сотрудник
Лобня, г. Москва и Московская область, Россия
Козлятник восточный, или галега восточная (Galega orientalis Lam.), является одной из наиболее приоритетных культур среди нетрадиционных видов, и площади ее возделывания в разных регионах страны имеют тенденцию к устойчивому росту. В связи с южным происхождением козлятник в условиях Нечерноземной зоны медленно развивается в первый год жизни, что требует изучения его адаптивных свойств и разработки агротехники возделывания для новых районов. Важным агроприемом, определяющим интенсивность развития растений козлятника восточного в год посева и величину урожайности семян в последующие два года, является срок посева. Оптимальным является посев в ранневесенние сроки при наступлении физической спелости почвы, допустимым периодом – до конца мая.
козлятник восточный (Galega orientalis Lam.), срок посева, структура травостоя, урожайность, семена
Концепция биологизации земледелия предусматривает диверсификацию растениеводства, в том числе и кормопроизводства, за счет увеличения разнообразия и подбора видов и сортов растений, в том числе и многолетних трав, наиболее адаптированных к условиям конкретных районов, что обеспечивает максимальный экологический и хозяйственный эффект их использования. Для решения этой задачи интродукция играет важную роль. Интродуцируемые виды растений относятся к группе растений-патиентов и виолентов, обладающих высокой биологической продуктивностью и экологической пластичностью, адаптивностью, устойчивостью и неприхотливостью, высокой конкурентной способностью и выносливостью, морозостойкостью, засухоустойчивостью, повышенной азотфиксирующей способностью, быстрым ростом и развитием [1–3]. В связи с наличием комплекса хозяйственно полезных признаков козлятник восточный является приоритетной интродуцируемой культурой в различных почвенно-климатических зонах РФ [4]. Так, например, по сбору зеленой и сухой массы с 1 га люцерна и козлятник восточный существенно не различались. Однако в целом за сезон наиболее продуктивным оказался козлятник, который превысил люцерну по сбору кормовых единиц на 12 %, по сбору кормопротеиновых единиц — на 30 %. Это связано с более высоким содержанием в надземной массе козлятника протеина [5]. Накопленный экспериментальный материал и опыт производственного использования козлятника показывает, что эта культура является одной из наиболее приоритетных среди нетрадиционных видов и площади ее возделывания в регионах страны имеют тенденцию к устойчивому росту.
Козлятник восточный, или галега восточная (Galega orientalis Lam.), выделяется комплексом морфобиологических особенностей, в первую очередь способностью к вегетативному размножению, что обеспечивает долголетие агроценозов этой культуры [6]. Козлятник восточный — эндемик Кавказа и ареал его природного распространения охватывает лесостепной и лесной пояса предгорных районов и средней субальпийской зоны Армении, Грузии, Дагестана, юго-западной части Азербайджана [7]. В настоящее время ареал изучения и возделывания козлятника охватывает практически все регионы страны, включая самые северные таежные, вплоть до Заполярья, а также Восточно-Сибирский и Западно-Сибирский районы [8–12]. Однако возделывание козлятника в новых почвенно-климатических условиях, особенно Нечерноземья, существенно отличающихся от ареала естественного произрастания, требует разработки агротехнических приемов выращивания этой культур, наиболее эффективных для конкретных районов интродукции.
Медленный рост, развитие растений козлятника и вызванная этим слабая конкуренция с сорняками в год посева предъявляют повышенные требования к приемам закладки семенных травостоев [13]. В связи с южным происхождением козлятника одним из важных приемов, влияющих на формирование и продуктивность его семенного травостоя в регионах Нечерноземной зоны с меньшей обеспеченностью вегетационных сезонов термическими ресурсами, является срок посева. Анализ результатов исследований по изучению сроков посева козлятника в разных регионах выявил большое влияние этого агроприема на формирование урожайности семян. Так, в условиях резко-континентального климата Предуралья срок посева существенно влиял на урожайность семян козлятника на протяжении первых трех лет пользования. Лучшим был ранний посев при наступлении физической спелости почвы. Урожайность семян на следующий год последовательно снижалась от оптимального срока к последнему (через 21 день): во второй год пользования на 40 %, на третий — на 27 % и на четвертый — на 34 % [14]. В подтаежной зоне Западной Сибири наилучший срок посева козлятника — ранневесенний, совпадающий с севом ранних яровых культур. Козлятник, посеянный в поздневесенние и летние сроки, характеризуется слабым ростом и развитием. Вследствие этого урожайность при поздних сроках посева была значительно ниже не только в первый, но и в последующие годы. Это связано с тем, что для формирования зимующих почек в первый год жизни козлятнику нужно до 100–120 дней активной вегетации [7; 15; 16].
