Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. История распространения культуры люцерны (medicago l.) и некоторые особенности ее возделывания
1.1. История распространения культуры люцерны (Medicago L.)
1.1.1. Начальные очаги распространения люцерны
1.1.2. Распространение культуры люцерны в России
1.1.3. Распространение культуры люцерны в Якутии
1.2. Особенности возделывания люцерны (Medicago L.).
1.2.1. Сроки высева
1.2.2. Нормы высева
1.2.3. Сроки скашивания
1.2.4. Удобрение
1.2.5. Зимостойкость
1.2.6. Засухоустойчивость
1.2.7. Солевыносливость
ГЛАВА II. Место, условия, объекты и методика исследований
2.1. Природно-климатический потенциал Якутии
2.1.1. Почвенно-растительные условия Якутии
2.1.2. Земледельческие зоны Якутии
2.2. Природные и агроклиматические особенности мест проведения исследований
2.2.1. Привилюйская зона
2.2.2. Приленская зона
2.3. Агрометеорологические условия в годы проведения з
исследований
2.4. Объекты исследований
2.5. Методика исследований
ГЛАВА III. Влияние элементов технологии на продуктивность люцерны серповидной (medicago falcata l.) в условиях якутии
3.1. Агротехнические приемы возделывания люцерны
3.1.1. Сроки сева люцерны cерповидной (Medicago falcatа L.) на корм и семена
3.1.2. Нормы высева люцерны серповидной (Medicago falcatа L.) на корм и семена 115
3.1.3.Влияние послепосевного прикатывания люцерны серповидной (Medicago falcatа L.) на ее семенную продуктивность 128
3.2. Сроки скашивания и интенсивное использование люцерновых агрофитоценозов (Medicago falcatа L.)
3.3. Удобрение люцерновых агрофитоценозов (Medicago L.) .
141
3.3.1. Влияние удобрений на продуктивность ценозов люцерны серповидной (Medicago falcatа L.) на пойменных почвах 141
3.3.2. Влияние удобрений на продуктивность люцерны изменчивой (Medicago varia Mart.) на аласных почвах 150
3.3.3. Влияние микроудобрений на продуктивность, структуру, химический состав надземной массы люцерны серповидной (Medicago falcatа L.).. 157
ГЛАВА IV. Устойчивость к неблагоприятным факторам среды и продуктивность сортов люцерны medicago L. 165
4.1. Сравнительная зимостойкость исследуемых сортов люцерны .
165
4.2. Засухоустойчивость сортов люцерны 173
4.3. Влияние солевого стресса на растения люцерны 177
4.4. Испытание инорайонных и местных сортов люцеры на пойменных почвах Олекминского района 184
ГЛАВА V. Продуктивное долголетие люцернысерповидной (medicago falcata l.) 194
ГЛАВА VI. Развитие корневой системы серповидно-люцерновых ценозов (medicago falcata l.)в зависимости от технологических приемов их создания 200
6.1.1. Развитие корневой системы люцерны (Medicago falcatа L.) в зависимости от способов предпосевной обработки почвы 202
6.1.2. Химический состав корневой массы люцерны на мерзлотных таежных палевых почвах 207
6.2. Некоторые особенности развития корневой системы люцерны серповидной (Medicago falcatа L.) в разных климатических зонах 213
6.2.1. Влияние способов посева на рост и развитие корневой системы люцерны серповидной (Medicago falcatа L.) 215
6.2.2. Соотношение надземной и подземной фитомассы люцерны при различных дозах минеральных удобрений 218
6.2.3. Влияние инокуляции и минерального питания на формирование бобоворизобиального симбиоза 220
ГЛАВА VII. Фотосинтетическая деятельностьлюцерновых фитоценозов в условиях якутии 224
7.1. Зависимость фотосинтетического потенциала люцерны серповидной (Medicago falcatа L.) в зависимости от способов посева и минерального питания в разных почвенно-климатических зонах Якутии 224
7.2. Пигменты фотосинтетического аппарата сортов люцерны (Medicago falcatа L., Medicago varia M.) 240
ГЛАВА VIII. Сорные растения в агрофитоценозахлюцерны серповидной (medicago falcata l.) 248
ГЛАВА IX. Особенности опыления серповидно- люцерновых (medicago falcata l.) ценозов в условиях криолитозоны 257
ГЛАВА X. Влияние отдельных элементов технологии на развитие травосмесей пастбищного и сенокосного использования 268
10.1. Влияние сроков посева и высоты скашивания на урожайность кормовой массы, ботанический состав и питательность травосмесей пастбищного использования 272
10.2. Влияние сроков посева и скашивания на хозяйственно-ценные признаки травосмесей сенокосного использования 286
ГЛАВА XI. Агроэнергетическая и экономическая оценка создания люцерновых агрофитоценозов в приленской зоне якутии 294
11.1. Агроэнергетическая и экономическая оценка возделывания
люцерны при разных сроках посева 294
11.2. Агроэнергетическая оценка возделывания люцерны при разных нормах высева семян .
