Научное обоснование реализации биологического потенциала люцерны в центральной части северного кавказа
На правах рукописи
Козырев Асланбек Хасанович
Научное обоснование реализации
биологического потенциала люцерны
в ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА
Специальность 06.01.09 – растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Владикавказ 2009
Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Горский государственный аграрный университет» в 1996…2005 гг.
Научный консультант: Заслуженный работник высшей школы РФ,
Заслуженный деятель науки РСО-Алания,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Фарниев Александр Тимофеевич
Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ и КБР,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Жеруков Борис Хажмуратович
Заслуженный деятель науки РФ,
Член-корреспондент РАСХН,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Коломейченко Виктор Васильевич
Заслуженный работник сельского хозяйства РФ,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Кшникаткина Анна Николаевна
Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донской государственный аграрный университет»
Защита диссертации состоится « 15 » октября 2009 года в 11 00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.023.01 при Горском государственном аграрном университете по адресу: 362040, РСО-А, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37, тел./факс 8 (8672) 53-01-42.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Горского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан «___» ______________ 2009 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
к.с.-х.н., доцент Т.К. Лазаров
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В современных условиях недостатка техногенных средств для стабилизации и повышения плодородия почвы в полевых и кормовых севооборотах роль бобовых трав, резко возрастает. В тоже время они являются важным источником пополнения белка в кормопроизводстве.
Люцерна является основной многолетней бобовой культурой на Северном Кавказе, выращиваемой на сенаж, сено и зеленый корм. По биологической полноценности белка, количеству зольных элементов и витаминов люцерна – ценное сырье для кормления сельскохозяйственных животных. Огромно также агротехническое значение люцерны как мелиоранта засоленных земель и накопителя биологического азота в почве. Потенциальная продуктивность этой культуры более 20 т сена с 1 га за вегетацию и до 0,7 т/га семян, количество биологически фиксированного азота достигает 600 кг/га в год. Однако в различных почвенно-климатических зонах Центрального Предкавказья урожай сена остается на уровне 3...5 т/га, а семян – 0,5…1,5 ц/га, симбиотическая фиксация азота люцерной ослаблена из-за несоответствия параметров основных факторов среды требованиям биологии культуры.
В связи с этим, для сокращения огромного разрыва между потенциальной и фактической урожайностью люцерны, необходимо более глубоко изучить биологию и физиологию культуры, изучить условия активного бобово-ризобиального симбиоза, определить факторы, лимитирующие активность симбиоза в различных почвенно-климатических условиях Центральной части Северного Кавказа и возможности оптимизировать параметры этих факторов для интенсивной азотфиксации и питания растений.
Представляет практический интерес изучение эффективности использования нетрадиционных удобрений – местных природных агроруд ирлитов, а также возможность утилизации некоторых отходов промышленности при возделывании люцерны на разных типах почв в условиях вертикальной зональности Северного Кавказа.
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в научном обосновании технологических приемов и практической реализации биологического потенциала люцерны в условиях Центральной части Северного Кавказа.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
- дать теоретическое обоснование влиянию различных технологических приемов на динамику формирования симбиотического аппарата люцерны;
- изучить азотфиксирующую активность люцерны при разных технологических приемах возделывания, в разных агроклиматических районах и выявить резервы её повышения;
- изучить особенности влияния различных технологических приемов в условиях разных агроклиматических районов на фотосинтетическую деятельность люцерны;
- выявить эффективность влияния традиционных и нетрадиционных удобрений на величину и качество урожая сена и семян люцерны;
- изучить динамику накопления массы листьев, стеблей, корней люцерны, содержание в них азота и фосфора, вынос питательных веществ урожаем люцерны из почвы и долю участия источников азота в питании растений;
- дать энергетическую и экономическую оценку использования технологических приемов возделывания люцерны на сено и семена в условиях разных агроклиматических районов.
- разработать и внедрить в производство рекомендации по совершенствованию технологии возделывания люцерны в условиях вертикальной зональности Северного Кавказа с целью повышения симбиотической азотфиксации, получения высоких урожаев сена и семян высокого качества.
Научная новизна. В комплексных исследованиях с учетом агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей бобовых трав теоретически обосновано и экспериментально подтверждено использование экологически безопасных технологических приемов для формирования высокопродуктивного агроценоза люцерны в Центральном Предкавказье.
Изучена целесообразность применения местных природных агроруд (ирлитов) и отходов промышленности (кукурузный экстракт, смазочно-охлаждающая жидкость – СОЖ) при возделывании люцерны.
Проведена оценка действия регулятора роста, бактериального препарата, природных агроруд и отходов промышленности на симбиотическую азотфиксацию люцерны, в результате которой был разработан способ внесения удобрений при возделывании бобовых трав, подтвержденный патентом РФ (№ 2137340, 1999).
