Развитие орошения в южном Поволжье стало хорошей основой для выращивания семян люцерны: сборы здесь могут достигать 2,4 т/га. Тем не менее урожайность в производственных условиях пока не превышает 0,3 т, и это говорит лишь о необходимости улучшения технологии возделывания.
Три варианта и два способа
Предпосылок формирования высокопродуктивных травостоев семенной люцерны на орошаемых землях несколько. Во-первых, оптимизация посева и густоты стояния растений, при которых создаются условия для более полного использования приходящей солнечной радиации в течение вегетации. Дальше идет определение потребностей в тепле, воде и удобрениях с учетом биологических особенностей сортов люцерны. Затем — управление плотностью травостоя, орошением и удобрением, симбиотической деятельностью растений ради создания агрофитоценозов, где полнее реализуется генетический потенциал продуктивности.
Изучая эти проблемы, мы заострили внимание на нескольких конкретных направлениях: влиянии режимов орошения, способов посева, видов и доз удобрений на продуктивность семенных травостоев люцерны, а также точных норм высева, эффективности применения сидератов на симбиотическую деятельность и семенную продуктивность. Кроме того, определяли оптимальные сроки посева новых районированных и перспективных сортов.
В схему первого многофакторного опыта включили варианты по поддержанию дифференцированного уровня увлажнения почвы 70–75% наименьшей влагоемкости до цветения люцерны и 60–65% НВ в фазу цветения и созревания при промачивании почвы на глубину 0,5 м — это был первый вариант; 0,7 м — второй вариант и 0,9 м — третий. Следующим фактором в опытах стало внесение минеральных (NPK) и органических (навоз и сидерат) удобрений дозами, рассчитанными на получение урожайности семян 0,7–0,8 т/га. Исследования проводили на двух способах посева — широкорядном и рядовом. Высевали люцерну сорта Ленинская местная.
Во втором опыте в схему экспериментальных работ были включены три варианта питательного режима почвы: посев по зяби без внесения удобрений (контроль) и по двум сидеральным смесям — подсолнечника с викой и овса с редькой. В ходе эксперимента использовали три варианта густоты травостоя: 40, 80 и 400 тыс. растений на гектаре с шириной междурядий 0,7 м. Опыты по всем вариантам проводили на разных сроках посева — весеннем и летнем.
Исследования шли на опытном поле Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого земледелия на типичных светло-каштановых почвах. Агротехника возделывания сидератов складывалась из внесения удобрений дозами, рассчитанными на получение 30 т зеленой массы подсолнечника с викой и 35 т овса с редькой, покровного боронования, посева подсолнечника нормой 22 кг, вики — 40 кг, овса — 100 кг и редьки — 5 кг всхожих семян на гектар и послепосевного прикатывания. За время вегетации проводили два-три полива нормой от 600 до 1 200 м3/га.
Опытные участки после уборки предшественников, сидератов, в третьей декаде июня — первой декаде июля обработали дисковыми лущильниками с последующей отвальной вспашкой на глубину 25–27 см. Предпосевная обработка включала две культивации и прикатывание кольчатыми катками. Люцерну высевали сеялками точного высева на глубину 3–4 см с обязательным послепосевным прикатыванием. Весенний посев в годы исследований проводили с 30 апреля до 6 мая, летний — с 1 до 10 августа. Уборку семян начинали прямым комбайнированием после обработки посевов люцерны Реглоном нормой 5–6 кг/га при побурении 75–80% бобов. Поливная норма в варианте опыта с промачиванием почвы на глубину 0,5 м составляла 500, 0,7 м – 700, 0,9 м – 900 м3/га.
Режим орошения семенной люцерны был разным в зависимости от влагообеспеченности года атмосферными осадками и количества поливов. Суммарное водопотребление во все годы исследований было самым высоким в варианте опыта с глубиной промачивания почвы 0,5 м. В рядовом посеве в среднем за годы исследований оно составляло 4 626 м3/га, в широкорядном — 4 476 м3/га. При глубине промачивания почвы 0,7 м — соответственно 4 436 и 4 296, 0,9 м – 4 276 и 4 156 м3/га.
Когда мешает вегетативная масса
В создании органического вещества растительных организмов основное значение имеет фотосинтез. Во все годы исследований ассимиляционная поверхность у люцерны более интенсивно развивалась на посевах варианта опыта с поддержанием дифференцированного режима влажности почвы не ниже 70–75 и 60–65% НВ в слое 0,5 м и в обычном рядовом посеве достигала 58–62 тыс. м2/га, широкорядном — 46–55 тыс. м2/га. Однако усиленное развитие вегетативной массы было нецелесообразным, поскольку ухудшало плодоношение семенной люцерны. В варианте опыта с промачиванием почвы на глубину 0,9 м площадь листьев была минимальной: в рядовом посеве — 42–50 тыс. м2/га, широкорядном — 32–41 тыс. м2/га. Самые благоприятные условия для создания травостоя сложились в варианте с предполивной влажностью почвы 70–75% НВ до цветения и 60–65% НВ в фазу цветения и плодообразования при расчетной глубине увлажнения почвы поливами на 0,7 м. Максимальная листовая поверхность в этом варианте опыта составила 53–61,3 тыс. м2/га на люцерне обычного рядового и 38–47 тыс. м2/га — широкорядного посева. Здесь же во все годы исследований были получены самые высокие урожаи семян.
