Влияние минеральных удобрений на урожайность козлятниково-кострецовой травосмеси на лугово-черноземной почве в условиях орошения

По отношению к внешним условиям козлятник имеет высокую биоэкологическую пластичность и может произрастать и формировать урожаи семян в зонах где сумма ФАР за теплый период (с температурой воздуха выше 5°С) не превышает 25-35 ккал/см2. /43/  Перед уходом в зиму в корневой системе накапливается пролин, который превращает все растворы в гели, которые не замерзают даже в сильные морозы. Поэтому козлятник переносит суровые бесснежные зимы с морозами до -25°С, а при достаточном снежном покрове до -40°С. На второй и последующие годы жизни его листья выдерживают заморозки весной до -6°С, осенью до -3-5°С. При повреждении растений в период стеблевания заморозками до -8°С возобновление их роста происходит за счет образования боковых побегов из почек на стебле и корневых отпрысках.

Козлятник светолюбив, плохо переносит затенение какой-либо покровной культуры или высокую засоренность травостоя. Особенно он чувствителен в первые 40-50 сут. после появления всходов. /43/ Он предъявляет высокие требования к почвенным условиям. Исследованиями Н.И. Перфильева установлено, что важнейшим показателем, определяющим силу роста и продуктивность козлятника, является объемная масса почвы, которая не должна превышать 1,1-1,2 г/см3. Ученый также отмечает влияние на козлятник содержания гумуса в пахотном слое: снижение его с 6-7 % до 3-5 % приводит к незначительной потере урожая козлятника, но при содержании гумуса в почве менее 3 % наблюдается резкое снижение темпов его роста, развития и урожайности. По отношению к кислотности почвы козлятник предъявляет высокие требования: оптимальная рН для него от 6,0 до 7,5, но не должна быть ниже 5,6, так как на кислых почвах снижается активность симбиоза растения с азотфиксирующими бактериями. /52/ Козлятник хорошо выдерживает весеннее затопление  паводковыми водами до 12-18 сут., однако при затоплении более 30 сут. наблюдается полная гибель растений. Он плохо растет на землях с близким залеганием грунтовых вод.

По потребности к влаге козлятник относится к мезофитам и занимает среднее положение между люцерной и клевером. Особенно важным для него является влагообеспеченность в первый год жизни в период всходы- начало стеблевания. В дальнейшем, во второй и последующие годы жизни, формирует стабильно высокие урожаи только в районах с достаточным увлажнением. В районах с засушливым климатом козлятник необходимо выращивать на орошаемых землях.

Основным достоинством козлятника является значительный период хозяйственного использования его посева. В зависимости от агротехники и режима использования травостоя на одном месте он может расти до 15 лет), а по данным Н.Н. Вечера (2000) до 20 лет и более. При этом козлятник способен активно отрастать и размножаться за счет почек возобновления, находящихся на корневой шейке, стеблях и корневых отпрысках. Однако срок хозяйственного использования травостоя составляет 7-10 лет, после чего продуктивность его снижается.

Таким образом, козлятник, имея большие биологические возможности, весьма требователен к условиям произрастания, среди которых технология создания и использования травостоев изучены не полностью. В связи с чем эта культура еще не заняла должного места в кормопроизводстве Западной Сибири.

Кострец безостый (Bromopsis inermis Leys.) многолетняя верховая культура семейства мятликовых (Poaceaе). Кострец - растение озимого типа развития. В год посева корни растут быстрее надземной части растения. Семена могут прорастать при температуре 3 - 5°С, но оптимальной температурой является 23 -25°С, влажность почвы - не ниже 60-70% от наименьшей влагоемкости. На 4-5 сут. появляется корешок, на 8-9-е - шильце-побег и начинается ветвление корня. Кострец формирует мощную корневую систему, уходящую в почву в первый год жизни на глубину до 60 см, в последующие годы – до 1,5-2,0 м. В надземной части в год посева он формирует мало генеративных побегов. На второй и последующие годы жизни кострец интенсивно кустится, образуя наряду с генеративными большое количество (50-80%) вегетативных побегов. Весной начинает отрастать 20-28 апреля, достигает укосной спелости (фаза выметывания) за 45-56 сут., а урожай отавы формирует за 50-55 сут.. /27/