Получены данные о высокой эффективности СОЖ в качестве прилипателя при инокуляции семян ризоторфином, которые подтверждены патентами РФ (№ 2167509, 2001 и № 2188531, 2002).
Среди районированных сортов люцерны выявлен наиболее конкурентоспособный сорт в экологических условиях Центрального Предкавказья.
Проведена сравнительная оценка активности заводских штаммов ризобий со спонтанными штаммами и выявлен среди них наиболее конкурентоспособный для условий Центральной части Северного Кавказа.
Установлено влияние уровня обеспеченности элементами минерального питания и метеорологических условий года на формирование и активность симбиотического аппарата люцерны, фотосинтетическую деятельность, уровень урожая и его качество.
Определена энергетическая и экономическая эффективности оптимизации факторов среды для максимальной симбиотической азотфиксации, урожайности и белковой продуктивности люцерны в различных агроклиматических районах Центральной части Северного Кавказа.
Основные положения, выносимые на защиту:
- оптимальные параметры факторов среды в различных агроклиматических районах Центральной части Северного Кавказа для максимальной симбиотической азотфиксации люцерны;
- динамика формирования симбиотического аппарата люцерны на разных типах почв в условиях вертикальной зональности и при использовании различных технологических приемов возделывания;
- формирование продукционного процесса и урожайности агроценоза люцерны при различных уровнях симбиотической азотфиксации на разных типах почв;
- накопление в почве органического вещества и азота, оставляемые люцерной после трех лет использования в зависимости от активности азотфиксации на разных типах почв;
- доля источников азота в питании растений люцерны при использовании макро-, микроудобрений, ризоторфина, природной агроруды и орошения на разных типах почв;
- питательная ценность сена люцерны при использовании различных технологических приемов повышения симбиотической азотфиксации на разных типах почв;
- энергетическая и экономическая оценки использования макро-, микроудобрений, ризоторфина, природной агроруды и орошения в технологии возделывания люцерны на корм и семена в различных агроклиматических районах Центральной части Северного Кавказа.
Практическая значимость работы заключается в решении важной проблемы растениеводства – получении высокого урожая люцерны за счет ресурсосберегающих, экологически безвредных технологий.
Выявленная в процессе исследований способность изучаемых технологических приемов повышать симбиотическую азотфиксацию представляет практический интерес для повышения продуктивности посевов люцерны и последующих культур за счет естественных биологических процессов. При предпосевной инокуляции семян люцерны ризоторфином и Ирлитом на фоне оптимальной обеспеченности подвижным фосфором фиксация молекулярного азота атмосферы повысилась до 600 кг/га – на каштановых почвах при орошении, 150 кг/га на карбонатных черноземах и 220 кг/на – на выщелоченных черноземах.
Оптимизация факторов среды для максимальной симбиотической азотфиксации и продуктивности люцерны (Р+ризоторфин+ирлит-1) позволяет сформировать урожай сена 18,9 т/га на каштановых почвах при орошении, 7,7 т/га – на карбонатных черноземах и 10,3 т/га – на выщелоченных черноземах.
Установлена высокая эффективность фосфорных удобрений, инокуляции семян ризоторфином в смеси с ирлитом на различных типах почв. Прибавка урожая семян составила 110…125 %, сена – 14…20,8 % в разных агроклиматических районах. Эффективность предлагаемых агроприемов по сбору белка достигает 40 % на каштановых почвах, 24 % – на карбонатных и 20 % – на выщелоченных черноземах по сравнению с контрольными вариантами.
Разработанные ресурсосберегающие технологические приемы возделывания люцерны обеспечивают экологизацию растениеводства, экономию материально-технических средств и получение высококачественного корма для с.х. животных.
Результаты исследований автора вошли в региональные рекомендации производству по технологии возделывания люцерны на корм (2005 г.) и используются в учебном процессе Горского государственного аграрного университета.
Разработанные технологические приемы апробированы и внедрены в хозяйствах различных форм собственности Степной и Предгорной зон РСО-Алания (Моздокский и Кировский госсортоучастки, колхозы «Кавказ», «им. Ленина» и «По заветам Ильича», СПК «Кита»).
Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Горского государственного аграрного университета (№ гос. регистрации 01.2.007 08210 и 01.2.007 08213).
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных и Всероссийских симпозиумах и научно-практических конференциях: Москва, Пущино, Воронеж, Уфа, Алушта, Орел, Волгоград, Краснодар, Ставрополь, Владикавказ и др. (1997…2008), на региональных и внутривузовских научных конференциях: Горский ГАУ, Северо-Осетинский ГУ, СКГТУ (ГМИ), Кубанский ГАУ (1997…2008), обсуждены на совместном заседании кафедр агрономического факультета Горского ГАУ.