Копите корни
В росте и развитии люцерны важнейшая роль принадлежит корневой системе, обеспечивающей растения водой и минеральными веществами. Еще ее положительное значение оценивается объемом накапливаемых остатков: они улучшают плодородие и водно-физические свойства почвы. В посевах люцерны первого года пользования к концу вегетации на каждом гектаре накапливалось 5–6 т сухих корней.
На развитие корневой системы существенное влияние оказывал режим орошения. Масса корней во все годы жизни люцерны была большей в варианте опыта с увлажнением почвы на глубину 0,7 м: на посевах первого года пользования 5,6–6,1 т/га, второго — 6,8–7,5 т/га. При промачивании почвы на полуметровую глубину эти показатели были соответственно равны 4,9–5,4 т/га и 6,4–7,2 т/га.
Масса сухих корней в широкорядном посеве в разные годы и независимо от глубины увлажнения почвы была больше, чем в рядовом. Внесение навоза, особенно в широкорядных посевах, давало некоторое увеличение объема корневых остатков по сравнению с вариантами внесения минеральных удобрений и сидерата.
В первом опыте формирование бобово-ризобиального симбиоза изучали у люцерны летнего срока посева при внесении N60P180K30, 60 т/га навоза, 16 т/га сидератов; во втором — определяли влияние разных сидератов на образование клубеньков. В первом опыте было установлено, что органические удобрения создают наиболее благоприятную среду для активного симбиоза. Вследствие минерализации органической массы азот сидерата переходит в минеральную форму и используется растениями более продолжительное время. Благодаря запашке сидератов число клубеньков на корнях одного растения увеличивалось с 20–35 до 35–60 шт., причем на варианте опыта со смесью подсолнечника с викой их количество как на летних, так и на весенних посевах достигало 35–54 шт., со смесью овса с редькой — 29–40 шт.
При соблюдении оптимального водного и пищевого режимов почвы в наших опытах максимальная урожайность по всем сортам люцерны была получена на летних посевах первого года пользования — 0,73–0,82 т/га. Для сравнения: во второй год пользования — 0,54–0,64 т/га. На весенних посевах этот показатель во второй год составлял 0,70–0,76 т/га, а в первый — 0,53–0,62 т/га. Люцерна сорта Унитро в первый и второй годы пользования формировала более высокие урожаи в сравнении с посевами сортов Вега 87 и Ленинская местная.
Структура урожая
Важным показателем продуктивности семенников люцерны остается структура урожая. Растения сорта Ленинская местная весеннего посева образовывали в среднем от 1,9 до 3,0 генеративных стеблей, а летнего — 2,0–3,4; кистей — соответственно 26–220 и 34–272; бобов в кисти — 5,0–7,5 и 5,2–8,1. При этом сорта Вега 87 и Унитро на всех вариантах опыта давали более высокие показатели по элементам структуры урожая.
На урожайность семенной люцерны существенное влияние оказывают густота стояния растений и способ посева. В опытах все структурные показатели растений в широкорядных посевах были выше, чем в рядовых.
Формируя ту или другую плотность травостоя, мы пытались создать оптимальные условия для роста и развития растений и обосновать возможность снижения норм высева люцерны в широкорядном посеве (междурядья 0,7 м). Как показали исследования, в вариантах опыта с густотой стояния 40 и 80 тыс. растений на гектаре по сравнению с 400 тыс. была лучше структура урожая и выше урожайность. Особенно заметной эта разница стала во влажные годы, когда от избыточного увлажнения на ветвях растений в более густых посевах отмечалось значительное количество недозрелых кистей.
За годы исследований более урожайным оказался сорт Унитро. В первый год на вариантах с густотой 40 и 80 тыс. растений на гектаре урожай семян достигал 0,57–0,66 т/га при весеннем сроке посева и 0,76–0,86 т/га — при летнем. При густоте травостоя 400 тыс. растений на гектаре главный показатель колебался от 0,46 до 0,72 т/га. Сорта Вега 87 и Ленинская местная по этому параметру на всех вариантах опыта несколько уступали сорту Унитро.
Выводы можно сделать следующие. Для создания высокопродуктивного семенного травостоя люцерны и получения 0,7–0,8 т/га семян необходимо сочетание основных факторов. Это поддержание дифференцированной влажности почвы в слое 0,7 м не ниже 70–75% НВ до цветения и 60-65% НВ — после цветения; создание густоты стояния растений 80 тыс/га при ширине междурядий в посевах 0,7 м; улучшение плодородия почвы за счет запашки сидератов; использование в посевах на орошаемых землях перспективного сорта люцерны Унитро и районированного Вега 87, обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков и повышенной активностью симбиотической азотфиксации.
Наталья Бурцева, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Всероссийского НИИ орошаемого земледелия
Фото автора