Влияние удобрений и способов посева люцерны на продуктивность последующих культур в звене орошаемого севооборота на черноземах Поволжья

Среди проблем агропромышленного комплекса Поволжья наиболее актуальной остается обеспечение общественного животноводства высококачественными, сбалансированными по протеину кормами.

Системный анализ показывает, что слабый рост продуктивности скота обусловлен, в первую очередь, неудовлетворительным состоянием кормопроизводства в регионе. Сопоставление зоотехнических нормативов с фактической обеспеченностью животноводства кормами показывает, что физиологические потребности животных в энергии и переваримом протеине удовлетворяются на уровне 70−75%. Это ведет к тому, что генетический потенциал животных реализуется только на 50−60%.

В настоящее время в Саратовской области дефицит белка в рационах кормления животных составляет 30−45 г на 1 кормовую единицу. В решении этой проблемы большое значение имеет расширение посевных площадей и повышение урожайности основной бобовой культуры на орошаемых землях Поволжья — люцерны. Отличаясь высокими кормовыми достоинствами, она способна в условиях орошения Саратовской области формировать урожай зеленой массы на уровне 80−100 т/га. Фактические же урожаи этой культуры в хозяйствах области не превышают 30−40 т/га. К тому же резкое снижение объемов внесения органических и минеральных удобрений и необоснованное повышение оросительных норм под сельскохозяйственные культуры, часто приводит к деградации орошаемых земель. Поэтому увеличение производительности сельскохозяйственных земель на современном этапе связано с повышением почвенного плодородия, которое обусловливается содержанием гумуса, общим запасом подвижных форм питательных веществ, физическим составом почвы и другими параметрами. Потенциальная продуктивность почв может быть увеличена за счет агрохимических, агрофизических, биологических и мелиоративных воздействий, направленных на восстановление их плодородия. В современной экологической обстановке все большее значение приобретает био-логизация земледелия. Особый интерес в этом плане приобретает использование биологических особенностей люцерны по симбиотической фиксации молекулярного азота атмосферы. Полученный симбиотическим путем азот обеспечивает выход экологически чистой продукции высокого качества и значительно сокращает материальные затраты на приобретение и внесение минерального азота. Кроме этого, накопленный люцерной биологический азот в почве, оказывает непосредственное влияние на урожайность и качество продукции последующих культур севооборота. Анализ экспериментальных данных показал, что в условиях орошения симбиотическая фиксация молекулярного азота люцерной является важным источником кормового белка и эффективным средством повышения плодородия почвы.

Целью исследований является изучение влияния способов посева и видов удобрений (бактериальные, органические и минеральные) на азотфикси-рующую способность люцерны, урожайность культур в звене севооборота и на эффективность использования поливной воды на орошаемых черноземах Саратовской области.

В задачу исследований входило:

— изучить динамику формирования симбиотического аппарата у люцерны в зависимости от способов посева и видов вносимых удобрений;

— выявить влияние изучаемых факторов на показатели фотосинтетической деятельности люцерны;

— исследовать содержание общего и биологического азота в зеленой массе люцерны по вариантам опыта;

— определить содержание азота в пожнивно-корневых остатках люцерны по вариантам опыта;

— выявить закономерность водопотребления люцерны при использовании изучаемых агроприемовустановить эффективность использования поливной воды на фоне применения различных доз удобренийдать оценку влияния приемов агротехники на биологическую активность почвы под люцерной разных лет жизнипоказать влияние способов посева и видов удобрений на сохранность растений и урожайность зеленой массы люцерны разных лет пользованияраскрыть влияние изучаемых факторов на плодородие почвы и урожайность культур в звене севооборотаустановить баланс гумуса в звене орошаемого севооборота в зависимости от сроков использования люцерны и видов используемых удобренийоценить экономическую и энергетическую эффективность звеньев севооборота в зависимости от изучаемых факторов.