Публикации в печати. По материалам диссертационной работы опубликовано 74 печатных работ. В изданиях, рекомендованных ВАК РФ – 14 работ, в том числе 4 патента РФ на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 9 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 407 страницах компьютерного текста, содержит 69 таблиц, 48 рисунков и 103 приложения. Список литературы включает 501 источник, в том числе 63 – зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Место, условия и методика проведения исследований
Исследования проведены в течение ряда лет (1996…2005 г.г.) в Центральной части Северного Кавказа в различных контрастных экологических условиях. Полевые опыты были заложены на территориях Моздокского госсортоучастка (с. Троицкое, 135 метров над уровнем моря, каштановая почва – II агроклиматический район – засушливый), Кировского госсортоучастка (с. Брут, 400 метров над уровнем моря, карбонатный чернозем – III агроклиматический район – недостаточного увлажнения) и колхоза «По заветам Ильича» Пригородного района РСО-Алания (ст. Архонская, 600 метров над уровнем моря, выщелоченный чернозем – IV агроклиматический район – достаточного увлажнения). Лабораторные исследования проведены на кафедре Агроэкологии и защиты растений ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет».
Гидротермические условия каждого конкретного года сказываются на росте, развитии и формировании продуктивности полевых культур.
Агроклиматические показатели в годы проведения исследований свидетельствуют о значительных колебаниях температурного режима и условий увлажнения. Так, среднесуточная температура за вегетационный период колебалась от 10,0°С до 25,9°С во II агроклиматическом районе, от 9,7°С до 22,6°С – в III и от 9,5°С до 21,8°С – в IV агрорайоне. Количество осадков в годы проведения исследований отклонялось от многолетней нормы на 9…17 %, 5…26 % и 3…42 % соответственно во II, III и IV агроклиматических районах.
Исследования проводились на трёх типах почв, которые по гранулометрическому составу представляют собой тяжелый суглинок и имеют следующую агрохимическую характеристику:
- Моздокский госсортоучасток – каштановая почва – содержание гумуса на уровне 2,3...2,7 %, рНсол 7,5...7,8, легкогидролизуемого азота 60...68 мг – среднее, содержание подвижного фосфора – 28...43 мг/кг – среднее и повышенное, обменного калия – 321...390 мг/кг почвы – высокое, молибдена – 0,48...0,55 мг/кг – высокое и подвижного бора – 0,17...0,20 мг/кг – низкое, влажность почвы соответствующая 100 % ППВ – 27 %.
- Кировский госсортоучасток – предкавказский карбонатный чернозем – содержание гумуса в среднем 4,6 %, рНсол. – 6,8, легкогидролизуемого азота – 66 мг/кг, подвижного фосфора 24 мг/кг – среднее, обменного калия 392 мг/кг – высокое, молибдена 0,45 мг/кг почвы – высокое, подвижного бора 0,34 мг/кг – низкое.
- ст. Архонская – выщелоченный чернозем – содержание гумуса – 5,4...6,2 %, рНсол. – 5,9...6,3, легкогидролизуемого азота – около 80 мг/кг – повышенное, подвижного фосфора – 90 мг/кг – среднее, обменного калия – 150 мг – высокое, молибдена 0,25 мг/кг почвы – низкое, подвижного бора – 0,55 мг – среднее.
Объектами исследований: люцерна синяя сортов Надежда, Кевсала, Вавиловская юбилейная, Зарница, районированные в Северо-Кавказском регионе; заводские активные штаммы ризобий; природные агроруды (цеолитоподобные глины) Алагирского месторождения Северной Осетии-Алании – ирлит-1 и ирлит-7.
В качестве макроудобрений использовали суперфосфат простой гранулированный и хлористый калий, микроудобрения – молибденовокислый аммоний и борная кислота, нетрадиционные удобрения – природные агроруды Ирлиты, отходы промышленности – кукурузный экстракт и смазочно-охлаждающая жидкость, регулятор роста – гумат натрия.
Исследования проведены в два этапа:
1) предварительный этап – определение параметров основных факторов среды для максимальной симбиотической активности и продуктивности растений люцерны в лабораторных и полевых условиях;
2) основной этап – изучение эффективности оптимизации факторов среды для максимальной симбиотической азотфиксации, белковой и семенной продуктивности люцерны в полевых условиях.
На первом (предварительном) этапе было проведено 7 опытов (1 – лабораторный, 3 –вегетационных и 3 – полевых).
Опыт № 1 (лабораторный) – Изучение влияния концентрации раствора молибдена на всхожесть семян люцерны.
Схема опыта: 1 – Контроль (без обработки); 2 – 8 г. молибдена на гектарную норму семян; 3 – 12 г. молибдена; 4 – 20 г. молибдена; 5 – 40 г. молибдена – рекомендуемая норма молибденовых удобрений для обработки гектарной нормы семян зернобобовых; 6 – 100 г. молибдена – завышенная норма молибденовых удобрений, возможная при неравномерной предпосевной обработке семян.
