмента, по химическому составу близкому к гемоглобину крови — леггемоглобина. Клубеньки, возникшие при инфекции неактивными культурами бактерий, имеют зеленоватую окраску.
Сроки появления первых видимых клубеньков на корнях большинства бобовых культур различны. Их образование у большинства культур может отмечаться во время появления первых настоящих листьев, а на 7-8 день этот процесс происходит у большинства культур (Федоров М.В., 1952).
Для симбиоза, обеспечивающего хорошее развитие растений, необходим определенный комплекс условий среды. Если условия окружающей среды будут неблагоприятными, то даже, несмотря на высокую вирулентность, конкурентную способность и активность микросимбиоза, эффективность симбиоза будет низкой. Наблюдения за развитием клубеньков на корнях донника показали, что развитие клубеньков лучше происходит при влажности не менее 60% НВ. При более низкой влажности образование клубеньков обычно сильно замедляется, недостаток влаги приводит и к отмиранию даже сформировавшихся клубеньков (Крюков Н.П., 1997).
