Научные статьи
Особенности роста и развития козлятника восточного разных лет жизни
Исследования начаты в 1981 году.
Всходы козлятника восточного появились через 8-10 дней после посева в виде двух семядольных листочков. Динамика появления настоящих листьев у козлятника однотипна. Первый настоящий лист появился через 8-12 дней после появления всходов, а каждый последующий лист появлялся через 8-10 дней. Первые 30-35 дней развитие растений шло медленно, по типу пропашных культур, хотя по темпам своего роста в 1-й год жизни козлятник восточный опережал клевер и люцерну. К концу вегетационного периода козлятник формировал 8-12 настоящих листьев, что оптимально для перезимовки, высота его достигала 60-80 см, отдельные растения зацветали. Известно, что для обеспечения успешной перезимовки, или для образования в почве на глубине 4-6 см зимующих почек и корневых отпрысков необходимо 100-120 дней активного роста, поэтому в Центральном районе РФ позднее 15-20 июня козлятник высевать не следует, т.к. в последующем наблюдается значительная или полная гибель от низких температур.
На второй и последующий годы козлятник весной отрастал очень рано, раньше других бобовых культур и быстрее их формировал укосную массу, достигавшую в отдельные благоприятные годы к началу июня 850 ц/га за первый укос.
Вначале формировалась розетка листьев, а спустя 10-12 дней трогались в рост стебли. Среднесуточные приросты в этот период достигали 4-6 см. Цветение начиналось в начале июня и растения цвели в течение всего месяца, выделяя в этот период до 300 кг/га нектара, привлекая в этот период большое количество пчел и шмелей. Поэтому для получения высококачественных семян мы размещали на одном гектаре цветущего козлятника до 4-5 ульев с пчелами и соответственно получали 8-11 ц/га семян козлятника 1-го класса.
До цветения стебли не грубели, в этот период в растениях содержалось до 40% сырого протеина, при уборке козлятника на сено листья не облетали со стеблей, поэтому это время является наилучшим для заготовки сена и сенажа. Через 30-40 дней после начала цветения начиналось созревание семян, обычно в наших условиях оно приходится на конец июля - начало августа. Убирали семена сплошным способом при побурении 75-80% бобов на высоком срезе комбайнами «Нива», «Енисей» и другими.
Несмотря на южное происхождение (предгорья Северного Кавказа, Дагестан), козлятник восточный в наших условиях отличался холодостойкостью и зимостойкостью. За 22 года наблюдений и исследований мы не отмечали случаев гибели его от морозов. По нашим данным растения хорошо переносят суровые и бесснежные зимы с морозами до –25оС, а при достаточном снежном покрове до –45оС. Высокая зимостойкость козлятника восточного была подтверждена и исследованиями института кормов (Ж.Г. Яртиева, 1982).
Рано весной листья козлятника не отмирали при заморозках в 5-6 градусов, а поздно осенью растения наращивали зеленую массу вплоть до заморозков –11оС, как например осенью 2004 года. 18 октября 2004 года растения третьего года и второго укоса еще стояли цветущими и не погибли от таких заморозков. Поэтому в связи с этим козлятник можно считать не только самой ранней, но и одной из самых поздних кормовых культур, что дает возможность получать зеленый корм с ранней весны до поздней осени.
Известно, что формирование урожая полевых культур зависит от размеров листовой поверхности, ее фотосинтетической активности и продуктивной работы листового аппарата и поэтому о величине урожая часто судят по листовой поверхности. К моменту начала наших исследований данные по фотосинтетической деятельности козлятника восточного носили отрывочный и противоречивый характер, и поэтому мы занялись изучением этого вопроса.
Возраст растений козлятника восточного не оказывал влияния на темпы линейного роста по годам, а различия в линейном росте по годам жизни были в основном связаны с погодными условиями экспериментальных лет. В первый год жизни козлятника восточного линейный рост и формирование ассимиляционной поверхности шло медленными темпами (табл.1). К середине сентября площадь листьев составляла всего лишь 21,4 тыс.кв.м/га, среднесуточные приросты листьев в этот период составляли 0,23-0,30 тыс.кв.м/га. На второй и последующие годы жизни козлятник начинал отрастать очень рано – через 10-15 дней после схода снега, а формирование листовой поверхности проходило значительно интенсивнее.
Интенсивный рост растений козлятника отмечался в мае-июне, когда среднесуточные приросты площади листьев в зависимости от возраста растений и погодных условий составляли от 0,75 до 1,10 тыс.кв.м/га. В период наиболее интенсивного линейного роста нарастание листовой поверхности достигало 1,22 – 2,03 тыс.кв.м/га. Площадь листьев козлятника восточного возрастала до 9-го года жизни.Уменьшение площади листьев у растений 10 – 12 годов жизни связано с резким похолоданием в мае месяце этих лет (1993 – 1995 г.г.) и жаркой, сухой погодой в июне, что привело к снижению ростовых процессов у козлятника восточного. Увеличение площади листьев у козлятника восточного в последующие годы связано с очень важной его биологической особенностью – после подобных стрессовых ситуаций закладывать перед зимовкой увеличенное количество зимующих почек возобновления. Обычно перед зимовкой закладывалось 4 – 7 почек, а после таких условий их насчитывалось от 8 до 15 штук на одно растение.