Опыт № 2 (вегетационный) – Определение диапазона оптимальной влажности почвы для максимальной симбиотической азотфиксации и продуктивности люцерны.
Схема опыта: 1 – предполивной порог влажности 30 % ППВ – периодический острый дефицит влаги, который бывает в засушливые годы или при длительном отсутствии осадков; 2 – 50 % ППВ – периодический недостаток влаги, который случается практически каждое лето; 3 – 60 % ППВ – оптимальная влагообеспеченность, предполивной порог – влажность разрыва капилляров (ВРК); 4 – 80 % ППВ – предполивной порог находится в середине диапазона оптимальной влажности почвы; 5 – 95 % ППВ – влажность почвы оптимальная, но частые поливы могут вызвать периодическое ухудшение аэрации почвы.
Опыт № 3 (вегетационный) – Определение нижней границы оптимальной обеспеченности почвы подвижным фосфором для максимальной симбиотической азотфиксации и продуктивности люцерны.
Схема опыта: 1 – содержание подвижного Р2О5 <10 мг/кг почвы (по Мачигину), очень низкая обеспеченность; 2 – содержание Р2О5 – 15 мг/кг почвы, низкая обеспеченность; 3 – содержание Р2О5 – 30 мг/кг почвы, средняя обеспеченность; 4 – содержание Р2О5 – 45 мг/кг почвы, повышенная обеспеченность; 5 – содержание Р2О5 – 60 мг/кг почвы, высокая обеспеченность.
Исходной почвой явился карбонатный чернозем с очень низкой обеспеченностью подвижным фосфором. На последующих вариантах повышали содержание фосфора при помощи минеральных удобрений – простого суперфосфата. Для повышения содержания подвижного фосфора на 10 мг/кг среднесуглинистой почвы мы вносили 30 мг Р2О5 на 1 кг почвы (простой суперфосфат).
Опыт № 4 (вегетационный) – Изучение нижнего порога оптимальной обеспеченности почвы бором.
Схема опыта: 1 – контроль – естественное содержание в почве бора (0,34 мг/кг – низкое); 2 – повышенное содержание бора в почве (1 мг/кг).
Опыт № 5 (полевой) – выявление наиболее конкурентоспособного штамма ризобий для условий Центральной части Северного Кавказа среди заводских штаммов.
Схема опыта: 1 – контроль – выявление эффективности спонтанных штаммов ризобий; 2 – штамм 425а – сравнительная оценка эффективности этого штамма 425а со спонтанными штаммами; 3 – штамм 412б; 4 – штамм 404б; 5 – штамм 423б; 6 – штамм 2М4М+404б.
Опыт № 6 (полевой) – Исследование целесообразности использования нетрадиционных удобрений для повышения интенсивности симбиотической азотфиксации в IV агроклиматическом районе на выщелоченных черноземах.
Схема опыта: 1 – контроль; 2 – ризоторфин; 3 – ирлит-1; 4 – ирлит-7; 5 – ризоторфин+Р90К60+Мо+В; 6 – ризоторфин+Р90К60+Мо+В+ирлит-1; 7 – ризоторфин+Р90К60+Мо+В+ирлит-7; 8 – гумат натрия; 9 – СОЖ; 10 – кукурузный экстракт; 11 – гумат натрия + ризоторфин; 12 – СОЖ + ризоторфин; 13 – кукурузный экстракт + ризоторфин.
Молибден и бор применяли путем предпосевной обработки семян молибденовокислым аммонием и опрыскивания почвы раствором борной кислоты перед посевом. Простой суперфосфат и хлористый калий использовали в качестве основного удобрения.
Агроруды – ирлит-1 и ирлит-7 в порошковидной форме вносили при посеве. К основным достоинствам следует отнести содержание большого количества микроэлементов, в том числе Сu, Zn, Mo, V, Mn, Fe2+, Fe3+, Ti и др.
Кукурузный экстракт вносили при посеве в дозе 200 кг/га. В его химическом составе: протеин – 20%, жир – 2,76, БЭВ – 23,93, зола – 8,98, клетчатка – 0,69%. Содержание сухого вещества – 44%. Экстракт нейтрализовали известью с тем, чтобы довести реакцию раствора до уровня рН выщелоченных черноземов, т.е. до рН 6,0.
СОЖ применяли в качестве прилипателя при инокуляции семян. В его химическом составе преобладают ароматические углеводороды – олеиновая кислота (1,5…2%) и веретеновые масла (9%), а остальную часть составляет вода. По действию на растения некоторые исследователи СОЖ сравнивают с препаратом, регулирующим рост, – гуматом натрия. При использовании гумата натрия или СОЖ в вариантах с ризоторфином необходимый при инокуляции объем воды (2%) заменяли тем же объемом 3% водного раствора гумата натрия или СОЖ.