Кострец обладает высокой биоэкологической пластичностью, поэтому возделывается практически во всех районах стран СНГ. Отличается хорошей морозостойкостью: всходы переносят заморозки до 5 - 6°С, а зимой растение выдерживает температуру на глубине залегания узла кущения до -46°С. Являясь верховым злаком, кострец требователен к освещению, поэтому угнетается покровными культурами.

К почвам кострец не требователен, может расти на засоленных и кислых (рН не ниже 4,6), на осушенных торфяниках и заливных лугах. Однако максимальную его урожайность получают на рыхлых, хорошо аэрируемых черноземных почвах с рН 6,0-6,5. Наиболее высокие требования он предъявляет к азотному питанию. При недостатке азота в почве кострец слабо кустится, мало образует генеративных побегов и с годами отзывчивость его на азотные удобрения увеличивается. /6/ Поэтому при недостатке азота в почве Н.А. Фроленко на орошаемых землях Западной Сибири рекомендует вносить под кострец два раза за вегетацию по 60 кг д.в./га азотных удобрений. /53/

Важное значение для костреца имеет и обеспеченность почвы фосфором. Недостаток его приводит в условиях избыточного  азотного питания к накоплению в растениях нитратов. Содержание фосфора в почве должно быть не менее 14-15 мг/100 г почвы. При средней обеспеченности почвы фосфором рекомендуется вносить фосфорные удобрения из расчета выноса его с урожаем 50-60 кг д.в/га. Калийные подкормки в Западной Сибири имеют положительное значение только на орошаемых землях, где долгое время был отрицательный баланс калия.

По отношению к влаге кострец относится к мезофитам, и, несмотря на высокую засухоустойчивость, наибольшую продуктивность в степных и лесостепных зонах получают только при орошении. Еще Г.И. Макарова отмечала, что в условиях орошения кострец формирует два полноценных укоса и выход сухого вещества достигает 9,0 т/га. /27/ Аналогичные результаты получены в СибНИИРС и ОПХ «Омское» СибНИИСХ, где сбор абсолютно сухого вещества костреца безостого при регулярном орошении превышал 10 т/га. /14/ Однако получение таких высоких урожаев костреца возможно только при создании оптимального режима орошения и  уровня минерального питания. По мнению В.С. Бойко режим орошения костреца безостого должен строиться на общих принципах почвоохранного орошения с учетом биологических особенностей культуры и естественного увлажнения в конкретный год. В первый год жизни рекомендуются частые, поливы с нормой 150-250 м3/га для увлажнения верхнего 5-10 см слоя почвы. Во второй и последующие годы, поскольку кострец весной отрастает рано, начинать поливать его следует раньше бобовых трав. Первый полив (300 м3/га) проводят в мае, второй-третий – в июне. Потребность травостоя в орошении  во второй укосе зависит от атмосферного увлажнения, но обычно поливают сразу после первого скашивания и внесения азотных подкормок.

При благоприятных условиях кострец активно кустится, формируя самые высокие среди мятликовых трав в условиях орошения урожаи. При этом он обладает хорошей способностью бороться с сорняками в одновидовых и смешанных посевах, вытесняя из травостоя сорную растительность и другие виды сеяных трав. /27/ Все это позволяет считать кострец безостый одной из лучших культур для орошения.

2. Создание и использование многолетних травостоев

Посев козлятника проводится скарифицированными и инокулированными  семенами на глубину 1,5 - 2 см с прикатыванием почвы до и после посева. В качестве инокулянта в настоящее время создано значительное количество штаммов, среди которых наибольший эффект получен от инокуляции семян козлятника штаммом 913, из расчета 300 г ризоторфина на гектарную норму.