Начальные этапы онтогенеза являются важной основой для дальнейшего развития растений и формирования высокого урожая семян на следующий год [17]. Связано это с тем, что в обеспечении хорошей сохранности в зимний период и продуктивности козлятника большое значение имеет образование отпрысков корневищного типа и зимующих почек, за счет которых обеспечивается возобновление растений, для этого требуется достаточно продолжительный период активного роста в первый год [18]. Установлено, что для последующего нормального роста и развития растений козлятника восточного в первый год жизни требуется от 114 до 135 дней, при сумме положительных температур периода вегетации от 2105,3 до 2780,6 oС [19]. По другим данным, основным фактором, определяющим величину продуктивности козлятника восточного, является влагообеспеченность травостоя в период роста и развития растений. Коэффициент корреляции зависимости урожайности козлятника от средней за вегетацию температуры воздуха составляет всего 0,223, а от суммы осадков за вегетацию — 0,99 [20]. Установлено, что в условиях Центрального Нечерноземья формирование высокой урожайности семян галеги (до 400 кг/га и более) во второй год жизни обеспечивалось в случае накопления суммы эффективных температур воздуха в пределах 1125–1410 ºС и количестве равномерно выпадающих осадков в диапазоне 336–
Цель работы. Изучить влияние сроков посева козлятника восточного на динамику урожайности семян и продуктивное долголетие в условиях Центрального Нечерноземья России.
Методика проведения исследований. Исследования проводили на опытном поле ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса». Почва дерново-подзолистая со слабокислой реакцией почвенного раствора (pHсол. 5,4); обеспеченность подвижными формами фосфора и калия средняя. Агротехника подготовки почвы — общепринятая в зоне. Козлятник сорта Гале высевался беспокровно с 5 мая до 15 июля (последний рекомендуемый срок для закладки семенных посевов многолетних трав) с интервалом в 10 дней. Семена перед посевом скарифицировали (твердосемянность — 24–63 %) и обрабатывали специфичным штаммом клубеньковых бактерий. Глубина посева — 1,5–2 см, норма высева — 1 млн всхожих семян на 1 га. Прямую уборку проводили комбайном Sampo 130 с предварительной десикацией травостоя Реглоном Супер в дозе 3–4 л/га при побурении 90–100 % бобов.
Результаты и обсуждение. Установлено, что в условиях Центрального Нечерноземья в среднем по трем закладкам опытов наиболее высокая полнота всходов козлятника восточного в пределах 50–60 % отмечена при посеве в период с 25 мая по 5 июня (табл. 1). С учетом потребности козлятника в гидротермических ресурсах в это время складывалось наиболее благоприятное сочетание среднесуточной температуры воздуха (в среднем от 11,3 до 17,9 ºС за декаду) с режимом увлажнения (от 10,2 до
1. Влияние срока посева на формирование густоты травостоя и урожайность семян козлятника восточного первого года пользования (в среднем по трем закладкам опыта)
|
Срок посева |
Полнота всходов, % |
Перезимовка, % |
Количество стеблей, шт./м2 |
Урожайность семян, кг/га |
|
|
всего |
в т. ч. генеративных |
||||
|
5 мая |
46 |
96 |
268 |
95 |
225 |
|
15 мая |
46 |
97 |
262 |
74 |
209 |
|
25 мая |
60 |
91 |
239 |
71 |
203 |
|
5 июня |
50 |
81 |
200 |
62 |
174 |
|
15 июня |
44 |
76 |
161 |
37 |
95 |
|
25 июня |
34 |
70 |
146 |
34 |
67 |
|
5 июля |
44 |
60 |
155 |
31 |
52 |
|
15 июля |
42 |
56 |
141 |
24 |
51 |
|
НСР05 |
— |
— |
27 |
9 |
22 |
Виды обладают разной экологической пластичностью и биологической индивидуальностью, что и определяет специфику функционирования видовых агроценопопуляций. У козлятника восточного уже в первый год жизни формируется корневые отпрыски, то есть начинается процесс вегетативного размножения. Кроме этого, на подземной части вегетирующих стеблей семенного происхождения может закладываться до трех–четырех зимующих почек [7], из которых на следующий год также отрастают новые побеги с автономной корневой системой.