297
Выводы .
Предложения производству .
Список литературы
- Распространение культуры люцерны в России
- Природные и агроклиматические особенности мест проведения исследований
- Сроки скашивания и интенсивное использование люцерновых агрофитоценозов (Medicago falcatа L.)
- Влияние инокуляции и минерального питания на формирование бобоворизобиального симбиоза
Введение к работе
Актуальность темы. Развитие основной отрасли сельского хозяйства в
Республике Саха (Якутия), животноводства, определяется суровыми
климатическими условиями и дефицитом белковых кормов.
Кормопроизводство, которое является фундаментом развития
животноводства, базируется в основном на злаковых кормовых растениях –
однолетних и многолетних. Злаки доминируют в травостоях естественных
лугов, кормовых агрофитоценозах. Все они, как правило, содержат
недостаточно переваримого протеина, незаменимых аминокислот и
физиологически активных веществ. Кроме того, продуктивность естественных сенокосов в республике по причине нерационального их использования сократилась с 1,5-1,7 т/га сена в 50-60-е годы прошлого столетия до 0,5-0,7 т/га (Павлов, 2012).
Недостаток высокобелковых кормов диктует необходимость завоза концентрированных кормов, что приводит к увеличению себестоимости продуктов животноводства и убыточности этой отрасли.
В условиях, когда завоз концентрированных кормов в Якутию сократился за последние 15 лет с 300 тыс. т до 7 тыс. т, надои молока – с 1800 до 1100 кг в год, а поголовье крупного рогатого скота в расчете на одно хозяйство сократилось с 1698 гол. до 81 гол. (Тихонов, 2013), встает задача быстрейшей реконструкции кормопроизводства в направлении обеспечения животноводства местными высокобелковыми кормами.
Это приводит к необходимости возделывания бобовых, богатых переваримым белком и незаменимыми аминокислотами, и делает особо ценным разработку приемов возделывания бобовых многолетних трав. Сегодня установлено, что наиболее перспективным видом является люцерна (Medicago L.), содержание протеина в сене которой колеблется от 15,0 до 18,4 % в зависимости от условий произрастания (Денисов, 1983).
Степень разработанности темы. Многолетние опыты по интродукции бобовых многолетних трав в Якутии, проводимые с 1929 г. лишь в последние годы (Архипова, 1974; Соромотина, Яковлев, 1989) показали реальную возможность ввести в хозяйственный оборот люцерну. В 1990-х годах селекционерами республики были созданы два первых сорта люцерны серповидной и изменчивой – Якутская желтая (А.С. Яковлев, А.А. Соромотина) и Сюлинская (Г.В. Денисов, В.С. Стрельцова).
Начиная с 1975 г. до конца 90-х гг. прошлого столетия, в республике при непосредственном участии ученых Нюрбинского научно-производственного стационара по луговодству института биологии Якутского филиала Сибирского отделения АН СССР была развернута работа по созданию сеяных лугов. В совхозе «Нюрбинский» и спецсемхозе «Сюлинский», расположенных в бассейне р. Вилюй, уборочная площадь многолетних трав достигала 2600 га, урожайность семян и сена волоснеца сибирского, регнерии изменчивой составляла соответственно 2,0-5,4 кг/га и 2,1-4,8 т/га (Сборник научных трудов
Нюрбинского НПС, 1987). Отсутствие разработанной технологии возделывания люцерны в Привилюйской зоне препятствовало внедрению ее в производство, площадь посевов люцерны в спецсемхозе «Сюлинский» едва достигала 50 га. Сегодня на полях республики люцерна практически отсутствует.
Соромотиной А.А. (1993) была разработана технология возделывания люцерны для условий Центральной Якутии, особенности ее выращивания на аласах Вилюйского бассейна изучили Денисов Г.В. и Стрельцова В.С. (2000). Однако на Севере люцерна не получила широкого распространения по причине отсутствия семян и чрезвычайного разнообразия почвенно-ландшафтных районов криолитозоны, что требует детализации технологически обоснованных особенностей возделывания люцерны в различных местопроизрастаниях.
Исходя из этого, целью наших исследований являлись эколого-биологическая и адаптационная оценка местных и инорайонных сортов люцерны, научное обоснование и разработка технологии возделывания люцерны (Medicago L.) в условиях двух земледельческих районов Республики Саха (Якутия).
Задачи исследований заключались в следующем:
1. Выявить новые сорта люцерны, характеризующиеся повышенной
технологичностью, зимостойкостью и засухоустойчивостью, семенной
продуктивностью и холодостойкостью, хорошей адаптивностью к засолению
почв, позволяющие при сумме положительных температур 15000С формировать
хозяйственно ценный урожай кормовой массы и семян.
-
Изучить влияние технологических приемов возделывания (сроков посева, норм высева семян, доз минеральных удобрений, способов посева, методов повышения опыляемости цветков) на семенную продуктивность люцерны в Привилюйской и Приленской зонах Якутии.