По вопросу срока посева козлятника многие ученые рекомендуют ранневесенний срок посева - конец апреля - первая декада мая, поскольку ему необходимо 100 - 120 сут. для формирования корневых отростков и зимующих почек, а, по мнению В. И. Скворцова -  не менее 140 суток. К тому же раневесенний посев позволяет получать хорошие всходы за счет влаги почвы, накопленной в осенне-зимний период. /8/  В Западной Сибири рекомендуют сеять в конце апреля.

При создании высокопродуктивного травостоя одним из важных приемов агротехники является норма высева. Результаты, полученные по этому вопросу в разных регионах довольно противоречивы: рекомендуемая норма высева козлятника при выращивании  его на корм колеблется от 8 до 40 кг/га, или от 1,1 до 5,7 млн. всхожих семян/га. /18/ Поэтому необходимо ориентироваться на результаты, полученные в своем регионе. В южной лесостепи Западной Сибири А. Ф. Степанов  и В.В. Христич считают оптимальной нормой высева козлятника - 4,0 - 4,5 млн. всхожих семян/га при рядовом посеве (через  15 см.), а при широкорядном (30 см) посеве - 3,5 - 4,0 млн. шт/га. /57/ Аналогичного мнения придерживается  М.П. Пузырева, изучавшие этот вопрос в лесостепной зоне Кемеровской области и в подтаежной зоне Томской области. /41/

При создании высокопродуктивных многолетних травостоев кроме, основных выше перечисленных агротехнических приемов, уровень минерального питания играет не последнюю роль. Как показывает анализ научной литературы, в различных регионах и почвенно-климатических зонах козлятник не одинаково реагирует на обеспеченность почвы основными элементами питания.

М.Ф. Концевая, Г.И. Яновский, М.Т., проводившие диагностику минерального питания козлятника восточного в западных районах России, отмечают о необходимости применения под него только фосфорно-калийных удобрений. Вносить их следует ежегодно, при раневесеннем рыхлении почвы. В Ленинградской области Э.Я. Базылев считает необходимым проведение рыхления и подкормки травостоев козлятника удобрениями после 1-го укоса, в конце мая - начале июня. /22,60/

Однако не все ученые единодушны в эффективности ежегодных фосфорных подкормок козлятника. Согласно исследованиям, проведенным в Витебской области, ежегодное внесение фосфорных удобрений под козлятник не имело преимущества по сравнению с внесением больших доз в запас. /49/  Эти результаты подтверждаются исследованиями, проведенными в Белорусском НИИ почвоведения. По данным А.С. Мееровского запасное внесение фосфорных удобрений снижает затраты фосфора на единицу урожая по сравнению с ежегодным поверхностным его внесением. Однако, как утверждают те же исследователи, главным элементом, влияющим на урожайность козлятника, является калий. Применение азотных удобрений под него нецелесообразно.

Отсутствие эффективности и даже отрицательное влияние вносимого азота установлено в Псковском НИИСХ. На фоне Р60К90 вносили в подкормку N60 под каждый укос, в результаты во все годы наблюдалось снижение урожайности козлятника, особенно при внесении азота весной.

Согласно результатам И.А. Свешникова, полученным на черноземах Северного Казахстана, главным фактором определяющим урожайность козлятника является содержание в почве подвижных форм фосфора. При ежегодном внесении в подкормку Р45 и Р90 установлена прямая корреляционная зависимость вносимых доз и урожайности. Однако, по мнению автора, ежегодное применение минеральных удобрений при ранневесеннем отрастании культуры не имело преимущества перед их внесением до посева. Поэтому ранневесеннее внесение фосфора может быть использовано только при применении небольших доз этого элемента. В вариантах, где фосфорные удобрения вносились в запас на 3-5 лет (соответственно 270 и 450 кг д.в./га), урожайность повысилась по сравнению с ежегодным внесением на 8 и 23%. Вносимый калий не повышал урожайность козлятника, что связано с достаточно высоким содержанием его в почвах Северного Казахстана. А внесение азотных удобрений на фоне Р90 на третьем году жизни привело к снижению урожайности козлятника. /46/