По характеру органообразовательной деятельности апикальных меристем побегов, формирующих все структурные элементы растений, козлятник восточный относится к видам с детерминантным типом апикального роста [23]. Начальные этапы онтогенеза являются важной основой для дальнейшего развития растений и формирования высокого урожая. Продуктивность растений тесно связана с органогенным генетически обусловленным потенциалом апикальных меристем побегов и уровнем его реализации в онтогенезе [24]. В процессе функционирования апикальных меристем создается органогенный генетически обусловленный потенциал вегетативной и генеративной сфер побегов, величина которого определяется числом заложившихся почек, соцветий и цветков. Число сформировавшихся побегов, плодов и семян отражает уровень его реализации и представляет собой конечный результат органообразования. С величиной органогенного потенциала и уровнем его реализации в онтогенезе тесно связана продуктивность растений. Вегетативный апекс у козлятника в процессе развития переходит в генеративное состояние и формирует терминальное соцветие. Терминальное соцветие формируется после метамеров вегетативной сферы или после одного–трех метамеров генеративной сферы. С детерминантным типом органообразовательной деятельности апикальных меристем в большой степени связан такой ценный хозяйственно-биологический признак этого вида, как более раннее и дружное созревание семян по сравнению с бобовыми травами с индетерминантным типом апикального роста побегов (люцерна, лядвенец рогатый, донник и др.), у которых период формирования и созревания плодов и семян значительно растянут [23].
Исследования показали, что наиболее интенсивное побегообразование отмечалось в травостоях козлятника майских сроков посева. В среднем по трем закладкам опыта в травостое второго года жизни насчитывалось от 141 до 268 стеблей на
Величина урожайности семян во второй год в сильной степени зависела от срока посева и метеоусловий, как в год посева, так и в год получения семян. Наиболее высокая урожайность семян в первый год пользования в диапазоне 431–511 кг/га формировалась при посеве козлятника с начала мая до середины первой декады июня, что обеспечило накопление суммы эффективных температур воздуха 1409,5–1125,0 ºС и количество осадков в пределах 373,9–
2. Влияние срока посева на формирование структуры травостоя и урожайность семян козлятника второго – четвертого лет пользования (в среднем по трем закладкам опыта)
|
Срок посева |
Год пользования |
||||||||
|
2-й |
3-й |
4-й |
|||||||
|
Количество побегов, шт./м2 |
Урожайность семян, кг/га |
Количество побегов, шт./м2 |
Урожайность семян, кг/га |
Количество побегов, шт./м2 |
Урожайность семян, кг/га |
||||
|
всего |
в т. ч. генеративных |
всего |
в т. ч. генеративных |
всего |
в т. ч. генеративных |
||||
|
5 мая |
185 |
108 |
628 |
132 |
90 |
764 |
145 |
93 |
455 |
|
15 мая |
180 |
115 |
586 |
128 |
94 |
720 |
143 |
96 |
471 |
|
25 мая |
184 |
120 |
649 |
135 |
98 |
703 |
158 |
68 |
444 |
|
5 июня |
179 |
108 |
515 |
134 |
95 |
709 |
148 |
96 |
433 |
|
15 июня |
178 |
113 |
509 |
129 |
97 |
696 |
160 |
108 |
431 |
|
25 июня |
159 |
100 |
445 |
135 |
90 |
788 |
152 |
92 |
485 |
|
5 июля |
154 |
89 |
310 |
127 |
99 |
698 |
158 |
103 |
442 |
|
15 июля |
148 |
83 |
229 |
126 |
93 |
755 |
153 |
100 |
454 |
|
НСР05 |
19 |
14 |
52 |
15 |
11 |
79 |
16 |
14 |
42 |
На третий год преимущество в продуктивности майских сроков посева козлятника по сравнению с июньскими и, особенно, июльскими также сохранилось. Урожайность семян с травостоев майских сроков посева на 134–141 кг/га, или на 21–24 % и на 339–357 кг/га, или на 52–61 % соответственно превышала летние посевы (табл. 2). Разница в урожайности семян была обусловлена последовательным уменьшением количества генеративных побегов со 108–120 до 83–89 шт./м2 и снижением числа бобов.