Основные положения выносимые на защиту: сочетание способов посева, удобрений и инокуляции семян нитроги-ном, обеспечивающие улучшение роста, развития и продуктивность посевов орошаемой люцерныприемы агротехники, способствующие повышению эффективности накопления азота в надземной и подземной массе люцерныфитомелиоративное воздействие люцерны разных лет использования на повышение плодородия почвы и урожайность последующих культур в звене севооборотазакономерности водопотребления люцерны при различных способах посева и различных дозах удобренийэкономическая и биоэнергетическая оценка звеньев севооборота при различной продолжительности использования люцерны.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

Из полевых культур, выращиваемых на корм в мировом земледелии, самой древней считается люцерна. По данным Н. М. Васильченко (1949), Э. М. Синской (1950) в среднеазиатских республиках люцерну возделывали на корм скоту еще 3−5 тыс. лет назад. К середине XIX столетия она стала известна и в Поволжье (М.И. Трухановский, 1898). Но больших площадей в Поволжье люцерна долгое время не занимала. Так к 1900 году во всей европейской части России люцерна занимала всего 35 тыс. га (В.М. Рабинович, В. И. Жаринов. 1975). Значительное увеличение посевных площадей под люцерной в Саратовской области началось после 1965 года, с ростом орошаемых земель. Поскольку все старые районы люцерносеяния непосредственно связаны с орошением. На орошаемых землях люцерна самая высокоурожайная культура по сбору белка. Из приведенных данных П. П. Вавилова, Г. С. Посыпанова (1983) в хозяйствах Ростовской и Одесской областей собирали по 700−800 ц/га зеленой массы, или 3800 кг/га высококачественного белка. Такого количества его в этих условиях не может дать ни одна другая культура. Еще более высокие урожаи зеленой массы люцерны были получены в Волгоградской области в опытах А. А. Милюкиной (1972), Т. Н. Дроновой (1975) и др. Результатами исследований ВолжНИИГиМ доказано, что в Заволжье при орошении люцерна формирует самый высокий урожай сена наименьшей себестоимости. Так в среднем за ряд лет урожайность сена люцерны составила 110,9 ц/га, клевера красного — 57 ц/га, донника белого — 45 ц/га. Сбор переваримого протеина при этом составил соответственно 24,2- 13,5 и 11,0 ц/га, а себестоимость 1 кг белка составила — 8,52- 15,89 и 13,79 коп. При сравнении люцерны с однолетними бобовыми это преимущество увеличивается в несколько раз. Кроме значительного снижения себестоимости белка полученного из люцерны она имеет еще ряд преимуществ перед зернобобовыми культурами. В отличие от однолетних зернобобовых культур люцерна способна давать корм с ранней весны до поздней осени. Начиная интенсивный рост при температуре воздуха 5−6 °С она ве-гетирует до наступления устойчивых заморозков (октябрь-ноябрь) и можно косить до первой половины сентября. Это позволяет использовать люцерну в зеленом конвейере, приготовлении травяной муки, сенажа, сена и зеленого корма. Кроме того, выращивание люцерны является мощным средством предотвращения водной и ветровой эрозии. Она предотвращает или уменьшает значительно вторичное засоление. ?

На орошаемых землях в Поволжье в 80 годы кормовые культуры занимали 80% посевных площадей, из которых на долю люцерны приходилось более 50% (И.П. Кружилин, 1999). На противоэрозионные свойства люцерны указывают П. П. Вавилов, Г. С. Посыпанов (1983). Они отмечают, что по данным УкрВНИИОЗ четыре ливня смыли поля озимой пшеницы и сахарной л свеклы — 28,7 м /га, а под люцерной второго года пользования смыва не было отмечено.

Следует также отметить, что при высоких урожаях сена и зеленой массы люцерны с пожнивно-корневыми остатками в почву поступает от 100 до 300 кг/га азота (Е.Н. Мишустин, Е. М. Лебедев, Н. И. Черепкова (1981). Еще на заре земледельческих цивилизаций было замечено, что после посева бобовых культур поля становятся плодороднее. Но только в 1835 г. крупнейший французский ученый Жан-Батист Бусенго установил, что бобовые культуры способны усваивать азот воздуха. Однако как это происходит долго оставалось неясным. Только спустя 50 лет немецкий ученый Г. Гельригель, выяснил, что усвоение азота воздуха у бобовых культур протекает только в симбиозе с клубеньковыми бактериями. Количество азота воздуха, которое может быть связано в процессе симбиоза бобовых культур с клубеньковыми бактериями зависит от очень большого числа факторов — способов посева, сроков, норм высева, удобрений, возраста травостоя, режима орошения и многих других.

Большая часть азота, усвоенного бобовыми из воздуха отчуждается с поля с урожаем, другая часть остается на поле в пожнивно-корневых остатках. У многолетних бобовых трав в почве остается в среднем от 70 до 100 кг/га азота (П.П. Вавилов, Г. С. Посыпанов, 1993). Авторы утверждают, что именно поэтому введение клевера красного в севооборот в свое время позволило странам Западной Европы в 1,5 раза повысить урожайность полевых культур.