-
Изучить влияние технологических приемов возделывания (сроков посева, норм высева семян, доз минеральных удобрений, сроков скашивания кормовой массы) на кормовую продуктивность люцерны в Привилюйской и Приленской зонах Якутии.
-
Обосновать закономерности формирования видового состава сорных растений в посевах люцерны в зависимости от способов предпосевной обработки почвы, норм высева семян, влагообеспеченности.
-
Изучить влияние агроприемов омоложения травостоев люцерны серповидной на ее продуктивное долголетие.
-
Изучить особенности формирования корневой системы люцерны, ее химического состава, а также бобоворизобиального симбиоза в зависимости от агротехнических приемов возделывания в разных почвенно-климатических зонах республики.
7. Изучить характер развития листовой поверхности в люцерновых
фитоценозах и эффективности их деятельности в зависимости от норм высева
семян, способов посева и агроэкологических условий произрастания.
8. Изучить влияние различных приемов агротехники на хозяйственно-
ценные признаки травосмесей пастбищного и сенокосного использования.
9. Дать агроэнергетическую и экономическую оценку изучаемым агротехнологическим приемам возделывания люцерны.
Научная новизна. Для почвенно-климатических условий Привилюйской
и Приленской земледельческих зон Якутии из 10 изученных сортов люцерны
выявлены наиболее зимостойкие, засухоустойчивые и солевыносливые.
Впервые в условиях мерзлотных таежных палевых и пойменных почв
определены критические температуры вымерзания люцерны на уровне
корневой шейки по изученным сортам. Установлены сорта люцерны,
обладающие высокими хозяйственно-биологическими показателями: высоким
уровнем облиственности, наивысшим урожаем кормовой массы и семян.
Впервые разработаны агроэкологические основы возделывания люцерны
серповидной (Medicago falcatа L.) и изменчивой (Medicago varia Mart.). В
частности, для мерзлотных пойменных почв Приленской зоны и мерзлотных
таежных палевых почв Привилюйской зоны установлены оптимальные нормы
высева, сроки посева, сроки скашивания на кормовую массу, эффективные
дозы минеральных удобрений при возделывании на кормовую и семенную
продуктивность люцерны. Определен уровень опыления люцерны серповидной
в зависимости от технологии возделывания в условиях Приленской и
Привилюйской зон. Установлено влияние норм высева семян люцерны и
влагообеспеченности травостоев на численность сорных растений. Выявлены
способы омоложения травостоев люцерны серповидной, существенно
повышающие ее продуктивное долголетие. Установлены закономерности
развития корневой системы люцерны в зависимости от способов предпосевной обработки почвы, способов посева и разных доз минеральных удобрений в разных почвенно-климатических зонах, а также ее химический состав. Показано положительное влияние инокуляции и минерального питания на формирование бобоворизобиального симбиоза. Установлена зависимость развития листовой поверхности люцерновых агрофитоценозов от минерального питания и почвенно-климатических условий при разных способах посева. Получены данные о влиянии разных приемов технологии возделывания на хозяйственно-ценные признаки травосмесей пастбищного и сенокосного использования. Доказана агроэнергетическая и экономическая эффективность технологии возделывания люцерны в условиях Приленской и Привилюйской земледельческих зон.
Теоретическая и практическая значимость. На основании результатов
проведенных исследований рекомендованы сорта люцерны, обладающие
высокими показателями по хозяйственно-биологическим признакам;
разработана и предложена производству технология возделывания люцерны серповидной и изменчивой в условиях Привилюйской и Приленской земледельческих зон Якутии, включающая следующие основные приемы: оптимальные нормы высева, сроки посева, способы предпосевной обработки почвы, сроки скашивания, дозы минеральных удобрений, меры борьбы с сорной растительностью, способы омоложения травостоев, приемы повышения семенной продуктивности люцерны. Рекомендации по возделыванию люцерны
позволят ввести в хозяйственный оборот земледельческих хозяйств люцерну, позволяющую увеличить сбор кормовых единиц от 0,41 до 3,43 т/га, сырого протеина – от 0,10 до 1,2 т/га.
Положения, выносимые на защиту:
подбор зимостойких и засухоустойчивых сортов люцерны серповидной (Medicago falcatа L.) и изменчивой (Medicago varia Mart.), формирующих в суровых климатических условиях Привилюйской и Приленской земледельческих зон Якутии агрофитоценозы с высокой кормовой и семенной продуктивностью;
оптимизация сроков посева, норм высева, доз минеральных удобрений, способов обработки почвы, сроков скашивания травостоев, способов повышения уровня опыляемости цветков, способствующих формированию высокопродуктивных агроценозов люцерны в условиях Привилюйской и Приленской земледельческих зон Якутии;
- закономерности создания долголетних травостоев люцерны за счет
оптимизации способов механической обработки посевов люцерны;
закономерности формирования корневой системы люцерны под влиянием от агротехнических приемов возделывания в разных почвенно-климатических зонах республики;
научное обоснование технологий создания высокопродуктивных пастбищ и сенокосов при использовании бобово-злаковых травосмесей на основе люцерны серповидной сорта Якутская желтая;
- оценка экономической и агроэнергетической эффективности
производства кормов при выращивании люцерны в условиях Привилюйской и
Приленской земледельческих зон Якутии.