Опыт № 7 (полевой) – Выявление наиболее адаптивного, высокоурожайного сорта люцерны в экологических условиях Центральной части Северного Кавказа.
Схема опыта: 1 – Надежда; 2 – Кевсала; 3 – Вавиловская юбилейная; 4 – Зарница.
На втором (основном) этапе в условиях полевых опытов провели проверку полученных нами на первом этапе результатов по определению параметров основных факторов среды для максимальной симбиотической активности, белковой и семенной продуктивности люцерны.
Опыт № 8 (Моздокский ГСУ – II агроклиматический район) – для выявления эффективности макро-, микро- и бактериальных удобрений.
Схема опыта: 1 – Контроль – естественное плодородие почвы; 2 – Р+В – достаточная обеспеченность фосфором и бором на фоне естественной высокой обеспеченности калием и молибденом; 3 – Р+В+инокуляция – изучение конкурентоспособности заводского штамма ризобий со спонтанными штаммами на фоне достаточной обеспеченности макро- и микроэлементами; 4 – Р+инокуляция+ирлит-1 – исследование возможности замены микроудобрений применением нетрадиционного удобрения – ирлита-1.
В течение вегетации влажность почвы опытных участков оптимизировали орошением, она поддерживалась в диапазоне 60…100 % ППВ.
Опыт № 9 (Кировский ГСУ – III агроклиматический район) – для выявления эффективности макро-, микро- и бактериальных удобрений.
Схема опыта: 1 – Контроль – естественное плодородие почвы; 2 – Р+В – достаточная обеспеченность фосфором и бором на фоне естественной высокой обеспеченности калием и молибденом; 3 – Р+В+инокуляция – изучение конкурентоспособности заводского штамма ризобий со спонтанными штаммами на фоне достаточной обеспеченности макро- и микроэлементами; 4 – Р+инокуляция+ирлит-1 – исследование возможности замены микроудобрений применением нетрадиционного удобрения – ирлита-1.
Опыт № 10 (ст. Архонская – IV агроклиматический район) – для выявления эффективности макро-, микро- и бактериальных удобрений.
Схема опыта: 1 – Контроль – естественное плодородие почвы; 2 – Р+Мо – достаточная обеспеченность фосфором и молибденом на фоне естественной высокой обеспеченности калием и бором; 3 – Р+Мо+инокуляция – изучение конкурентоспособности заводского штамма ризобий со спонтанными штаммами на фоне достаточной обеспеченности макро- и микроэлементами; 4 – Р+инокуляция+ирлит-1 – исследование возможности замены микроудобрений применением нетрадиционного удобрения – агроруды ирлита-1.
ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ФАКТОРОВ ПОЧВЕННОЙ СРЕДЫ ДЛЯ МАКСИМАЛЬНОЙ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЛЮЦЕРНЫ
Влияние концентрации раствора молибдена на всхожесть семян люцерны. Молибден является обязательным компонентом азотфиксирующих систем. Он входит в состав легоглобина – основного переносчика кислорода в энергетические центры клетки – митохондрии, в то же время он создаёт анаэробные условия в центрах симбиотической азотфиксации.
В IV агроклиматическом районе в выщелоченных черноземах Центральной части Северного Кавказа содержание молибдена, как правило, низкое и активность симбиотических систем ограничена его недостатком; бобовые культуры испытывают азотное голодание и дают низкий урожай.
В то же время избыточная концентрация молибденовокислого аммония снижает энергию прорастания и всхожесть семян бобовых культур.
Проведенные нами опыты показали, что нормы молибдена 2 и 3 мг на 1 г семян (4 и 6 г молибденовокислого аммония на 1 кг семян) практически не снижают всхожесть семян люцерны. Норма молибдена 5 мг/г снизила всхожесть на 4%, норма 10 мг/г – на 9 %, а норма 20 мг – на 20 %. Последние нормы соответствуют 20 и 40 г молибденовокислого аммония на 1 кг семян или 180 и 360 г/га.
Эффективность применения бора. Для активной симбиотической азотфиксации необходима достаточная обеспеченность почвы микроэлементами: в первую очередь бором – способствующим лучшему развитию сосудисто-проводящих пучков в корнях и клубеньках; во вторую молибденом, как активным компонентом азотфиксирующего ферментного комплекса – нитрогеназы. В каштановых почвах (II агроклиматический район) и карбонатном черноземе (III агроклиматический район) содержание подвижного бора ниже среднего – 0,17…0,36 мг/кг.
