"ИНТЕНСИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОГОЛЕТНИХ БОБОВЫХ ТРАВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ" (Н.А. Зеленский, А.П. Авдеенко, А.И. Еремичев, А.Л. Безлюдский)

       На основании многолетних исследований рекомендуются экологически безопасные технологии выращивания озимой пшеницы после бобовых трав, обеспечивающие устойчивое земледелие в Ростовской области. Современный период развития сельскохозяйственного производства характеризуется все большим возрастанием роли зернового хозяйства как систематизирующей отрасли агропромышленного комплекса, во многом определяющей состояние и эффективность сельского хозяйства в целом. Повышение урожайности озимой пшеницы - основной продовольственной культуры на Северном Кавказе - в значительной мере определяется рациональным использованием пашни, подбором предшественников и совершенствованием технологии возделывания, которое, в первую очередь, должно идти за счет биологизации земледелия. Проблемным вопросом в настоящее время остается снижение плодородия почвы, связанное с недостаточным внесением органических и минеральных удобрений, а также сокращением площади посева многолетних бобовых трав в полевых севооборотах. В Северо-Кавказском регионе, где сосредоточены высокоплодородные черноземы, в настоящее время сложились системы земледелия, которые по структуре посевных площадей, видовому и сортовому составу полевых культур весьма интенсивные, а по уровню и степени использования средообразующего потенциала и влияния на плодородие почвы - крайне экстенсивные.

              В этих условиях научное и практическое земледелие стоит перед необходимостью разработки и реализации на практике принципов экологически безопасного ведения сельскохозяйственного производства, и в частности земледелия, на основе которых лежит сохранение почвенного плодородия и рациональное использование земельных ресурсов. Система восстановления почвенного плодородия должна рассматриваться как средство регулирования биологического круговорота веществ, нарушаемого неоправданным отчуждением из агроэкосистемы большей части производимой биомассы. Если учесть, что ежегодные потери гумуса в среднем с каждого гектара пашни достигают 1 тонны, соответствующей энергии около 21000 МДж, то становится очевидным необходимость его расширенного воспроизводства в системе полевых севооборотов, в первую очередь за счет бобовых культур (Жученко А.А., 2004). Многолетние бобовые травы в агроценозах Ростовской области (люцерна, эспарцет и донник желтый) являются источниками свежего органического вещества, дешевого биологического азота и фосфора, надежным почвозащитным средством, они накапливают в почве в 2,5-3,0 раза больше растительных остатков, чем зерновые культуры, в которых содержится 1,7-2,0% азота и до 0,5% фосфора. Наши расчеты показывают, что расширение площади посева многолетних бобовых трав, например, в Октябрьском (с) районе Ростовской области до 20 тыс. га будет равноценно внесению в почву 2 тыс. тонн фосфорных и до 8 тыс. тонн азотных удобрений. При этом необходимо отметить, что эти экологически чистые удобрения равномерно распределены по всему корнеобитаемому слою почвы, практически без значительных затрат энергии и финансовых средств. Элементам питания не грозит вымывание из почвы в более глубокие слои и потеря с поверхностным стоком, так как смыва почвы на посевах многолетних трав практически не наблюдается (Зеленский Н.А., Луганцев Е.П., Авдеенко А.П., 2006).

            В связи с этим исследования по изучению особенностей роста и развития растений многолетних бобовых трав и озимой пшеницы по разным парам проводятся с 1997 г. Значение этих исследований состоит в том, чтобы усовершенствовать пути биологизации земледелия в современных условиях, обеспечивающих сохранение плодородия почвы и получение высококачественного зерна озимой пшеницы при минимальном применении минерального азота. Исследования по изучению эффективности использования бобовых многолетних трав в занятых и кулисно-мульчирующих парах и бинарных посевах проводились нами на полях Донского сортоиспытательного учебного центра в Донском ГАУ и в производственных условиях.