Методология и методы исследований. Полевые опыты закладывались в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова (1985), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1971,1986), Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1985, 1989) в 4-кратной повторности при систематическом и рендомизированном размещении вариантов с площадью делянок от 25 до 100 м2. Производственный опыт имел площадь 9,1 га. Учеты и наблюдения по решению задач исследований проводились в соответствии с общепринятыми методиками.
Апробация. Основные результаты исследований доложены на заседаниях
кафедры агрономии Октмского филиала Якутской ГСХА, внутривузовских
научно-практических конференциях Якутской ГСХА (1998-2012),
Международной конференции «Теоретические и прикладные вопросы
травосеяния в криолитозоне» (Якутск, 2001), Всероссийской НПК
«Агроэкологические проблемы с/х производства» (Пенза, 2003), ХI съезде
русского ботанического общества (Новосибирск-Барнаул, 2003), ХIII
Всероссийской НПК «Селекция и семеноводство с/х культур» (Пенза, 2004),
Республиканской НПК «Технология производства продукции - основа
эффективности животноводства» (Якутск, 2005), III, IV Международной
конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие
регионов России» (Пенза, 2005, 2006), Международной НПК
«Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства» (Якутск,
2005), Республиканской НПК «Пути совершенствования экономического
механизма развития АПК РС(Я) (Якутск, 2006), Международной НПК
«Аграрная наука на рубеже веков» (Красноярск, 2006), Республиканской НПК
«Проблемы развития АПК» (Якутск, 2006, 2007), Всероссийской НПК
«Энергосберегающие технологии в АПК» (Пенза, 2006), III Международной
НПК «Наука в аграрном вузе: инновации, проблемы, перспективы» (Якутск,
2006, 2008), Международной НПК «Образование, наука, практика:
инновационный аспект», посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова
(Пенза, 2008), Международной НПК «Достижения науки –
агропромышленному комплексу» (Челябинск, 2009), Международной НПК,
посвященной 75-летию ИрГСХА (Иркутск, 2009), Международной НПК
«Сохранение биологического разнообразия наземных и морских экосистем в
условиях высоких широт» (Мурманск. 2009), Международной НПК
«Биоразнообразие: результаты, проблемы и перспективы исследований,
посвященной Международному году биоразнообразия (Киргизия, Бишкек,
2010), Международной НТК «Достижения науки – агропромышленному
производству» (Челябинск, 2010), Международной НПК «Внедрение
экологически безопасных технологий комплексной защиты растений» (Саратов,
2010), Международной научно-практической конференции «Перспективы
развития современных сельскохозяйственных наук» (Воронеж, 2015), Международной научно-практической конференции «Междисциплинарность науки как фактор инновационного развития» (Казань, 2017), Международной научно-практической конференции «Сельскохозяйственные науки: от вопросов к решениям» (Томск, 2017).
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 65 работ, в том числе 1 монография, 3 учебных пособия, 28 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 11 глав, выводов, предложений производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 395 страницах машинописного текста, включает 69 таблиц, 19 рисунков, 47 приложений. Список использованной литературы состоит из 454 наименований, в т. ч. 51 иностранных авторов.
Распространение культуры люцерны в России
Стратегическим направлением адаптивного травосеяния в криолитозоне является расширение посевов многолетних бобовых трав, и в первую очередь, люцерны. Обладая выдающимся продуктивным потенциалом и непревзойденными кормовыми качествами, люцерна во всем мире считается культурой номер один. В этом роде природа объединила все ценные качества и свойства, предъявляемые к кормовым растениям, и удовлетворила требования земледельца к возделываемому растению. Имея бесконечное число положительных качеств и комплексов, люцерна практически не имеет ни одного негативного.
Род люцерны, насчитывающий около 50 видов – один из немногих культивируемых растений, имеющий высокий продукционный, средообразующий, природоохранный, ресурсо- и энергосберегающий потенциал. Обладая способностью к симбиотическому сожительству с клубеньковыми бактериями и активному взаимодействию со свободноживущими азотфиксирующими бактериями, люцерна способна накапливать только в корневой системе за счет воздушной азотфиксации до 150-250 кг/га азота. Вместе со способностью улучшать водно-физические и агрохимические свойства почвы люцерна способна радикально повышать почвенное плодородие. При этом одновременно продуцируется высокий урожай кормовой массы, достигающий в оптимальных условиях произрастания южных регионов мира до 100 ц/га высокопитательной сухой кормовой массы, содержащей в составе протеины, витамины, ферменты и до 200 кг азота.
