FORMATION OF MIXED AGRO-PHYTOCENOSIS OF PERENNIAL GRASSES  UNDER THE GROWTH STIMULANTS USE

Karlova Irina Valer'evna; Vasin Vasiliy; Vasin Aleksey

doi:doi:10.12737/27819/

FORMATION OF MIXED AGRO-PHYTOCENOSIS OF PERENNIAL GRASSES UNDER THE GROWTH STIMULANTS USE

Submit manuscript Download PDF
Text

To cite

Citations:

FORMATION OF MIXED AGRO-PHYTOCENOSIS OF PERENNIAL GRASSES UNDER THE GROWTH STIMULANTS USE

Journal: BULLETIN SAMARA STATE AGRICULTURAL ACADEMY Volume 4 № 1 , 2019

Rubrics: GENERAL AGRICULTURE, PLANT SCIENCE AGRONOMICS AND PROTECTION OF PLANTS

Karlova Irina Valer'evna ¹

Vasin Vasiliy ²

Vasin Aleksey ³

Author and publication information

Authors:

1. Samara State Agricultural Academy (kafedra «Rastenievodstvo i zemledelie», aspirant)

Samara, Russian Federation

2. FSBEI HE Samara State Agrarian University (kafedra «Rastenievodstvo i zemledelie», zav. kafedroy)

p.g.t. Ust'-Kinel'skiy, Samara, Russian Federation

3. FSBEI HE Samara SAA (Crop production and agriculture, dr. of agricultural sciences, prof)

Samara State Agricultural Academy (kafedra «Rastenievodstvo i zemledelie», professor)

p.g.t. Ust'-Kinel'skiy, Samara, Russian Federation

Type:

Article

DOI:

https://doi.org/10.12737/27819/

Pages:

from 3 to 10

Status:

Published

Received:

11.03.2019

Accepted:

14.03.2019

Published:

14.03.2019

Subject area:

UDK 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
GRNTI 68.35 Растениеводство
OKSO 35.03.04 Агрономия

Language:

Russian, English

Keywords:

herbage, tillering, height, weight, stimulant, perennial, mixed, overhead

Abstract and keywords

Abstract (English):
The purpose of the research is the formation of mixed hay-pasture grass-based costretsa; the application of growth stimulants in the Middle Volga region forest-steppe conditions. Growth stimulants use for plant growing along with other agrotechnical methods of intensive technologies of crop cultivation is absolutely relevant and advantageous method of increasing the productive efficiency. The studies were conducted by the fodder crop rotation laboratory staff of The Department of plant growing and agriculture of the Samara State Agricultural Academy on the base of field experience, taking into account the technical tips for field experiments with fodder crops. The article stipulates the results of studies taking into account the period between 2015-2018, with the assessment of seed quality, seed-ling emergence, plant height and overhead weight gain. The study of the herbage on the basis of the Awnless brome showed that good indicators of herbage formation parameters are achieved with bean components use. The best option Awnless brome + Smooth brome + Hungarian sainfoin, but mixture Awnless brome + Smooth brome + Alfalfa Sinegibridnaya provides herbage quality as well. Observations showed that the growth of culm in height occurs gradually from the beginning of vegetation (the grass tillering phase and branching in legumes) to the phase of fruit formation; the more components in the grass mixture, the higher its productivity. The use of rosta stim-ulants (Gumi 20M and Growth Matrix) leads to change in the parameters of herbage and the accumulation of over-head mass. The highest rates are observed in the phase of fruit formation with the maximum values in the grass-mixtures with bean components.

Keywords:
herbage, tillering, height, weight, stimulant, perennial, mixed, overhead

Text

Publication text (PDF): Read Download

Важнейшим условием роста производства продукции животноводства является создание устойчивой кормовой базы. Одной из существенных проблем в кормопроизводстве является повышение качества кормов, так как на сегодняшний день перед агропромышленным комплексом стоит задача повысить продуктивность сельскохозяйственных животных. С целью оптимизации рационов кормления сельскохозяйственных животных необходимо обеспечить рост производства высокоэнергетических кормовых культур [5, 6, 7, 8].