Выращивание многолетних бобовых трав в севообороте дает возможность значительно увеличить производство растительного белка как за счет урожая этих культур, так и за счет их последействия.

Вопросами использования биологического азота в земледелии занимались многие исследователи (Д.Н. Прянишников, 1945, Ф. Ю. Гельцер, 1949; Н. А. Красильников, 1958; А. В. Петербургский, 1964; Е. Н. Мишустин, В. К. Шишлянникова и др., 1969, Л. М. Доросинский, 1970; Е. П. Трепачев, 1977; Н. С. Веденяпина, 1974, 1985, 1991; С. В. Адров, 1997 и др.). Однако полученные ими данные по накоплению азота в почве и эффективности инокуляции очень противоречивы.

О высокой азотонакопительной способности бобовых можно судить по данным Д. Н. Прянишникова (1945), Е. Н. Мишустина (1972, 1985), А. В. Петербургского (1964), Л. С. Завертайло (1967). По их данным люцерна в среднем за год накапливает от 300 до 600 кг/га азота из них в почве остается от 150 до 200 кг/га. Еще большую величину фиксации азота отмечает Г. И. Меерсон (1939) -от 260 до 1485 кг/га. Тогда как по данным М. М. Тарковского, A.M. Константиновой и др. (1974), в корнях и пожнивных остатках люцерна накапливается не более 100−150 кг/га азота. Биологический азот бобовых трав остается в почве и минерализуется в ней под последующими культурами. В первый год последующая культура получает около 25−30% азота. Еще за два последующих года минерализуется примерно столько же. Остальное количество биологического азота трансформируется почвенными микроорганизмами. Минерализация пожнивно-корневых остатков люцерны из-за повышенного (до 3,0%) содержания азота приводит к увеличению нитратного азота в почве.

Наиболее полно это свойство проявляется в том случае, если на корнях люцерны имеются клубеньки, в которых развиваются клубеньковые бактерии (Rhizobium mebiloti). При отсутствии на корнях клубеньков люцерна обедняет почву азотом, как и все бобовые растения (Г.А. Медведев, 1982). .

Для увеличения симбиоза производится искусственное заражение (инокуляция) люцерны активными штаммами клубеньковых бактерий.

Обобщая результаты исследований по эффективности инокуляции Е. Н. Елфимова (1952) приходит к выводу, что в среднем по СССР инокуляция нитрагином дает прибавку 26%, а в новых районах люцерносеяния до 40%. Однако эффективность инокуляции по зонам страны колебалась в больших пределах. Так по данным Д. Н. Забелло (1940) прибавка от нитрагина в Московской области составила 114%. Исследованиями М. П. Елсукова и др. (1950) установлено, что в Нечерноземной полосе прибавка от нитрагина не превышала 33%, а по данным СюзНИИСХ — 7−20%. Что же касается влияния орошения на процесс образования клубеньков и азотфиксирующую способность клубеньковых бактерий, то здесь ученые более единодушны. По данным Е. Н. Мингустина и В. К. Шильниковой (1968), Г. Н. Блинова (1976), Е. Н. Мишустина (1974), А. П. Кожемякина, JI.M. Доросинского (1987), Н. С. Веденяпиной, Е. К. Муковниковой (1991), С. В. Адрова (1997) и др. для нормального развития клубеньков влажность почвы должна находиться в пределах 60−80% НВ. Недостаток влаги, по их данным, приводит к отмиранию клубеньков. К такому заключению в своих исследованиях пришли Г. Б. Мейсфилд (1958), Witty (1976), Г. А. Медведев (1982, 1989, 1998), Т. Н. Дронова (1995) и др. Следовательно, влажность почвы имеет огромное значение в повышении эффективности сим-биотической фиксации азота и тем самым определяет необходимость расширения площадей под люцерной на орошаемых землях. Оптимальная влажность почвы обеспечивает жизнедеятельность клубеньковых бактерий, успешное заражение ими корневой системы бобового растения. Только в таких условиях растения люцерны могут нормально усваивать азот воздуха.

Еще большее положительное влияние на образование клубеньков оказывает совместное действие орошения и удобрений.