        Как показали наши наблюдения, многолетние бобовые травы можно вводить в любые севообороты, используя в занятых и кулисно-мульчирующих парах. Многолетние бобовые травы, обладая комплексом хозяйственно полезных признаков, в первую очередь высокой продуктивностью и адаптивностью к условиям произрастания, могут существенным образом укрепить кормовую базу животноводства и снизить себестоимость кормов. Однако в настоящее время широкого внедрения в производство эти культуры не получили. Основными причинами незначительного распространения этих культур на Северном Кавказе являются недостаточная изученность их биологических особенностей и несовершенство технологии их возделывания. В опытах изучались ранневесенний беспокровный посев, подсев под покров ярового ячменя и летний беспокровный посев многолетних бобовых трав. Эспарцет и донник желтый высевали зерновой сеялкой СЗТ-3,6, а люцерну изменчивую - пропашной сеялкой СУПН-8 с переоборудованными высевающими аппаратами под посев мелкосемянных культур. Результаты наших наблюдений свидетельствуют о различном влиянии покровной культуры и сроков посева на развитие изучаемых культур и их урожайность. Для этих культур обязательным условием формирования урожая на втором году жизни является развитие мощной стержневой корневой системы и накопления в ней запасных питательных веществ, обеспечивающих высокую зимостойкость растений и их сохранность. Зимующие травянистые растения переживают условия зимнего периода посредством физиологических и структурных приспособлений. Морфологическим показателем структурных приспособлений, широко используемых в растениеводстве при изучении зимостойкости озимых зерновых культур, является узел кущения и глубина его залегания в почве.

         О роли узла кущения и глубине залегания в почве у злаков опубликовано много экспериментальных данных, и в большинстве своем исследователи едины - злаковые культуры формируют узел кущения в почве на подземном участке стебля. У многолетних бобовых трав механизмы структурных приспособлений, обеспечивающих высокую устойчивость растений к неблагоприятным условиям зимнего периода, изучены крайне недостаточно. Нашими исследованиями установлено, что у многолетних бобовых трав все почки возобновления, включая и спящие, расположены выше места прикрепления семядолей. Следовательно, зона кущения у этих культур является результатом разрастания надсемядольной части стебля. Формирование побегов в первые месяцы жизни растений идет непосредственно над поверхностью почвы, но по мере роста и развития растений зона кущения постепенно втягивается в глубь почвы в результате разрастания и сокращения тканей корня. Постепенное погружение зоны кущения у растений люцерны, эспарцета и донника от поверхности почвы до глубины 2-4 см имеет большое биологическое значение: орган возобновления вегетации предохраняется от повреждений животными и вредителями, а слой почвы (2-4 см) обладает хорошим утепляющим средством и надежно защищает от сильных морозов и колебаний температуры воздуха зимой, а летом повышает устойчивость растений к засухе. Изучаемые агроприемы - сроки и способы посева - влияют на формирование корня как зимующего органа растений. От степени развития корня к концу вегетации на первом году жизни зависит глубина погружения зоны кущения в почву и накопления углеводов в корнях к началу зимнего периода. Нами установлено, что у изучаемых культур к концу вегетации первого года жизни зона кущения втягивается в почву на различную глубину.

          Так, у растений эспарцета в зависимости от вариантов опыта зона кущения погружалась в почву в среднем на 1,2-2,4 см, у донника желтого - на 1,8-2,9 см и люцерны изменчивой - на 1,3-2,7 см. Сравнивая изучаемые культуры по скорости втягивания зоны кущения и глубины ее погружения в почву, следует отметить, что наиболее интенсивно этот процесс происходит у растений донника желтого, затем у люцерны изменчивой и меньше всего это проявляется у эспарцета. Как показали наши исследования, у донника желтого и люцерны изменчивой на вариантах ранневесеннего посева зона кущения корня втягивается в почву к июню на глубину 0,6-1,2 см, тогда как у эспарцета зона кущения начинает втягиваться в почву к концу июля. У растений летнего срока посева, начинающих свое развитие в условиях укорачивающегося светового дня, формирование корня, как запасающего органа, начинается раньше. Так, на вариантах ранневесеннего срока посева втягивание зоны кущения в почву через 3 месяца вегетации составило: у эспарцета - 0,6 см, у донника - 0,9 см и у люцерны - 0,7 см. На вариантах летнего срока посева через 1,5 месяца вегетации растений глубина погружения зоны кущения в почву составила: у эспарцета - 0,5 см, у донника - 0,8 см и у люцерны - 0,6 см. К концу активной вегетации растений (первая декада ноября) на вариантах ранневесеннего посева многолетних трав зона кущения корня погрузилась еще глубже в почву: у эспарцета - на 0,6 см, донника - на 1,1 см и у люцерны - на 0,8 см. На вариантах летнего срока посева зона кущения корня у изучаемых культур втянулась на глубину: у эспарцета - на 0,5 см, у донника - на 0,8 см и у люцерны - на 0,7 см. Следовательно, при оптимальных условиях развития корневая система лучше развивается, что увеличивает глубину погружения зоны кущения в почву и это снижает вероятность гибели растений от вымерзания и выпирания зимой. Люцерна изменчивая в кулисно-мульчирующем пару на втором году жизни, развивая мощный симбиотический аппарат и корневую систему, повышает плодородие эродированных почв, формируя в пахотном слое почвы до 85 ц/га растительных остатков и до 110-123 кг/га биологического азота.