Важным источником растительного кормового белка для условий лесостепной зоны Среднего Поволжья являются многолетние травы. Они дают наиболее дешевые, ранние, экологически чистые и разнообразные корма. Подбором видов трав можно создать полноценный протеино- и энергообеспеченный зеленый и сырьевой конвейер [1, 2, 3, 4].

Решать данную проблему следует путем возделывания многолетних травосмесей, которые позволяют обеспечить высокие и стабильные урожаи высококачественной зеленой массы по годам. Объектом исследований являются посевы многолетних трав как в чистом виде, так и в смеси с бобовыми культурами. В настоящее время производство растениеводческой продукции не представляется возможным без использования стимуляторов роста и развития растений [10]. Применение в растениеводстве стимулирующих веществ наряду с инновационными технологиями возделывания полевых и кормовых культур сегодня является одним из наиболее актуальных и перспективных приемов повышения урожайности и качества продукции растениеводства [1, 2, 3].

Использование различных стимуляторов роста растений с целью повышения продуктивности и качества сельскохозяйственных культур привлекает внимание многих исследователей. В литературе иногда высказываются и противоположные мнения относительно возможности выявления эффекта стимуляции и широкого применения различных природных и синтетических препаратов в растениеводстве [10]. Несомненно, что для окончательного решения вопроса немаловажное значение приобретает понимание взаимосвязи тех явлений, которые могут быть охарактеризованы как реакция растений на воздействие стимулятора роста, в связи с этим и проведены исследования.

Цель исследований – формирование поливидового сенокосно-пастбищного травостоя на основе костреца безостого при применении стимуляторов роста в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

Задача исследований – дать оценку параметрам формирования травосмесей многолетних трав на основе костреца безостого при применении стимуляторов роста Гуми 20М и Матрица Роста в фазу третьего листа у бобовых компонентов.

Материалы и методы исследований. Полевой опыт по совершенствованию приёмов возделывания и использования сенокосно-пастбищного травостоя в условиях лесостепи Среднего Поволжья закладывался в мае 2015 г. в кормовом севообороте научно-исследовательской лаборатории «Корма» кафедры растениеводства и земледелия Самарской ГСХА. Почва опытного участка чернозем обыкновенный остаточно-карбонатный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый с содержанием органического вещества 6,9% ГОСТ 26213-91, фосфора подвижного 62,2 мг/кг ГОСТ 26204-91, калия подвижного – 230,0 мг/кг ГОСТ 26204-91, легкогидролизуемого азота –
64,0 мг/кг. В опытах исследования проводились по единой общепринятой методике. Экспериментальная работа проводилась с учетом методики полевого опыта Б. А. Доспехова (1985), методических указаний по проведению полевых опытов с кормовыми культурами, разработанных ВНИИ
им. В. В. Вильямса (1987,1997), методики полевого и вегетационных опытов с удобрениями (1967).

В двухфакторный опыт по изучению влияния стимуляторов роста по вегетации посевов многолетних трав входили:

Без обработки и обработка стимуляторами (фактор А): Матрица Роста – 0,3 л/га, Гуми 20М – 0,3 л/га в фазу третьего листа у бобовых компонентов.

Варианты травосмесей (В):

Кострец безостый;
Кострец безостый + кострец прямой;
Кострец безостый + кострец прямой+ эспарцет песчаный;
Кострец безостый + кострец прямой + люцерна синегибридная;
Кострец безостый + кострец прямой + лядвенец рогатый.