На это в своих исследованиях указывают М. В. Федоров и Е.В. Главачко-ва (1956),-Г.С. Посыпанов (1977), Е. П. Трепачев (1976, 1980), Е. П. Трепачев и Н. А. Атрашкова (1973), А. И. Чундарева, А. Г. Кожемякин (1981), Г. А. Медведев (1977, 1982, 1989) и др. Но если действие органических и фосфорно-калийных удобрений все исследователи оценивают положительно, то в оценке азотных удобрений имеются противоречия. Одна группа исследователей считает, что при создании благоприятных для процесса азотфиксации условий люцерна способна полностью обеспечить свои потребности в азотном питании только за счет усвоения атмосферного азота (И.Ф. Ивушкин, 1969; Е. П. Трепачев, 1966, 1976, 1980; М. М. Доросинский, 1970; Г. С. Посыпанов, 1977 и др.).

По мнению А. К. Федорова (1968), А. А. Кутузовой (1969), Е. П. Трепачева (1976), повышение содержания нитратов тормозит формирование клубеньков и снижает активность азотфиксации. Такого же мнения придерживается А. Демалон (1961). Он указывает: «Бобовые не требуют азотного удобрения, поскольку симбиоза вполне достаточно, чтобы обеспечить максимальную продуктивность растений. Если же эти растения получают минеральный азот, то они поглощают его, как всякий другой вид растений, но симбиотическая фиксация сокращается в такой же степени».

Многие исследователи (М.В.Федоров, В. П. Подъяпольская, 1951; А. В. Козлова, 1962; Э. Б. Лапинскас, 1978; Н. С. Веденяпина, П. И. Коровин, В. А. Сухов и др., 1982; Н. С. Веденяпина, Е. К. Муковникова, 1983) высказываются за внесение небольших «стартовых» доз азота (30−40 кг/га). По их мнению, это устраняет дефицит в азотном питании в начальный период развития люцерны, когда азотфиксация практически отсутствует. При этом заметно повышается продуктивность растений, а качество азотфиксации клубеньками не снижается. Эту точку зрения разделяют I.W. Tanner, J.C. Anderson (1964), В. Е. Шевчук, В. Ф. Перевозников (1972), Л. Рубет (1973), З. А. Лупашку (1980), В.М. Чипано-ва (1978) и др. По этому вопросу однако есть и противоположное мнение. Так, В. Н. Кудияров (1980), подчеркивая особую роль минерального азота в произрастании бобовых растений, указывает, что бобовые растения способны использовать большее количество азота, чем-то, которое доставляется клубеньковыми бактериями. Поэтому для получения высоких урожаев необходимо обеспечить растения как биологическим, так и минеральным азотом. К тому же заключению пришли в своих исследованиях Г. Ф. Аллос и В. В. Бартоломью (1959). Они отмечают, что фиксация азота из воздуха увеличивается лишь при незначительных нормах удобрений, процесс же фиксации азота никогда не удовлетворял полностью потребность в нем растений. Обобщая влияние минерального питания на образование клубеньков и азотфиксацию, следует отметить, что противоречивость данных можно объяснить недостаточной изученностью вопроса и сложностью симбиотического процесса, по-разному протекающему в различных условиях. Очевидно, что вопрос этот требует дальнейшего изучения в конкретных условиях Саратовской области при различных способах посева и уровнях минерального питания.

В статьях Г. А. Медведева (1982) показано, что количество клубеньков у люцерны сильно изменяется по годам и участкам. На участках, где люцерна высевалась впервые или с большим перерывом во времени, при естественной инокуляции до 85% растений совершенно не имели клубеньков, а остальные 15−20% растений имели по 3−5 клубеньков на растении. Там, где люцерна включалась в севооборот, число растений без клубеньков сокращалось до 1527%, а среднее число клубеньков на растениях увеличивалось до 12−23 шт. К тому же, следует отметить, что по данным Е. Н. Мишустина и В. К. Шильниковой (1967) естественная инокуляция бобовых растений часто бывает малоэффективной. Поэтому возникает необходимость в проведении искусственной инокуляции. Но и при искусственном заражении семян развитие клубеньковых бактерий сильно зависит от приемов агротехники.

Необходимо отметить, что положительное влияние бобовых культур на плодородие почвы не ограничивается только улучшением уровня азотного питания, а проявляется более широко. Оказывают они влияние и на пополнение гумуса. По данным Туева (1989) многолетние травы оставляют в почве большое количество корней и пожнивных остатков, при разложении которых образуется почвенный гумус. Под посевами клевера после уборки остается на 1 га -49−50 ц неразложившихся корней, люцерна оставляет вдвое больше — около 100 ц. Часть корней трав отмирает и разлагается в течение вегетационного периода, но наряду с этим, корневая система многолетних трав непрерывно возобновляется. Количество перегноя, накапливаемого многолетними травами на дерново-подзолистых почвах составляет 0,3−0,4% массы почвы, на орошаемых сероземах и черноземах — 0,4−0,5%.