На черноземах Поволжья из 3-х фонов минерального питания (Р60К60; Р90К120; N30Р120К150) наибольшая урожайность козлятника получена на фоне N30Р100К150, где она составила 18,3 т/га зеленой массы, что на 7,2 т/га больше, чем на контроле. /25/

В условиях Зауралья Н. М. Семенова рекомендует предпосевную стартовую дозу азота 40 кг д.в./га. В последующие годы, хорошо развитые растения в азотных удобрениях не нуждаются, но требуют ежегодного внесения под них фосфорно-калийных удобрений (Р90К90) после 1-го укоса.

П. П. Вавилов также рекомендует внесение 1,5 - 2,0 ц/га аммиачной селитры под предпосевную культивацию, объясняя это незначительным количеством на корнях активных клубеньков, усваивающих азот воздуха в первый год жизни козлятника.

В Алтайском крае Н. Г. Алькова также установила, что при неэффективном симбиозе (семена не инокулировали, или условия недостаточно благоприятны для хорошего развития клубеньков) азотные удобрения повышают урожайность козлятника, но приводят к более позднему цветению растений. Фосфорные и калийные в этом случае, напротив, сокращают период вегетации, одновременно повышая его продуктивность. Наибольшая прибавка зеленой массы (54%  по сравнению с контролем) была получена при внесении N60Р90К90. /4/

В Западной Сибири А. Ф. Степанов установил, что козлятник восточный при урожайности 10 т/га сухого вещества выносит из почвы азота - 300, фосфора - 50, калия - 210 кг. А так как черноземные почвы Сибири в основном хорошо обеспечены  калием и недостаточно фосфором, то в этом случае необходимо вносить осенью под основную обработку почвы или весной фосфорные (Р90-120) и иногда калийные (К60-90) удобрения. Азотное питание козлятника в первый год его жизни происходит в основном за счет азота почвы, поэтому для его нормального роста автор рекомендует предпосевное  внесение небольших доз азотных удобрений (N30-45). Во второй и последующие годы азотное питание в основном (40 - 80 %) обеспечивается благодаря клубеньковым бактериям, однако в условиях Западной Сибири, из-за низких и значительных колебаний температуры, в период весеннего отрастания козлятник испытывает недостаток азота. Поэтому во второй и последующие годы жизни козлятника также рекомендуется весной вносить N30-45. /50/

Согласно рекомендациям ЭстНИИЗиМ, при внесении фосфорно-калийных удобрений необходимо принимать во внимание планируемый урожай культуры и обеспеченность почвы питательными веществами, а без учета этих факторов рекомендуется вносить среднюю дозу Р90 К120-180. /42/

Основываясь на результатах, приведенных выше, следует отметить, что в условиях эффективного симбиоза приоритетное значение в регулировании питательного режима козлятника имеет внесение фосфорно-калийных удобрений. При этом вопрос о необходимости азотных подкормок в Западной Сибири остается открытым. По поводу норм и способов внесения каждого элемента среди ученых единого мнения нет. Однако не вызывает сомнения, что при установлении оптимального режима минерального питания необходим комплексный научный подход в котором учитывались бы все составляющие программируемого урожая. Наиболее совершенная система комплексного применения удобрений в настоящее время для нашего региона разработана Ю.И. Ермохиным. /16/ В эту систему входят несколько параметров, среди которых урожайность культуры и количество элементов, выносимых с единицей продукции являются важнейшими. Поэтому при оптимизации минерального питания очень важно знать урожайность козлятника восточного возможную для конкретных почвенно-климатических условий.