Результаты исследований. Опыт по изучению сенокосно-пастбищного травостоя был заложен в мае 2015 г., когда среднедекадная температура воздуха составила 14,6 ⁰С, а температура почвы – 9,2 ⁰С, оптимальная для посева многолетних трав. В третьей декаде мая, во время появления всходов, средняя температура воздуха составила 16,5⁰С, что способствовало появлению всходов на 22-23 день после посева. Посевные качества семян высеваемых культур хорошие. Чистота семян 96-99 %. Всхожесть – от 68-94%. Варианты опыта предусматривали использование посевов многолетних трав на зеленый корм и на сено, с определенными нормами высева трав (табл. 1).

Таблица 1

Норма высева травосмесей без черноголовника многобрачного

№	Культуры	Норма высева
№	Культуры	кг/га	млн всхожих семян на га
1	Кострец безостый	32,8	5,5
2	Кострец безостый + кострец прямой	16,7 17,6	2,8 3,5
3	Кострец безостый + кострец прямой+ эспарцет песчаный	12,0 17,6 77,2	2,0 3,5 3,0
4	Кострец безостый + кострец прямой+ люцерна синегибридная	12,0 17,6 16,2	2,0 3,5 5,0
5	Кострец безостый + кострец прямой+ лядвенец рогатый	12,0 17,6 7,79	2,0 3,5 5,0

Перед посевом для подсчета нормы высева определялись посевные качества семян высеваемых культур их чистота и всхожесть, и масса 1000 семян (табл. 2).

Таблица 2

Посевные качества семян высеваемых культур, 2015 г.

№	Культуры	%		Масса 1000 семян, г
№	Культуры	Чистота	Всхожесть	Масса 1000 семян, г
1	Кострец безостый	98	70	4,1
2	Кострец прямой	96	78	3,7
3	Эспарцет песчаный	96	72	18,6
4	Люцерна синегибридная	97	76	2,0
5	Лядвенец рогатый	96	80	1,2

Максимальная полнота всходов костреца безостого наблюдается в травосмеси с кострецом безостым и лядвенцем рогатым при густоте стояния растений 180 шт./м², что составляет около 86,13%. Кострец прямой – 163 шт./м², 46,57% в травостое с кострецом прямым и люцерной.

Полнота всходов у эспарцета была 31,67%, формирование всходов – 95 шт./м². Низкая полнота всходов была отмечена у лядвенца рогатого – 17,00%, 85 шт./м² (табл.3).

Таблица 3

Полнота всходов сенокосно-пастбищного травостоя на основе костреца безостого, 2015 г.

№	Культуры	Норма высева
№	Культуры	количество растений, шт./м²	полнота всходов, %
1	Кострец безостый	122	22,18
2	Кострец безостый + кострец прямой	119 142	42,50 40,57
3	Кострец безостый + кострец прямой+ эспарцет песчаный	120 114 95	60,00 32,57 31,67
4	Кострец безостый + кострец прямой+ люцерна синегибридная	157 163 148	78,50 46,57 29,60
5	Кострец безостый + кострец прямой+ лядвенец рогатый	180 120 85	86,13 34,29 17,00

Существенным фактором воздействия на растения в год исследований были погодные условия. Характер их изменений во время вегетации изучаемых культур нашёл отражение на росте и развитии растений.

Плотность компонентов травостоя больше в многовидовых сообществах, ввиду ярусного размещения надземных и подземных органов растений, хотя при чрезмерной загущенности возникает угнетение видов с медленным темпом развития, но благодаря быстрому развитию костреца безостого и прямого, растения смогли сформировать хорошую корневую массу, за счет чего уйти от июньской засухи (выпало 0,5 мм вместо 39 мм). Это связанно в первую очередь с биологическими особенностями изучаемых многолетних злаковых трав. Данные растения относятся к мезоксерофитам, для набухания и прорастания семян им требуется небольшое количество воды, 30-35% от массы семян. Отсутствие осадков, а также высокие дневные и ночные температуры, приводят к гибели всходов многолетних бобовых трав, которые не успели сформировать полноценную корневую систему.