Поистине, как отмечал в свое время академик Д.Н. Прянишников, 100 тыс. га посевов люцерны в России могут заменить работу целого Березниковского химического комбината. Однако ресурсные, материальные и трудовые затраты на биологический процесс синтеза азота люцерной несоразмерно ниже, чем при его промышленном химическом производстве.
Природоохранный аспект возделывания люцерны еще и в том, что она может достаточно успешно расти на совершенно бесплодных, антропогенно нарушенных землях, на засоленных почвах, в условиях недостаточного увлажнения и на различного рода маргинальных территориях, вводя и возвращая тем самым в хозяйственный оборот большие массивы неиспользованных и бросовых земель.
Люцерна оказывает благоприятное мелиоративное воздействие при выращивании ее на засоленных почвах. Так, опыты, проведенные А.В. Смыковым (2005) в условиях полупустыни Сарпинской низменности показали, что при использовании люцерны в качестве предшественника содержание легкорастворимых солей уменьшалось с 0,579-0,584 до 0,185-0,130 %, кроме того она хорошо подавляла сорную растительность – на 34-43% до 48 %.
Высокая гетерогенность видов люцерны, особенно таких широко используемых в травосеянии, как люцерна посевная и люцерна серповидная предопределяет наличие большого числа генотипов и экотипов, достоверно отличающихся между собой по влаготребовательности и засухоустойчивости, теплотребовательности, холодо- и морозостойкости, светолюбивости и теневыносливости, солеустойчивости, требованию к плодородию почв и отзывчивости на удобрения и пр., что делает люцерну незаменимой культурой для адаптивного травосеяния в различных природных почвенно-климатических, погодных и прочих экологических условиях.
По качеству белка и незаменимых аминокислот люцерна превосходит не только злаковые травы, но и такие ценные и широко распространенные виды бобовых трав, как донник, эспарцет, вику и пр. Близко к люцерне по этому показателю стоит только клевер. Зеленая масса люцерны содержит широчайший набор необходимых для кормления животных микроэлементов и витаминов, богата минеральными солями и, особенно, находящимися в постоянном дефиците – биологическим кальцием и бета-каротином.
В одной кормовой единице сухой массы люцерны содержится 160-175 г переваримого белка. Люцерновая кормовая масса ценна тем, что содержит в себе такие незаменимые аминокислоты, как лизин (12,0 г/кг), триптофан (3,2 г/кг), цистин (4,0 г/кг) (Лубенец, 1956). Сено люцерны по питательности почти равноценно пшеничным отрубям (Харьков, 1969).
Кроме высокого содержания белка, люцерновая кормовая масса ценится также наличием переваримых углеводов (моносахаридов – 3,5 %, сахарозы – 2-5 %, крахмала – 6-8 % сухой массы растений), органо-минеральных соединений кальция, фосфора, калия, магния, серы, натрия и других, различных витаминов (С – аскорбиновой кислоты – 200-400; тиамина бромида В1 – 1,2-1,6; рибофлавина В2 – 2,2-3,3; каротиноидов – 30-35; фолиевой кислоты – 0,5-0,7: кальцеферола – 0,025 мг на кг сухого вещества) (Тарковский и др., 1974).
Кроме того, в 1 кг зеленой массы люцерны содержится каротина в среднем 50 г, тогда как в зеленой массе клевера – 40 г (Гончаров, Лубенец, 1985). Таким образом, люцерновый корм отлично обеспечен питательными веществами, которые необходимы при длительном стойловом периоде в условиях Севера.
Природные и агроклиматические особенности мест проведения исследований
Люцерна является одной из древнейших кормовых культур, которые человек начал выращивать. История возделывания люцерны в мировом земледелии насчитывает тысячелетия. Еще Плиний в «Естественной истории» отмечал: «Люцерна и для Греции растение чужеземное, она была ввезена мидийцами во время персидских войн, ведшихся Дарием» (Лубенец, 1956). По Кулешову (1938) люцерна названа самой древней и важнейшей культурой в мировом земледелии.
Ряд исследователей (Белов, 1931, Васильченко, 1948; Овчинников, 1934) называют родиной люцерны Западную Персию (Иран), где найден центр ее формирования. По их мнению, из Персии в ІV в. до н.э., люцерна вместе с фуражом для лошадей воинами-всадниками заносится в Древнюю Грецию, откуда она попадает к римлянам и в Испанию (VІІІ в), затем в VІ в. заносится во Францию и далее на север и восток, постепенно распространяясь по всей Европе далее на восток (Иванов, 1980).
Известный ботаник Альфонс де Кандоль, изучив историю люцерны, писал: «Люцерна была известна и грекам и римлянам. Она называлась по-гречески Medicai, по-латыни Medica или Herda Medica (мидийская трава), потому что была ввезена из Мидии во время персидской войны, приблизительно за 470 лет до Рождества Христова» (цит. по Шаину, 1964).