На четвертый год отмечена стабилизация фитоценозов по количеству побегов в пределах 126–135 шт./м2, включая генеративные — от 90 до 98 шт./м2. В результате формирования равномерно разреженных травостоев получен высокий сбор семян (698–764 кг/га) в одном интервале достоверности на всех вариантах (табл. 2).
Специфика популяционного поведения галеги как вегетативного подвижного вида заключается в способности к энергичному разрастанию с постоянным частичным омоложением ценоза, что обеспечивает длительное самоподдержание ценопопуляции и максимальное использование ресурсов экотопа. На пятый и шестой годы пользования густота фитоценоза и величина урожайности семян определялась только складывающимися погодными условиями вегетационных сезонов и не зависела от исходного состояния травостоя в первый год при разных сроках посева. Урожайность семян козлятника пятого года пользования составляла от 651 до 713 кг/га, а шестого года — от 653 до 755 кг/га (табл. 3).
3. Влияние срока посева на формирование структуры травостоя и урожайность семян козлятника пятого – шестого лет пользования (в среднем по трем закладкам опыта)
|
Срок посева |
5-й год пользования |
6-й год пользования |
||||
|
Количество побегов, шт./м2 |
Урожайность семян, кг/га |
Количество побегов, шт./м2 |
Урожайность семян, кг/га |
|||
|
всего |
в т. ч. генеративных |
всего |
в т. ч . генеративных |
|||
|
5 мая |
148 |
90 |
687 |
144 |
83 |
723 |
|
15 мая |
140 |
86 |
656 |
154 |
85 |
702 |
|
25 мая |
162 |
98 |
713 |
148 |
83 |
686 |
|
5 июня |
152 |
91 |
665 |
136 |
79 |
663 |
|
15 июня |
158 |
96 |
651 |
176 |
119 |
736 |
|
25 июня |
152 |
97 |
706 |
150 |
104 |
755 |
|
5 июля |
148 |
95 |
697 |
151 |
88 |
714 |
|
15 июля |
148 |
90 |
696 |
134 |
84 |
653 |
|
НСР05 |
16 |
11 |
70 |
16 |
14 |
76 |
Таким образом, в условиях Центрального Нечерноземья важным агроприемом, определяющим интенсивность развития растений козлятника восточного в первый год жизни и величину урожайности семян в последующие два года, является срок посева. Оптимальным является посев в ранневесенние сроки при наступлении физической спелости почвы, допустимым периодом — до конца мая.
1. Шкодина Е. П. Влияние микробиологических препаратов на урожайность козлятника восточного // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. – 2018. – № 4. – С. 75–79.
2. Кшникаткина А. Н., Москвин А. И. Диверсификация нетрадиционных растений — важнейший фактор устойчивого развития кормопроизводства // Нива Поволжья. – 2016. – № 3 (40). – С. 49–60.
3. Дронова Т. Н., Бурцева Н. И., Кулик Д. К. Симбиотическая деятельность и продуктивность многолетних бобовых трав при использовании микробиологических препаратов // Плодородие. – 2018. – № 5 (104). – С. 61–63.
4. Лапина Е. А. Галега (козлятник) восточная (Galega orientalis L.) как перспективная культура для интродукции в условиях ХМАО-ЮГРЫ // Северный регион: наука, образование, культура. – 2013. – № 1 (27). – С. 85–90.