Побегообразование растений осенью 2015 г. ниже, чем в последующие годах развития. Наибольшая полнота побегообразований отмечена у костреца безостого в травосмеси с кострецом прямым и лядвенцем – 154 шт./м². Хорошие показатели в травостое с люцерной – 128 шт./м² и двумя видами костреца 133-135 шт./м². В период с июня по август 2015 г. температура воздуха была несколько выше среднемноголетних данных, на 2,7, 0,5, и 0,3⁰С соответственно, что отрицательно сказалось на формировании травостоя. Незначительное количество осадков, выпавших в данный период, только усугубило состояние многолетних трав, что привело к снижению побегообразования.

Побегообразование в период вегетации 2016 г. проходило интенсивно. Перезимовка многолетних культур была хорошей, так как зима выдалась теплой. Благодаря теплому апрелю и выпавшим осадкам (68,3 мм) проходило интенсивное отрастание многолетних трав. Было сформировано побегов у костреца безостого 165 шт./м².

Выпавшие осадки в июле (55,2 мм) и в сентябре в первой декаде (42,0 мм) привели к хорошему отрастанию после укоса 29 июня. Максимальное побегообразование было отмечено у костреца безостого с лядвенцем рогатым – 175 шт./м², в двухкомпонентных – 159 шт./м², среди бобовых культур лучшими показателями была люцерна (124 шт./м²), эспарцет (121 шт./м²).

Среднесуточная температура в мае 2017 г. была 13,8⁰С, немного ниже среднемноголетних данных (14,0⁰С), но количество выпавших осадков за май (70,4 мм) и весь июнь (129,8 мм) сыграли значимую роль в росте и развитии многолетних трав.

Количество костреца безостого в травостое варьируется от 176 до 196 шт./м², костреца прямого от 149 до 189 шт./м², эспарцет песчаный –139 шт./м², люцерна синегибридная – 168 шт./м², лядвенец рогатый – 119 шт./м².

Июль 2017 г. отличался недостаточным увлажнением (сумма осадков была меньше нормы в 2 раза) на фоне средних температур. В августе осадков за весь месяц выпало около 1,3 мм (среднемноголетние данные – 44 мм), что привело к снижению сохранности растений к осени 2017 года.

Несмотря на неблагоприятные погодные условия 2018 г., многолетние травы показали неплохие результаты, но из-за возвращения холодов в апреле и похолодания в июне, количество побегообразований снилось.

Так почти в два раза сократилось количество побегов лядвенца рогатого в сенокосно-пастбищном травостое – 56 шт./м² весной и 49 шт./м² осталось после укоса. Количество побегов эспарцета снизилось от 117 шт./м² весной до 95 шт./м²в осенний период, количество побегообразований люцерны 130 шт./м²(весна) – 125 шт./м² (осень). Побегообразования костреца безостого были ниже, чем в первый год образования – 162 шт./м²в весенний период, 133 шт./м² в осенний период развития, костреца прямого – 162 шт./м²(весна), 121 шт./м²(осень) (табл. 4).

Таблица 4

Побегообразование растений в травосмесях на основе костреца безостого 2015-2018 гг.

№	Культуры	Количество побегов, шт./м²
		2015 г.	2016 г.			2017 г.		2018 г.
		осень	весна	осень	весна		осень	весна	осень
1	Кострец безостый	100	165	160	176		172	156	141
2	Кострец безостый кострец прямой	100 121	168 149	159 131	175 159		168 151	161 138	152 123
3	Кострец безостый кострец прямой эспарцет песчаный	98 94 78	148 138 125	140 134 121	159 147 139		152 144 137	143 133 117	133 127 95
4	Кострец безостый кострец прямой люцерна синегибридная	135 133 128	169 173 159	153 167 142	179 189 168		174 183 164	159 162 130	147 154 125
5	Кострец безостый кострец прямой лядвенец рогатый	154 99 78	185 141 97	175 133 88	196 152 119		191 149 112	162 136 56	158 121 49

Динамика линейного роста – показатель, характеризующий интенсивность прироста длины стебля в зависимости от погодных условий, минерального питания, а также вида растений, способов посева, норм высева. Сложившиеся погодные условия за три года исследований способствовали благоприятному процессу роста многолетних трав.