Давность возделывания люцерны также подтверждается наличием у нее нескольких древних названий (Синская, 1950; Тарковский и др., 1974). Как культура она имела свыше 10 международных названий, не считая местных. Как считает Пайпер (1935), древнеиранское название люцерны до настоящего времени не сохранилось.
По мнению Хендри (1923), cuso medicag происходит от слова Median (mesopotamian), но Мидия – древнее название Индии, где люцерну (Кашмир) назвали ashwa-Bal (лошадиная сила). В Китае эту культуру назвали mu-su. Современное название люцерны как культуры, lucerne (luzern, luserne, licern), впервые было введено в оборот в 1587 г. (Bolton, 1962).
У арабов люцерна считалась «лучшим кормом», откуда она получила испанское название «альфа-альфа» от арабского слова «альфак-факе» (Piper, 1935), что в переводе означает «первый-первый», в арабских станах ее еще называют «ratba» (зеленая трава) и «duftt» (сухая люцерна, сено).
Во Франции испанское слово «Userdas» изменили в «люцерна». Такое же название люцерна получила в Германии и России (Гончаров, Лубенец, 1985).
По мнению многих исследователей (Белов, 1929; Константинов, 1936; Васильченко, 1948; Шаин, 1964) , название рода Medicago произошло от слова medica. В России народных названий люцерны много: фиолетовая трава, трилистник, улиточная трава, синюшник, чилийский клевер, бургундский клевер, амурка и т.д. (Иванов, 1980). Настоящее название культуры люцерна впервые появилось в 1587 г. (Павлов, 2012).
В смеси разных кормовых культур люцерна получила широкое хозяйственное распространение (Белов, 1931; Овчинников, 1934). По мнению одних исследователей (Белов, 1931) начальным очагом возделывания люцерны является Западная Персия (Иран), других (Синская,1950) – Армянское нагорье, где в эпоху неолита в государствах Урарту и Хеттское было хорошо развито орошаемое земледелие, 4-5 тыс. лет назад.
По мнению Шаина (1954) и Васильченко (1948), первичным районом выращивания люцерны считается территория республик Средней Азии; Константинов (1936) утверждает, что впервые ее использовали как кормовую культуру в Центральной Азии. По результатам исследований Тарковского (1974) начальным очагом возделывания люцерны является Западный Китай.
Следовательно, единого мнения в вопросе о первичном очаге возделывания люцерны среди исследователей не обнаружено. А.И. Иванов (1980) изучив литературные источники, пришел к мнению, что люцерна как новая культура, выращивание которой началось 6-7 тыс. лет назад, проникнув в Испанию в VІІ в., быстро распространилась в странах Европы, из пределов Римской империи, в состав которой входили современные территории Северной Африки, Испании, Франции, Балканских государств и низовий Дуная, люцерна проникает в другие страны, где с падением империи, не закрепившись в культуре, она сохранилась в дикорастущем виде. Он приводит более 10 международных названий люцерны, не считая местных.
Из древнего Ирана и Передней Азии люцерна мигрировала на запад – через Грецию, Италию, Северную Африку и Испанию в страны Европейского континента (Klinowski, 1931). Через три с половиной столетия в Новом Свете сформировались хорошо акклиматизированные местные популяции, обладающие ценными хозяйственно-биологическими свойствами. В в. эти популяции подверглись обратной интродукции в Старый свет, но теперь уже как носители ценной зародышевой плазмы для создания новых сортов в Евразии (Иванов, 1970).
Сроки скашивания и интенсивное использование люцерновых агрофитоценозов (Medicago falcatа L.)
Таким образом, относительно благоприятными для роста и развития многолетних трав за период исследований являлись агроэкологические условия вегетационных периодов 1995, 2002, 2006 и 2008 гг., хотя аномально позднее установление снежного покрова в 1995 г. (28 октября) и отрицательно сказалось на перезимовке многолетних трав.
При изучении динамики сезонной оттайки почвогрунта (Денисов, 1993), установлено, что протаивание грунта происходит примерно в первых числах мая. Максимальное протаивание достигается в начале сентября 190-200 см. С начала октября, оттаявший за лето слой почвы начинает промерзать и в конце месяца он смыкается с нижележащим многолетнемерзлотным породами.
Наши исследования по люцерносеянию проводились в двух зонах: Приленской и Привилюйской, но, зная агроклиматические показатели остальных, можно будет судить о возможности перенесения полученных результатов в ту или иную зону и необходимости научных корректив.
Объектами исследований в разные периоды исследований являлись сорта люцерны желтой (М. Falcata L.) и гибридной (М. varia Мart.).