5. Экономическая эффективность возделывания малораспространенных многолетних кормовых культур / В. Я. Крамаренко, А. В. Вражнов, М. В. Крамаренко, Е В. Бабушкина // АПК России. – 2016. – Т. 23. – № 4. – С. 805–809.
6. Авраменко М. Н., Бушуева В. И., Андронович Е. С. Оценка номеров галеги восточной в контрольном питомнике // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2015. – № 1. – С. 92–98.
7. Вавилов П. П., Хайг Х. А. Возделывание и использование козлятника восточного. – Л. : Колос, 1982. – 72 с.
8. Михайлова И. В., Ахтулова Е. М. Перспективы возделывания козлятника восточного (Galega orientalis Lam.) в условиях Кольского полуострова // Агрохимия. – 2013. – № 7. – С. 49–55.
9. Моисеева Е. А., Шепелева Л. Ф. Продукционные процессы при интродукции галеги восточной (Galega orientalis Lam.) в условиях средней тайги Западной Сибири // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2016. – № 8 (119). – С. 9–14.
10. Сафина Н. В., Кильянова Т. В. Влияние покровной культуры, способов посева и доз вносимых удобрений на продуктивность козлятника восточного в условиях Среднего Поволжья // Достижения науки и техники АПК. – 2015. – № 10. – С. 80–82.
11. Дронова Т. Н., Бурцева Н. И., Молоканцева Е. И. Научные результаты исследований по многолетним травам // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. – 2017. – № 3 (47). – С. 46–56.
12. Козлятник восточный на орошаемых землях Нижнего Поволжья / Т. Н. Дронова, Н. И. Бурцева, Е. И. Молоканцева, О. В. Головатюк // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2014. – № 2. – С. 52–54.
13. Влияние способов обработки почвы и посева на продуктивность козлятника восточного / В. С. Нестяк, А. П. Шевченко, А. В. Евченко, С. П. Гурьев // Вестник Омского государственного аграрного университета. – 2015. – № 4 (20). – С. 66–71.
14. Зубарев Ю. Н. Приемы и срок посева козлятника восточного на семена в Предуралье // Аграрный вестник Урала. – 2010. – № 12 (79). – С. 10–12.
15. Кубарев В. А. Козлятник восточный в подтаежной зоне Западной Сибири // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2012. – № 4 (36). – С. 51–53.
16. Пузырева М. Л. Эффективность агротехнических приемов выращивания козлятника восточного в Подтаежной зоне Западной Сибири // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2005. – № 3 (157). – С. 47–52.
17. Золотарев В. Н. Агроклиматическая оценка сроков посева козлятника восточного на семена в Центральном регионе России // Кормопроизводство. – 2008. – № 12. – С. 21–22.
18. Кшникаткина А. Н., Аленин П. Г. Семенная продуктивность нетрадиционных культур в зависимости от приемов возделывания. Нива Поволжья. – 2012. – № 1 (22). – С. 32–38.
19. Маркова В. Е., Ушакова Е. Ю. Биоклиматология козлятника восточного // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. – 2009. – № 4. – С. 31–35.
20. Николаева А. Н., Сорокин А. А. Влияние метеорологических факторов на продуктивность козлятника восточного в условиях Чувашии // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2006. – № 8. – С. 132–133.
21. Золотарев В. Н. Агроэкологическая оценка сроков посева козлятника восточного на семена в Центральном регионе России // Доклады российской академии сельскохозяйственных наук. – 2010. – № 6. – С. 27–29.
22. Золотарев В. Н. Влияние сроков посева на продуктивное долголетие семенных травостоев галеги восточной // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. Материалы VII Международного симпозиума. – М. : Российский университет дружбы народов (РУДН), 2007. –С. 113–115.
23. Туркова Е. В. Морфофизиологическая классификация многолетних бобовых трав по характеру органообразовательной деятельности апикальных меристем в связи с продуктивностью // Достижения и инновации в науке, технологиях и медицине : сб. практ. конф. – Пенза : Наука и Просвещение, 2016. – С. 14–18.
24. Туркова Е. В. Особенности генеративного органогенеза галеги восточной в связи с семенной продуктивностью // Вестник научных конференций. – 2019. – № 7–1 (47). – С. 75–77.