У изучаемых культур отмечены определенные закономерности изменения линейных размеров. Наблюдения показали, что рост стеблей в высоту происходит в начале вегетации постепенно от фазы кущение – ветвление до фазы плодообразования.

При исследовании растений на высоту стоит отметить, что максимальные значения были получены в фазу плодообразования культур при обработке стимуляторами роста Гуми 20М и Матрица Роста (табл. 5).

При обработке препаратом Матрица Роста в фазе плодоношения длина стебля костреца безостого 49-84 см, высота костреца прямого 41-70 см, высота эспарцета песчаного 33-63 см, люцерны синегибридной 28-48 см, лядвенца рогатого17-25 см. Лучшие показатели длины стебля растений наблюдаются в фазе плодообразования растений при обработке препаратом Гуми 20 М: высота костреца безостого 51-87 см, костреца прямого 44-86 см, эспарцета песчаного 37-96 см, люцерны 29-63 см, лядвенца 28-40 см.

Таблица 5

Высота сенокосно-пастбищного травостоя на основе костреца безостого (средние значения),
2016-2018 гг., см

Обработка по вегетации	Варианты	Кущение (ветвление)	Выход в трубку (бутонизация)	Колошение (цветение)	Плодо-образование
Контроль	Кострец Б.	48	56	64	68
	Кострец Б. Кострец П.	39	57	63	70
	Кострец Б. Кострец П.	37	46	49	54
	Кострец Б. Кострец П. Эспарцет П.	42	59	63	69
		36	58	59	64
		36	51	78	86
	Кострец Б. Кострец П. Люцерна С.	46	50	61	59
		41	46	55	49
		25	36	47	53
	Кострец Б. Кострец П. Лядвенец Р.	39	44	51	83
		35	41	46	76
		16	22	28	30
Матрица Роста	Кострец Б.	49	49	58	70
	Кострец Б. Кострец П.	40	50	66	84
	Кострец Б. Кострец П.	34	45	53	71
	Кострец Б. Кострец П. Эспарцет П.	37	59	64	73
		31	55	60	70
		33	48	68	63
	Кострец Б. Кострец П. Люцерна С.	46	50	60	81
		41	46	52	63
		28	34	39	48
	Кострец Б. Кострец П. Лядвенец Р.	41	46	56	66
		37	42	51	65
		17	19	23	25
Гуми 20М	Кострец Б.	51	65	69	75
	Кострец Б. Кострец П.	46	66	75	87
	Кострец Б. Кострец П.	42	58	55	78
	Кострец Б. Кострец П. Эспарцет П.	42	62	67	87
		36	60	63	82
		37	56	71	96
	Кострец Б. Кострец П. Люцерна С.	48	61	69	84
		43	57	70	77
		29	51	56	63
	Кострец Б. Кострец П. Лядвенец Р.	47	51	71	87
		44	49	67	86
		28	31	34	40

Наблюдения за приходом надземной массы показали, что во всех вариантах интенсивность этого процесса во многом зависит от погодных условий, а также действия препаратов, применяемых при обработке растений.

В начальный период роста накопление надземной массы идет медленно, затем она постепенно увеличивается. На разных вариантах применения стимуляторов роста травосмеси реагируют по-разному. Прирост зеленой массы повышается со второй фазы развития растений (выход в трубку растений, бутонизация), это связано с благоприятными условиями погоды (рис. 1).

Рис. 1. Динамика прироста зеленой массы сенокосно-пастбищного травостоя
на основе костреца безостого, 2016-2018 гг.