В исследованиях Е. Н. Дмитриева (1989) изучалась возможность поддержания бездефицитного баланса органического вещества, поступающего в почву с растительными остатками клевера красного. Ему удалось поддерживать бездефицитный баланс гумуса за 10 лет ротации в севообороте с клевером двух лет пользования и внесении 6 т навоза на 1 га севооборотной площади. Внесение же одного навоза в количестве 30 т/га по своему воздействию на динамику органического вещества почвы уступало первому варианту и не обеспечивало бездефицитного баланса гумуса в почве.

Разносторонность положительного влияния многолетних трав на плодородие почвы отмечают в своих исследованиях З. И. Шлавицкая, Г. Б. Красиль-никова (1977), Н. С. Веденяпина, Г. С. Колесниченко, В. А. Сухов (1980), О. А. Берестецкая, Т. П. Зубец, Л. Г. Петрова (1981), М. Н. Худенко, И. П. Кузнецов.

1991), М. Н. Худенко, А. А. Прохоров (1993) и др. Из-за накопления в почве растительных остатков, богатых азотом, повышается урожайность культур следующих в севообороте за бобовыми культурами. По мнению JI. A Толстенко (1972), Н. И. Черепкова (1985) эффективное использование последействия биологического азота происходит в первые четыре года. По их мнению лучше иметь в хозяйстве два четырехпольных севооборота с одним полем бобовых культур, чем один восьмипольный. Таково требование эффективного земледелия.

В связи с тем, что в различных почвенно-климатических зонах страны режим орошения люцерны имеет свои особенности, этому вопросу посвящено большое количество исследований. Особенно полно этот вопрос изучен в среднеазиатских и закавказских республиках бывшего СССР (П.В. Старов, 1937; П. И. Литвиненко, 1941; В. В. Копержинский, 1946, 1949; С. П. Невский, 1967, 1969; В. И. Букин, 1967, 1969, 1970; Н. М. Савельев, 1960; П. П. Гончаров, 1971; В. М. Рабинович, 1970 и др.).

Изучался этот вопрос и в условиях Поволжья (П.Р Креницкий, 1946; Ф. И. Бухарев, 1946, 1949; М. Н. Багров, 1965; Ф. И. Филатов, 1966; А. Ларионов и В. Морковин, 1970; Н. Роменская, 1970; А. А. Милюкина, 1978, В. А. Плешаков 1983, А. Ф. Иванов, Г. А. Медведев, 1974, 1977; Т. Н. Дронова, 1985; Ф. В. Сазонов, 1987; М. Н. Худенко, И. П. Кузнецов, 1991; М. Н. Худенко, А. А. Прохоров, 1991; И. П. Кружилин, В. П. Часовских, 1999 и др.). Однако этот вопрос еще недостаточно изучен, особенно в новых районах люцерносеяния. Даже по нормам и срокам полива еще нет единого мнения.

Учитывая, что в первый период роста люцерна требует много воды, многие исследователи рекомендуют постоянно поддерживать влажность на уровне 80−85% НВ (З.Г.Кац, 1938; М. Н. Багров, 1965). Другие исследователи, поддерживая эту же теорию, рекомендуют дифференцированный режим влажности люцерны. В первый период развития люцерны, когда корневая система еще слабо развита, они предлагают поливать люцерну небольшими нормами, а затем с ростом корней увеличивать глубину промачивания, экономя тем самым оросительную воду (И.П. Кружилин, 1976; А. Ф. Иванов, А. А. Горбачев, 1983; Ф. В. Сазонов, 1987; Л. Г. Матвеева, 1988; А. А. Горбачев, 1989; В. Г. Добровольская, 1991; В .Б. Троу, 1994; А. Х. Козырев, 1999; О. Н. Емельянова, 1999; С. П. Волков, 2000; А. Л. Кальянов, 2000 и др.). При установлении норм и сроков полива следует исходить из конкретных почвенно-климатических условий и потребностей люцерны во влаге по фазам развития и годам исследования.