Люцерна желтая (М. Falcata L.), или серповидная, представляет собой многолетнее травянистое растение с мощной корневой системой, проникающей на глубину до 2-3 м. Куст – полуразвалистый с большим количеством нежных стеблей, облиственность высокая (Гончаров, 1992). Соцветие – головчатая кисть, цветки окрашены в желтый цвет. Плод – многосемянный боб серповидной или прямой формы, семена угловатые (Жаринов, Клюй, 1990). Отличается очень высокой зимостойкостью, засухоустойчивостью. Отрастание весеннее и после укосов медленное. По урожайности уступает люцерне гибридной, но произрастает на одном месте достаточно долго, до 8-10 лет (Лубенец,1956).
Люцерна гибридная (М. varia Мart.), или изменчивая, отличается от люцерны желтой окраской венчиков цветков: от сине-фиолетовой, сиреневой, грязно-зеленой до желтой, белой, зеленовато-желтой с различными оттенками. Плод – боб от одного до трех витков. Куст приподнятый с более грубыми стеблями, менее облиственей (Гончаров, 1975). Отрастает после перезимовки и укосов сравнительно быстро. Большинство районированных сортов в Сибири относится к этому виду (Гончаров, 1992).
В разных земледельческих зонах Якутии изучались следующие сорта люцерны: 1. Якутская желтая – принят за стандарт. Выведен в Якутском НИИ сельского хозяйства методом многократного массового отбора из популяции местной дикорастущей люцерны. Относится к люцерне желтой (Каталог сортов, 1988). 2. Вега – выведен Всесоюзным НИИ кормов им. В.Р. Вильямса и Московской селекционной станцией методом поликросса на основе биотипического отбора из сортов Тула и Северная гибридная х Гамма с последующей гибридизацией и отбором растений с легким раскрыванием цветков. Относится к люцерне изменчивой (Каталог сортов, 1985). 3. Канская – сорт селекции Красноярского НИИ сельского хозяйства. Относится к люцерне изменчивой. 4. Онохойская 18 – сорт Бурятской сельскохозяйственной станции. Получен методом отбора из гибридной популяции от скрещивания местной желтой люцерны с европейскими сортами. Вид изменчивая (Каталог сортов, 1985). 5. Северная гибридная – выведен во Всесоюзном НИИ кормов В.Р. Вильямса межвидовой гибридизацией сортов Северная дикая мологская и Северно-китайская поливная. Относится к люцерне гибридной (Каталог сортов, 1984). 6. Степнячка - выведен в Бурятском НИИ сельского хозяйства. Относится к люцерне изменчивой (Каталог сортов, 2004). 7. Сюлинская - сорт института Северного луговодства АН РС/Я/. Получен методом отбора из одичавшей люцерны. Вид изменчивая (Денисов, 1993). 8. Флора – выведен в Сибирском НИИ сельского хозяйства. Отобран из популяции от свободного переопыления местной люцерны с селекционными сортами. Относится к пестрогибридному виду (Каталог сортов, 1982). 9. Флора 2 – сорт Сибирского НИИ сельского хозяйства. Получен методом гибридизации пестрогибридных сортов Флора х Сретенская 77. Гибридный вид, пестрогибридный сортотип (Каталог сортов, 1983). 10. Флора 4 – выведен в Сибирском НИИ сельского хозяйства методом поликросса родительских форм с высокой комбинационной способностью из сортов Таежная х Омская 192 х Ем 245. Относится к люцерне изменчивой, пестрогибридный сортотип (Каталог сортов, 1992).
Влияние инокуляции и минерального питания на формирование бобоворизобиального симбиоза
Следовательно, независимо от условий выращивания по мере того, как возрастает норма высева, уменьшается масса 1 растения, выход семян и сокращается число побегов на 1 растение люцерны.
Результаты исследований по оптимизации норм высева позволили выявить, что если в Нюрбинском районе в первый год пользования можно получить наибольшую урожайность семян люцерны (0,86 ц/га) на контроле при норме высева 6 кг/га, а при других нормах высева урожайность семян уступает стандарту на 19-30% (Осипова, 2000). В Олекминском районе в первый год пользования наибольший урожай семян люцерны получен с небольшой разницей при нормах 1, 2 и 6 кг/га (0,76, 0,80 и 0,78 ц/га соответственно). Нормы высева 4 и 8 кг/га позволили получить семена люцерны с урожайностью 0,42 и 0,53 ц/га соответственно, что существенно ниже, чем на контроле - на 46 и 32%. (табл. 9).
В целом урожайность семян люцерны в первый год пользования ценоза низкая в обеих земледельческих зонах (0,42-0,80 ц/га в Олекминском районе против 0,60-0,86 ц/га - в Нюрбинском).
Во второй год сбора семян люцерны урожайность не имела существенной разницы в зависимости от норм высева. Тем не менее, в Олекминском районе наибольший урожай семян люцерны получен при норме высева 1 кг/га (116% к контролю) и существенно снижался, как и в первый год пользования, при нормах 4 и 8 кг/га (на 16 и 32% соответственно) (табл. 9). Тогда как в Нюрбинском районе при норме высева 8 кг/га наблюдалось снижение урожайности семян люцерны по сравнению с контролем на 14% (Осипова, 2000). В целом во второй год пользования урожайность семян люцерны несколько повысилась по сравнению с первым годом и варьировала в Олекминском – от 0,75 до 1,28 ц/га против 0,30-1,14 ц/га – в Нюрбинском районе.