Результаты вегетационного опыта свидетельствуют, что оптимизация борного питания увеличивает в 2,7 раза общее количество клубеньков, а количество активных клубеньков возрастает в 5,2 раз. При этом клубеньки были более крупными, что связано с улучшением образования сосудистых пучков и, как следствие, лучшее развитие клубеньков. Возросла и доля активных клубеньков, практически все они стали активными (98 %). Содержание легоглобина в клубеньках также возросло – с 1,61 до 2,48 мг/г сырых активных клубеньков. Это свидетельствует о высокой активности нитрогеназы и симбиотической азотфиксации.
Оптимизация борного питания улучшала азотное питание растений люцерны и повышала показатели фотосинтетической деятельности: площадь листьев и накопление сухого вещества всеми органами растений.
АСВ листьев увеличилось на 72 %, корней – на 58 %, а стеблей – почти в два раза. Общая абсолютно сухая масса растений увеличилась на 76 %.
Следовательно, на каштановых почвах и карбонатных черноземах Центральной части Северного Кавказа допосевное внесение борных удобрений повышает симбиотическую азотфиксацию и фотосинтетическую деятельность люцерны.
Определение нижнего порога оптимальной обеспеченности растений подвижным фосфором. При симбиотрофном питании азотом бобовые культуры предъявляют повышенные требования к уровню обеспеченности подвижным фосфором (Г.С. Посыпанов, 1983). При низком содержании фосфора в среде наблюдается проникновение клубеньковых бактерий в корень, но клубеньки при этом могут не образовываться совсем (Е.Н. Мишустин, В.К. Шильникова, 1966).
Нашими исследованиями на карбонатном черноземе, установлено, что режим фосфорного питания оказывает большое влияние на формирование и активность симбиотического аппарата (табл. 1). Наибольшее количество (около 1000 шт) и масса (около 3000 мг) клубеньков на сосуд сформировались при повышенной и высокой обеспеченности подвижным фосфором. В этих вариантах была наибольшая масса 100 клубеньков, и практически все клубеньки были активными.
Таблица 1 – Показатели симбиотической и фотосинтетической деятельности люцерны в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве (карбонатный чернозем).
| Показатели | Содержание Р2О5, мг/кг | НСР05 | ||||
| 9 | 14 | 31 | 42 | 58 | ||
| Клубеньков, шт/сосуд | 68 | 166 | 618 | 992 | 1010 | 21,8 |
| Масса клубен., мг/сосуд | 62 | 249 | 1020 | 2983 | 3022 | 70,1 |
| Масса 100 акт. клуб., мг | 140 | 164 | 203 | 292 | 292 | |
| Содержание Лб, мг/г | — | — | 1,9 | 2,8 | 2,8 | |
| Площ. листьев, дм2/сосуд | 9 | 14 | 23 | 31 | 31 | 0,57 |
| Высота растений, см | 21 | 35 | 51 | 65 | 66 | |
| АСВ, г/сосуд | 7,7 | 12,3 | 20,0 | 26,7 | 27,1 | 0,49 |
| N, % в листьях | 2,22 | 2,90 | 3,26 | 4,12 | 4,10 | |
| в стеблях | 1,44 | 1,61 | 1,88 | 2,00 | 2,02 | |
| в корнях | 1,21 | 1,44 | 1,90 | 2,18 | 2,21 | |
| N, мг/сосуд | 135 | 257 | 534 | 805 | 812 | |
| Превышение N фикс., мг | — | 122 | 399 | 670 | 677 | |
| Сырой белок, % АСВ | 11,9 | 14,9 | 18,2 | 20,2 | 20,3 | |
Содержание легоглобина в клубеньках увеличивалось по мере улучшения обеспеченности растений фосфором. При средней – содержание легоглобина было 1,9 мг/г сырых клубеньков, при повышенной и высокой – 2,8 мг/г.
Наибольший симбиотический аппарат, в варианте с высоким содержанием подвижного фосфора, обеспечил максимальную фиксацию азота воздуха (677 мг/сосуд), наибольшее содержание этого элемента во всех органах растений (2,02…4,10 % АСВ), максимальную площадь листьев (31 дм/сосуд), накопление сухого вещества (27,1 г/сосуд) и содержание сырого белка в надземной массе (20,3 % АСВ).
Увеличение содержания подвижного фосфора с повышенного до высокого не существенно повышало показатели симбиотической и фотосинтетической деятельности растений. Скорее можно констатировать устойчивую тенденцию к повышению.
Аналогичные исследования провели и на выщелоченном черноземе, и лучшие показатели имел также вариант с повышенным содержанием подвижного фосфора в почве (130 мг/кг).
Следовательно, в Центральной части Северного Кавказа нижним порогом оптимальной обеспеченности фосфором для максимальной симбиотической активности и продуктивности люцерны является повышенное содержание подвижного фосфора в почве (40…45 мг/кг на каштановой почве и карбонатном черноземе и 130 мг/кг на выщелоченном черноземе).