Существенное влияние на величину водопотребления люцерны оказывают удобрения. Еще Д. Н. Прянишников (1945) и К. А. Тимирязев (1948) указывали, что удобрения являются одним из важных факторов, способствующих снижению относительного расхода воды растением на производство единицы продукции.

Исследования ДА. Сабинина (1940), А. В. Петербургского (1964), В. Колпакова (1964), И. И. Синягина (1968), В. И. Филина (1983) подтвердили наличие тесной связи между водным и минеральным питанием растений. В своих публикациях И. И. Синягин отмечал, что «не только орошение в огромной степени увеличивает эффективность удобрений, но и удобрения обусловливают большое увеличение эффективности орошения, в чем проявляется давно установленный факт более продуктивного использования влаги растениями при удовлетворении их потребности в питательных веществах». Но если факты положительного влияния орошения и удобрений отмечаются всеми исследователями, то в количественном соотношении этих факторов имеются существенные противоречия. Так, П. В. Старков (1937) указывает на тот факт, что чем выше доза вносимых удобрений, тем выше должна поддерживаться влажность почвы. К такому же заключению пришли в своих исследованиях Е.В. Меленть-ева (1956), Г. М. Иваницкая (1957), М. Я. Трегубенко, В. И. Непомнящий (1964), А. С. Алов (1967), К. П. Имангазиев и М. К. Патахов (1968), Л. Симонов и А.

Никитина (1969), Б. Алмаханов (1970), В. Т. Головин (1970), А. А. Милюкина (1972) и др.

Но есть и другие мнения по этому вопросу. Так, И. П. Кружилин (1989), М. С. Григоров, A.JI. Кальянов (2000) и др. доказали возможность получения одних и тех же планируемых урожаев люцерны и других культур при различных сочетаниях удобрений и орошения. Однако, даже в работах тех исследователей, которые выступают за оптимизацию водного и пищевого режимов, величина влажности почвы и нормы вносимых удобрений изменяются в довольно больших пределах. На наш взгляд это связано, в первую очередь, с неоднородностью почв и количества осадков по зонам страны. Поэтому уточнение этих показателей для конкретных условий Саратовской области имеет несомненный интерес.

Создание благоприятных условий для формирования высоких урожаев зеленой массы и сена люцерны во многом зависит от густоты травостоя и способов посева. Уточнению оптимальной густоты травостоя фуражной люцерны посвящено очень много работ (И.М. Алексеенко, 1969; Д. П. Байгулов и Р. З. Золов, 1969; П. М. Бодров и А. Рахимов, 1971; А. Я. Галицина, 1969, 1970; Г. З. Галстян, 1971; Т. Г. Гриценко, 1971; А. Ф. Иванов и А. Я. Галицина, 1970; А. Смирнов и А. Никитина, 1964; И. Г. Сулимовский, 1969, 1970; И.Г. Сулимов-ский и Ф. Д. Нарийчук, 1971; В. Г. Черноусов, 1970, 1972; Г. А. Медведев, 1970, 1977, 1982; А. Г. Демакин, 1982; В. Н. Чурзин, 1985; Т. Н. Дронова, 1985, 1992, 1997 и др.).