На третий год пользования было выявлено, что в Олекминском районе наивысшая норма высева 8 кг/га способствует снижению сбора семян (на 8% и 30% к контролю сответственно), а при наименьшей норме высева урожайность семян люцерны возрастает по сравнению с контролем на 37 и 90% соответственно, что согласуется с данными исследований, проведенными в Нюрбинском районе. Нормы высева 2 и 4 кг/га в Олекминском районе повышают урожай семян люцерны на 54 и 18% соответственно (табл. 9), тогда как в условиях Нюрбинского района они обеспечивали урожайность семян на уровне контроля, В условиях Олекминского района послеуборочная всхожесть семян люцерны была в пределах от 65 до 70% и ежегодно выше, чем в
Нюрбинском районе при наименьших нормах 1и 2 кг/га на 8-19% (табл. 9). Послеуборочная всхожесть семян люцерны в Нюрбинском районе имела сравнительно высокие показатели при нормах высева 4 и 6 кг/га по каждому году пользования, она находилась в пределах от 68 до 71%. Более низкая послеуборочная всхожесть семян здесь наблюдалась при норме высева 1 кг/га – 55% (78% к контролю) (Осипова, 2000).
В среднем за 3 года пользования в Нюрбинском районе урожайность семян люцерны при норме высева 1 кг/га (1,13 ц/га) существенно превышает норму высева 6 кг/га на контрольном варианте (0,86 ц/га). Поэтому в целях экономики семян в виду их дороговизны наиболее выгодна норма высева 1 кг/га. К тому же в пользу снижения нормы высева до 1 кг/га свидетельствуют высокий коэффициент размножения семян (табл. 9), который снижается в Олекминском районе от 113 до 7% при повышении норм высева семян от 1 до 8 кг/га, в Нюрбинском районе этот показатель варьировал от 82 до 9%.
В опытах люцерны серповидной на кормовую продуктивность в условиях Олекминского района республики нами изучалось влияние норм высева семян на биометрические показатели (высоту травостоя, уровень облиственности), величину и качество урожая надземной фитомассы.
Влияние норм высева на урожайность семян и послеуборочную всхожесть люцерны на мерзлотных пойменных почвах Олекминского района (2001-2003 гг.)
Нормавысева,кг/га 1-й год пользования 2-й год пользования 3-й год пользования Среднее Коэф-фи-циент размножения семян В % к контролю Урожайсемян,ц/га В % к контролю После уборочная всхожесть, % Урожайсемян,ц/га В % к контролю После уборочная всхожесть, % Урожайсемян,ц/га В % к контролю После уборочная всхожесть, % Урожайсемян,ц/га В % к контролю После уборочная всхожесть, % В % к контролю
Проведенные исследования позволили выявить, что в ценозах с высокими нормами высева (14 и 16 кг/га) высота растений люцерны уменьнается по сравнению с вариантами с меньшими нормами высева на 2-3 см (табл. 10), в Нюрбинском районе снижение составляло 4-8 см (Осипова, 2000). Зависимость уровня облиственности растений люцерны (48,4-50,1%) и содержания сырого протеина (17,5-17,7%) в сухой фитомассе влияния от норм высева люцерны (в диапазоне от 8 до 16 кг/га) не обнаруживается.
Необходимо отметить, что высота растений люцерны в Нюрбинском районе была выше, чем в Олекминском на 3-11см, уровень облиственности растений выше на 0,1-2,0%. Вероятно это объясняется более высокой влагообеспеченностью посевов люцерны в Нюрбинском районе. Содержание сырого протеина в растениях люцерны в двух разных районах было практически одинаковым.
При определении урожая кормовой массы люцерны незначительное превышение, как в первой (Осипова, 2000), так и во второй зоне (табл. 11) отмечается в 1-й и 2-й годы жизни в пользу варианта с нормой высева 12 кг/га (контроль). В последующие годы существенной разницы в зависимости от норм высева в урожае сухого вещества люцерны не прослеживается.
В целом за 4 года пользования травостоев в урожаях кормовой массы люцерны при вариантах с нормами от 8 до 16 кг/га нет существенного отличия (табл. 11). Разница составляет в Олекминском районе 5-10% в пользу контроля, в Нюрбинском районе она составляла 3-4%. При этом урожайность сухого вещества люцерны в Олекминском районе ниже, чем в Нюрбинском на 0,45-1,42 т/га.
Следовательно, как и было доказано нами в опытах 1995-1998 гг., проведенных на таежных палевых почвах Нюрбинского района, при возделывании люцерны серповидной на корм в условиях пойменных почв Приленской земледельческой зоны республики применять норму высева 8 кг/га.