Нижний порог оптимальной влажности почвы для люцерны. Урожайность сельскохозяйственных культур в решающей степени зависит от режима влагообеспеченности растений в течение вегетации. Некоторые исследователи считают оптимальной влажность почвы 60...70 % ППВ (Е.Н. Мишустин, В.К. Шильникова, 1973). По данным других исследователей (Г.С. Посыпанов, 1983; Б.Х. Жеруков, 1995) для реализации потенциальной продуктивности растений влажность почвы в течение вегетации должна быть в диапазоне от 100 % до 60 % предельной полевой влагоёмкости.
Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что при предполивном пороге влажности 60 %, а также – 80 и 95 %, количество и масса клубеньков на корнях люцерны были практически одинаковыми (табл. 2).
Таблица 2 – Симбиотическая и фотосинтетическая деятельность растений люцерны в зависимости от предполивного порога влажности.
| Показатели | Влажность почвы, % ППВ | НСР05 | ||||
| 30 | 50 | 60 | 80 | 95 | ||
| Клубеньков, шт/сосуд | 0 | 1163 | 1244 | 1168 | 1019 | 25,4 |
| Масса клубен., мг/сосуд | 0 | 2326 | 3453 | 3386 | 2956 | 69,2 |
| Масса 100 акт. клуб., мг | – | 229 | 288 | 290 | 290 | |
| Площ. листьев, дм2/сосуд | 9 | 23 | 30 | 31 | 29 | 0,53 |
| Высота растений, см | 33 | 60 | 67 | 67 | 66 | |
| АСВ, г/сосуд | 12,2 | 22,3 | 29,1 | 29,6 | 28,4 | 0,48 |
| N, % в листьях | 1,96 | 3,75 | 4,24 | 4,26 | 4,20 | |
| в стеблях | 1,18 | 1,57 | 2,12 | 2,17 | 2,10 | |
| в корнях | 1,11 | 1,54 | 2,73 | 2,74 | 2,68 | |
| N, мг/сосуд | 167 | 505 | 911 | 913 | 883 | |
| Превышение N фикс., мг | – | 338 | 744 | 746 | 716 | |
| Сырой белок, % АСВ | 9,8 | 16,7 | 19,5 | 19,9 | 20,2 | |
Количество клубеньков при 50 % ППВ достаточно велико, однако они мелкие и их масса значительно уступает последующим вариантам.
В последних вариантах все клубеньки были активными, а в третьем – 2...4 % клубеньков были без легоглобина. По-видимому, это вызвано периодическим снижением влажности почвы несколько ниже влажности разрыва капилляров.
Количество фиксированного азота воздуха было одинаковым при предполивном пороге влажности 60 и 80 % ППВ, а при 95 % ППВ – несколько меньше, из-за ослабленной аэрации.
Периодическое снижение влажности почвы до 50 % ППВ снижало массу активных клубеньков к началу цветения в 1,7 раза, их долю от общей массы – на 12 %, количество фиксированного азота воздуха – в 2,2 раза; при этом площадь листьев и накопление сухого вещества снижались в 1,3 раза; содержание сырого белка в листьях – на 3,1 %, в стеблях – на 3,5 %.
Результаты наших исследований подтвердили ранее полученные данные на других бобовых культурах о том, что нижним порогом диапазона оптимальной влажности почвы, для реализации потенциальной симбиотической азотфиксации и продуктивности люцерны, является 60 % ППВ близкая к влажности разрыва капилляров. Диапазон влажности почвы от 60 до 95% ППВ является диапазоном оптимальной влажности почвы для люцерны посевной сорта Надежда.
Активность вирулентных заводских штаммов ризобий. В результате проведенных нами исследований установлено, что разные штаммы ризоторфина при инокуляции семян оказывают различное влияние на размеры симбиотического аппарата, в различные фазы развития люцерны.
Так, в фазу начала ветвления масса клубеньков на одном растении превысила контроль в вариантах со штаммами 425а на 1 мг, 423б – на 0,4 мг, 2М4М+404б – на 0,3 мг соответственно.
В период максимального развития клубеньков, в фазу бутонизации, на контроле растения имели 20,1 мг клубеньков, на вариантах 425а – 25,4; 412б – 23,0; 404б – 22,8; 423б – 24,7; 2М4М+404б – 22,8 мг, т.е. эти варианты превысили контроль по этому показателю на 2,7…5,3 мг на одном растении.
Активный симбиотический потенциал (АСП), объединяющий массу клубеньков и продолжительность их функционирования за вегетационный период, на вариантах с инокуляцией различными штаммами ризоторфина, превосходил контрольный вариант от 108,1 до 120,4 %. И по этому показателю лучшим оказался вариант со штаммом 425а (рис. 1).
Рисунок 1 – Активный симбиотический потенциал посевов люцерны в зависимости от активности штамма ризобий, кг·сут/га. 1996 г.