В решении этого вопроса долго отмечались серьезные противоречия, связанные в первую очередь с разнообразием почвенно-климатических условий в местах проведения опытов и способностью люцерны довольно сильно ветвиться при высеве небольшими нормами. Этим и объясняется тот факт, что во многих ранних рекомендациях союзного и регионального назначения люцерну рекомендовалось высевать с нормой высева 12−15 кг/га. В последние годы было установлено, что разреженный травостой (12−15 кг/га) может формировать довольно высокий урожай сена и зеленой массы люцерны, но качество корма получается низким из-за наличия грубых стеблей. В Европейских странах (Германия, Чехословакия, Польша, Дания) люцерну высевают с нормой высева от 20 до 30 кг/га или 10−15 млн. всхожих семян на гектар. Урожайность при этом возрастает незначительно, но резко повышается поедаемость и качество полученного корма (А.И. Ливенский, 1982). В связи с этим в последние годы на орошаемых землях Поволжья люцерну принято высевать с нормой 910 млн. всхожих семян на гектар или 18−20 кг/га в весовом выражении. Это, при большом дефиците семян в настоящее время, несколько экономит расход посевного материала и качество полученного корма бывает довольно высоким. Что же касается способов посева, то в последнее время в производстве наибольшее распространение имеют обычные рядовые подпокровные и беспокровные посевы. Эти способы посева имеют как преимущества, так и недостатки, и единого мнения о их применении пока нет даже у ученых. Подпокровные посевы люцерны на орошаемых землях применяют с целью возмещения недобора урожая трав в год посева, сбором зерна или зеленого корма покровной культуры. Кроме того, есть мнение, что покровная культура защищает молодые всходы люцерны от неблагоприятных воздействий окружающей среды (В.Ф. Овчинников, 1939; П. А. Братник, 1949; С. Муслимов и А. Рахманов, 1968; И. Г. Смирных, 1969; А. Г. Валуев, 1968 и др.). Но большинство исследователей отмечают заметное снижение урожайности сена, семян и зеленой массы люцерны в последующие годы на подпокровных посевах. Основной причиной большинство авторов считают недостаток света в год посева (Ф.И. Филатов, 1951, 1966; П. А. Лубенец, 1966; С. С. Шаин, 1959, 1963; М. И. Тарковский, A.M. Константинова, 1974 и др.). Касаясь этого вопроса Ф. И. Филатов указывал, что под покровом быстро растущих яровых и озимых культур травы испытывают недостаток света, отчего и без того медленный их рост еще более замедляется и даже прекращается. К заключению о том, что угнетение люцерны покровной культурой отрицательно сказывается на ее продуктивности в последующие годы приходят такие исследователи, как П. В. Баранников (1956), З. П. Малеева (1959), А. Ф. Иванов (1963), В. Ф. Винокурцева (1968), А. Ф. Иванов, Г. А. Медведев (1977) и др.

Однако есть авторы, которые не отрицая угнетающего действия покровной культуры на рост и развитие люцерны в последующие годы, все же рекомендуют высевать люцерну под покров раноубираемых зерновых и масличных культур. Объясняя свое решение большим урожаем в год посева и меньшим зарастанием люцерны сорняками в условиях орошения (Т.Н. Дронова, 1985, 1987, 1995; Т. Н. Дронова, Белякова, 1987, 1988, 1991; М. С. Григоров, А. Л. Кальянов, 1999, 2000 и др.). Отсутствие единого мнения по способам посева люцерны на кормовые цели заставило нас провести дополнительные исследования и по этому вопросу на орошаемых черноземах Саратовской области.

выводы.

На основании проведенных исследований по определению продуктивности люцерны на зеленый корм при разных способах посева, видов удобрений и влияния ее на урожайность культур в звене севооборота на орошаемых черноземах Саратовской области можно сделать следующие выводы:

1.Способы посева оказывали существенное влияние на рост и развитие люцерны с начала ее вегетации. Полевая всхожесть за годы исследований на беспокровных посевах колебалась от 52,1 до 62,9%, а на посевах под покров овса от 47,9 до 57,4%. К моменту скашивания покровной культуры растения люцерны несколько угнетались и уступали почти вдвое беспокровным по высоте стебля и в 14−15 раз по массе одного растения.

2. Перед уходом в зиму растения подпокровных вариантов были хуже подготовленными к зимовке. Они имели меньше корневой массы в метровом слое, меньшую глубину залегания кормовой шейки и меньшее число удлиненных и укороченных побегов в расчете на одно растение. На беспокровных посевах к началу второй вегетации сохранялось по вариантам удобрений от 73,8 до 80,2% растений, а под покровом овса — только 59,9−69,9, или на 10,2−13,9% меньше. Виды изучаемых удобрений на изреживание люцерны в год посева влияния не оказывали.

3. Угнетающее действие покровной культуры продолжало сказываться и в последующие годы жизни люцерны. К концу третьей вегетации на беспокровных посевах сохранилось от первоначально взошедших растений от 49,8 до 63,2%, а на подпокровных посевах — от 33,1 до 50,3%.

4. Способы посева люцерны оказывали сильное влияние на развитие симбиотического аппарата. Перед первым укосом число клубеньков на подпокровной люцерне не превышало 3−4 шт. на растении, тогда как на беспокровных посевах их было от 10 до 42 шт. на растении. При этом обработка семян нитрагином в 3,5−4,0 раза повышало число клубеньков на корнях люцерны. Наибольшее число клубеньков отмечено на корнях люцерны второго года жизни на варианте с навозом.

5. Установлено положительное действие инокуляции семян люцерны нитрагином на биологическую активность почвы. Наивысшая величина биологической активности отмечалась в посевах люцерны второго года жизни перед вторым укосом на варианте с навозом — 552 мкг на 1 г полотна.