       Однако по урожайности зеленой массы люцерна изменчивая широкорядного посева уступает эспарцету и доннику, урожайность зеленой массы которых соответственно составила 159 и 187 ц/га. При этом в почву после этих культур поступает до 112-128 ц/га растительных остатков. Размещение многолетних бобовых трав на склоновых землях способствует не только обогащению свежим органическим веществом и элементами питания, но и является надежным почвозащитным средством. Так, смыв почвы в осенне-зимний и летний периоды парования на кулисно-мульчирующем люцерновом пару составил 10,3 м3/га, на занятых эспарцетом и донником - соответственно 16,4 и 12,7 м3/га, а на чистом пару - 134,6 м3/га. Благодаря значительному сокращению поверхностного стока на кулисно-мульчирующем пару запас влаги в верхнем слое почвы (0-20 см) перед посевом озимой пшеницы составлял 18,9-24,5 мм, тогда как на занятых парах запас влаги был на 4,1-5,6 мм меньше. Различный запас влаги перед посевом озимой пшеницы оказал заметное влияние на полевую всхожесть семян озимой пшеницы. В среднем за годы наблюдений полевая всхожесть семян озимой пшеницы в одновидовых посевах по чистому пару составляла 87,5%, по занятым эспарцетом и донником парах - соответственно 76,2 и 74,0%. На варианте межвидового посева (озимая пшеница+люцерна) полевая всхожесть семян по кулисно-мульчирующему люцерновому пару составила 80,7%. В осенний период озимая пшеница на варианте бинарного посева была развита лучше по сравнению с одновидовыми посевами по занятым парам. На варианте бинарного посева растения озимой пшеницы имели 3,9-4,3 побега и 8-12 шт. вторичных корней, благодаря лучшему развитию растений озимой пшеницы в бинарном посеве сохранность их была выше. Сохранность растений озимой пшеницы в благоприятных для перезимовки условиях зимнего периода достигла 92-95%, а в суровых условиях зимних периодов 2002-2003 и 2005-2006 гг. она была значительно ниже - 69 и 72%, в то же время сохранность растений в одновидовом посеве составляла всего 55-59%. Следовательно, при совместном посеве озимая пшеница лучше переносит неблагоприятные зимние условия.

             Наши наблюдения за динамикой плотности бинарного посева показали, что она зависит от видового состава агрофитоценоза. Более быстрыми темпами роста побегообразования характеризовалась озимая пшеница в бинарном посеве с люцерной изменчивой. Плотность стояния побегов такого бинарного посева в начале весенней вегетации растений была 562-648 шт./м, в том числе озимой пшеницы - 436-458 шт./м2. Благодаря этому бинарный посев обеспечил высокую конкуренцию сорным растениям. Изучение закономерностей формирования урожая озимой пшеницы в бинарном посеве показало, что на ранних этапах органогенеза поглощение питательных веществ из почвы происходит на 16-18% интенсивнее, чем в одновидовых посевах озимой пшеницы по занятым парам. Наиболее высокую урожайность озимая пшеница обеспечила по чистому пару - 49,6 ц/га, а по кулисно-мульчирующему пару она была на 2,2 ц/га ниже (таблица).

Таблица - Продуктивность звеньев севооборота с различными парами, ц/га

(среднее за 1998-2006 гг.)

         Использование бинарных посевов, а также размещение озимой пшеницы по занятым парам позволяет не только сохранить плодородие, но и улучшить качество зерна. Так, стекловидность зерна озимой пшеницы в бинарном посеве составляла 69-76%, а в одновидовом посеве - 63-71%. Содержание сырой клейковины в зерне было 24,8-28,2%, что на 1,8-2,1% выше по сравнению с вариантами занятого пара. Для поддержания экологических режимов искусственно создаваемых агроценозов важно знать, как складываются отношения растений в процессе их взаимного средообразования, типы поведения и развития разных видов в сообществе. Нами установлено, что в бинарном посеве люцерна изменчивая способна формировать полноценный урожай семян в послеуборочный период, который составляет в приазовской зоне Ростовской области более 90 дней. Урожайность семян люцерны в среднем за 2000-2006 гг. составила 1,03 ц/га. Таким образом, бинарные посевы являются одним из реальных путей повышения продуктивности посевов, устойчивого зернового хозяйства и улучшения качества зерна на эродированных черноземах Ростовской области. Вопросы по разработке технологии выращивания бинарных посевов представляют как теоретический, так и практический интерес и требуют дальнейшего изучения.

Источник: Научные аспекты альтернативных технологий выращивания полевых культур в Краснодарском крае.

Труды Кубанского государственного аграрного университета. -2006. -№425(453).