Лучший прирост зеленой массы в сенокосно-пастбищном травостое за три года наблюдался при применении стимуляторов роста. Так, например, при применении Гуми 20М можно выделить вариант Кострец Безостый + Кострец Прямой + Эспарцет Песчаный с максимальным приростом массы в фазу колошения (цветения) и плодообразования. Не уступает ему травосмесь Кострец Безостый + Кострец Прямой + Люцерна Синегибридная, а также травосмесь с лядвенцем несмотря на то, что количество побегов в третий год уменьшилось и погодные условия были недостаточно благоприятными.

Заключение. Оценка погодных условий региона позволяет сделать заключение о том, что в целом погодные условия 2015-2018 гг. соответствовали требованиям для многолетних культур. Благодаря благоприятно сложившимся условиям количество побегов за период развития 2015-2018 гг. увеличилось в 1,5-2 раза по сравнению с 2015 годом. Однако в 2018 году из-за холодной погоды в начальном периоде развития культур количество побегообразований снизилось. Наблюдения показали, что рост стеблей в высоту существенно возрастает от фазы кущение/ветвление до фазы плодообразования. Максимальное накопление надземной массы отмечается в фазу плодообразования при обработке Гуми 20М в варианте Кострец безостый + Кострец прямой. + Эспарцет песчаный.

References

1. Vasin, V. G. Perennial grasses in pure and mixed sowing in the green conveyor system / V. G. VA-sin, A.V. Vasin, L. V. Kiseleva, A. A. Bragin // forage Production. - 2009. - №2. - P. 14-17.

2. Vasin, V. G. Productivity aspartate-costrecovery mixtures / V. G. Vasin, V. S. Rogov, A. Yu., Poleshko // forage production. - 2009. - №2. - P. 22-24.

3. Vasin, V. G. state And prospects of development of forage production in the Samara region / V. G. Vasin,A.V. Vasin / / Bulletin of the Ulyanovsk state agricultural Academy. - 2011. - №1. - P. 7-12.

4. Kravtsov, S. V. Sainfoin sandy agrocenosis with awnless brome in the conditions of the Gomel region / S. V. Kravtsov, S. V. Guzeeva // Reclamation. - 2013. - №2 (70). - P. 100-104.

5. Dronova, T. N. The scientific results of studies on perennial grass / T. N. Dronova, N. I. Burz-WA, E. I. Molokanov // proceedings of lower Volga agrodiversity complex: science and higher vocational education. - 2017. - №3 (47). - P. 46-56.

6. Dronova, T. N. Expansion of the range of perennial legumes - the most important reserve of fodder production / t. N. Dronova, N. I. Burtseva [et al.] / / melioration Issues. - 2008. - №5-6. - P. 43-52.

7. Ksnyatin, A. N. The formation of highly productive agricultural lands fodder crops using adaptive non-traditional plants / A. N. Ksnyatin, V. N. Eskin, D. I. Petrov // Niva Povolzhya. - 2008. - № 3. - P. 35-38.

8. Podsvirova, VA Qualitative indicators of feed legume-grass mixtures depending on the seeding rate and the ratio of components / VA Podsvirova, VI Sviridov // Proceedings of the Stavropol research Institute of animal husbandry and feed production. - 2009. - Vol. 3, №3. - P. 22-27.

9. Surovtsev, V. N. / Feed quality-a factor of increasing the competitiveness of milk production / / feed Production. - 2009. - №2. - P. 22-24.

10. Timoshkin, O. A. Photosynthetic activity of legumes in the application of micronutrients and bio-regulators / O. A. Timoshkin, O. Y. Timoshkina, A. A. Yakovlev // Achievements of science and technology of agriculture. - 2013. - №7. - P. 58-60.

Submit manuscript Download PDF
Text

To cite

Citations:

Confirmation

Регистрация