Формирование листовой поверхности у растений второго укоса шло значительно медленнее и зависело от влагообеспеченности почвы второй половины лета.
Фотосинтетический потенциал посева (ФСП), характеризующий продолжительность работы фотосинтетического аппарата, как и площадь листьев, зависел от возраста растений и погодных условий экспериментальных лет. Величина ФСП в первый год жизни козлятника восточного была сравнительно невысокой – 1,17 млн.кв.м/сутки/га. На второй и последующие годы жизни фотосинтетический потенциал значительно возрастал и достигал по годам жизни 2,13 – 2,81 млн.кв.м/сутки/га.
Выявлена закономерность, характерная для козлятника восточного, впрочем, аналогичная и для других многолетних культур в первый год жизни – слабая фотосинтетическая деятельность биомассы, так как в этот 1-й год жизни он усиленно формирует корневую систему, которая по интенсивности своего развития опережает нарастание надземной массы – примерно в 1,5 – 2 раза, и тем самым закладывает основы получения высоких урожаев в последующие годы.
Во все годы исследований чистая продуктивность фотосинтеза была максимальной в начале вегетации и снижалась к фазе укосной спелости. Происходило это из-за мощного развития листовой поверхности и как следствие этого – взаимного затенения листьев. В первый год жизни она была наименьшей и составляла 1,72 г/кв.м/сутки . В последующие годы чистая продуктивность листьев возрастала до 2,71 – 4,60 г/кв.м/сутки и превосходила ЧПФ первого года жизни в 1,58 – 2,67 раза.
На второй и последующие годы жизни установлена важная с организационно-хозяйственной точки зрения особенность козлятника восточного – весьма раннее и быстрое нарастание всех показателей фотосинтетической деятельности растений и формирование высокого урожая сырой и сухой массы, которые находились в прямой зависимости от величины площади листьев и фотосинтетического потенциала посева (табл.2).
Как видно из этой таблицы, в первый год жизни козлятника восточного невысокие среднесуточные приросты сырой и сухой массы обеспечили к концу вегетации и невысокий их урожай – соответственно 19,7 и 2,3 т/га. На 2-й и последующие годы жизни козлятник восточный характеризовался высокой урожайностью, так как формирование урожая проходило значительно интенсивнее. За 2 укоса в среднем за годы опыта он формировал 58,6 – 127,4 т/га сырой и 7,1 – 11,9 т/га сухой массы. Наибольшее накопление сырой и сухой массы наступало календарно в конце мая – начале июня и совпадало с периодом наивысшего формирования листовой поверхности. Возраст растений не оказывал существенного влияния на накопление биомассы растениями козлятника восточного – в большей степени она зависела от погодных условий экспериментальных лет.
Наивысшие темпы формирования сырой и сухой массы отмечены в благоприятных условиях 1988 года, когда среднесуточные приросты составляли соответственно 3,07 и 0,36 т/га.
Скорость формирования урожая отавы козлятника восточного была значительно ниже, чем основного укоса и также зависела от погодных условий второй половины лета.
Следует отметить, что даже козлятник восточный 24 года жизни не снижает свою урожайность. Так, укос, проведенный 2 июня 2005 года с площади 12,5 га, дал урожайность 721 ц/га. С этой площади заготовлено сена 196,4 тонны 1-го класса.
Нами впервые установлена функциональная связь урожайности козлятника восточного в зависимости от фотосинтетического потенциала посева и агроклиматических условий Центрального района Нечерноземной зоны РФ.
Зависимость накопления урожая сухой массы (У) от величины фотосинтетического потенциала (Х) у козлятника восточного характеризовалась следующим уравнением регрессии: У = 2,60Х + 2,45; Ух = 0,95 ± 0,07; rх = 0,91 ± 0,06; х = 2,1 – 2,91 млн.кв.м/ сутки/га.
Погодные условия в годы проведения опытов в основном были типичными для условий Центрального района РФ и способствовали росту и развитию растений. Формирование урожая козлятника восточного зависело от агроклиматических условий. Оценку агроклиматических условий проводили по методике, предложенной кафедрой метеорологии ТСХА (Ю.И.Чирков, 1970). Обеспеченность влагой и теплом, выраженная гидротермическим коэффициентом, существенно различалась по годам исследований – 0,95 – 2,07. Зависимость между урожайностью (У) сухой массы и гидротермическим коэфициентом (Х) выражалась соответствующим уравнением регрессии: У = 3,11 + 3,37; Ух = 0,89 ± 0,06; rx = 0,89 ±0,07. Корреляционная зависимость между этими показателями характеризуется как сильная, а полученное уравнение может быть использовано для программирования урожая биомассы козлятника восточного.
В последнее время проявляется большой интерес к козлятнику восточному как к энергосберегающей многолетней бобовой культуре. Достаточно сказать, что за 2004 - 2005 г.г. мы реализовали 27 тонн семян козлятника восточного, а за все годы исследований непосредственно нами и с нашим консультативным участием внедрено в центральных областях России около 30 000 га козлятника восточного. Мы имеем патент на технологию его выращивания, оформлена заявка на его новый сорт, а за высокие успехи в семеноводстве козлятника на 6-й Российской выставке «Золотая осень» в 2004 году мы награждены Дипломом 1-й степени и Золотой медалью.
|