6. Наиболее благоприятные условия для формирования фотосинтетического аппарата люцерны складывались на посевах второго года пользования на вариантах с нитрагином по фону удобрений. По максимальной площади листьев, урожаю сухой биомассы, фотосинтетическому потенциалу некоторое преимущество оставалось на стороне вариантов с навозом. Подпокровные посевы во все годы уступали беспокровным по фотосинтетическим показателям, особенно в год посева.

7. Для поддержания предполивной влажности под люцерной 70−75% НВ в год посева требовалось во влажные годы два полива, а в средневлажные — о четыре полива с поливной нормой 600 м /га. Под люцерну второго и третьего годов пользования во влажные годы давали по четыре полива, а в средневлажные — 5−6 поливов той же нормой. Суммарное водопотребление люцерны имело прямую зависимость от урожайности и по годам пользования и составляло соответственно 4531 м3/га- 5472 и 5926 м3/га.

8. Максимальная урожайность зеленой массы люцерны была получена на беспокровных посевах второго года пользования с применением инокуляции семян. На контроле без удобрений она равнялась 70,9 т/га, с навозом (норма внесения 40 т/га) — 86,4, при внесении РшКбо — 82,3 и N30Pi2oK6o — 82,4 т/га. На посевах первого и третьего годов использования закономерности, связанные с применением удобрений, полностью сохранялись, но урожайность несколько снизилась.

9. По выходу с 1 га сухого вещества, кормовых единиц и переваримого протеина лучшие показатели были отмечены на беспокровном посеве инокулированными семенами по навозу во второй год пользования люцерной. В сумме за три года здесь было получено 41,8 т/га сухого вещества, 25,3 т/га кормовых единиц и 7,6 т/га переваримого протеина.

10. Роль люцерны как предшественника зависела от длительности ее использования и видов применяемых удобрений. Наиболее благоприятные условия для формирования урожая кукурузы (вторая культура севооборота) складывались по люцерне двух лет пользования с инокуляцией семян по навозному фону. В среднем за три года здесь было получено 59,8 т/га зеленой массы кукурузы, что на 11,1 т/га выше, чем по однолетней и на 9,0 т/га, чем по трехлетней люцерне.

11. Последействие люцерны разных лет пользования сказывалось и на третьей культуре в звене севооборота. Наиболее высокую урожайность яровая пшеница формировала по обороту пласта двухлетней люцерны с инокуляцией семян. Здесь урожайность колебалась по вариантам удобрения от 2,80 до 4,12 т/га, по однолетней люцерне — от 2,33 до 3,85 т/га и по обороту пласта трехлетней люцерны — от 2,61 до 3,98 т/га. При этом на вариантах с инокуляцией семян люцерны в сочетании с органо-минеральными удобрениями повышалось и качество зерна пшеницы.

12. Наибольшее поступление пожнивно-корневых остатков за ротацию в метровом слое почвы было отмечено в звене севооборота с двухлетним использованием люцерны — 25,99 т/га. С однолетним использованием оно составило 19,52 т/га, с трехлетним — 25,90 т/га.

13. Большое количество пожнивно-корневых остатков под люцерной второго и третьего годов пользования обеспечивало положительный баланс гумуса на всех вариантах опыта. При однолетнем использовании люцерны положительный баланс гумуса был отмечен только на вариантах совместного применения инокуляции семян и органо-минеральных удобрений.

14. Наиболее высокие экономические показатели были получены в звене с двухлетним использованием люцерны. Здесь был получен наибольший условно чистый доход (24,75 тыс. руб./га) и рентабельность составила 287,2%.

Коэффициент энергетической эффективности во всех звеньях значительно превышал единицу и колебался от 2,60 до 3,84. И по этому показателю наиболее выгодным было звено с двухлетним использованием люцерны.

На орошаемых черноземах Поволжья для получения высоких урожаев зеленой массы люцерны 70−80 т/га ее необходимо высевать бактеризованными семенами по удобренному фону (40 т/га навоза или Р120К60) с нормой высева 9 млн. всхожих семян на гектар. Режим влажности почвы надо поддерживать на уровне не ниже 70−75% НВ.

Инокуляция семян должна стать обязательным приемом технологии возделывания люцерны. Применение нитрагина совместно с органическими удобрениями дает возможность получить в сумме за три года 42 т/га кормовых единиц.

В звене севооборота люцерну необходимо использовать'2−3 года, что позволяет получать высокие урожаи последующих культур и обеспечивает бездефицитный баланс гумуса.