Так, в контрольном варианте, местными расами клубеньковых бактерий был сформирован АСП объемом 16,44 тыс. кг·сут/га. Активный штамм 404б увеличил этот показатель до 17,77 тыс. кг·сут/га или на 8,1 %.
Близкие результаты были получены и по штамму 2М4М+404б – 17,96 тыс. кг·сут/га или на 9,2 % больше, а наибольший АСП сформировали растения с обработкой штаммом 425а – 19,8 тыс. кг·сут/га, что выше контроля на 20,4 %.
Итоговым показателем, характеризующим активность симбиотической деятельности, является количество фиксированного азота воздуха.
В первый год жизни, в течение вегетации растения люцерны фиксировали 98…119 кг/га азота атмосферы. При этом местные дикие штаммы ризобий оказались менее эффективными.
Установлено, что наиболее приспособленным и высокоэффективным штаммом ризоторфина на посевах люцерны в условиях Центральной части Северного Кавказа является штамм 425а. Он способен активно формировать клубеньки на корнях и фиксировать азот атмосферы. Объемы азотфиксации могут достигать 119 кг/га за один укос.
Улучшение азотного питания оказало влияние и на рост и развитие растений. Высота растений на лучших вариантах достигала 85 см при средней высоте по опыту 70 см.
На вариантах с использованием заводских штаммов возрастало число стеблей на растении на 0,1…2,0 шт в среднем. Число междоузлий увеличивалось лишь на вариантах со штаммами 425а, 408б и 2М4М + 404б на 1…2 шт, что указывает на позднеспелость форм люцерны и особенности азотного питания.
Значительное влияние различные штаммы ризоторфина оказывают и на облиственность растений. При этом следует отметить, что лучший вариант опыта со штаммом 425а – 52,4 % превышает контроль на 5,4 %, остальные варианты превысили контроль на 0,5…3,7 %.
Результаты наших исследований свидетельствуют о высокой эффективности различных штаммов ризоторфина в повышении продуктивности посевов люцерны.
Все варианты опыта заметно превысили контроль и позволили получить значительные прибавки зеленой массы: от 5,7 до 25,1 ц/га, что составляет соответственно 7,5…32,8 %. Наибольший урожай получен при инокуляции семян люцерны штаммом 425а – 101,4 ц/га (один укос), а на контроле только 76,3 ц/га.
Следует отметить, что применение различных штаммов ризоторфина позволили повысить сбор сухого вещества на 13,5…53,8 %, а сбор протеина – на 0,5…2,27 ц/га. При этом закономерности между вариантами опыта в основном сохранились.
Итогом изучения активности вирулентных заводских штаммов ризобий явилась рекомендация для дальнейшего использования штамма 425а в производственных условиях на фоне оптимизации других факторов окружающей среды. Посевы, семена которых были обработаны штаммом 425а, формировали максимальный симбиотический аппарат, фиксировали до 120 кг/га азота за один укос, лучше росли и развивались, обладали наибольшей урожайностью и белковой продуктивностью.
Использование нетрадиционных удобрений и отходов промышленности в повышении интенсивности симбиотической азотфиксации люцерны. К факторам, лимитирующим интенсивность азотфиксации и продуктивность люцерны, следует отнести реакцию почвенного раствора, содержание доступных форм фосфора, калия, молибдена, бора и других элементов питания.
Недостаток перечисленных выше элементов питания растений в почве, как правило, ликвидируется путем внесения минеральных и органических удобрений. В последнее время в этих целях применяются и нетрадиционные удобрения.
Однако широкое применение нетрадиционных, особенно местных удобрений и отходов промышленности требует детального изучения их эффективности их воздействия на процесс азотфиксации у растений в конкретных климатических и почвенных условиях.
Проведенные нами исследований по использованию различных удобрений, в том числе и нетрадиционных, а также агротехнических приемов в летних беспокровных посевах люцерны на выщелоченных черноземах РСО-Алания показали их существенную эффективность (табл. 3).
Таблица 3 – Показатели симбиотической азотфиксации люцерны в зависимости от применения нетрадиционных удобрений.
| № п/п | Варианты опыта | Масса клуб., кг/га | АСП, кг·сут/га | Фикс. N2, кг/га | |
| Ветвл. | Бутониз. | ||||
| 1 | Контроль | 48,8 | 280,0 | 20270,2 | 162,2 |
| 2 | Ризоторфин | 53,6 | 444,8 | 29482,6 | 235,9 |
| 3 | Ирлит-1 | 56,9 | 440,8 | 29390,8 | 235,1 |
| 4 | Ирлит-7 | 56,0 | 428,0 | 28651,0 | 229,2 |
| 5 | Ризоторфин +Р90К60+Мо+В | 60,0 | 506,2 | 33089,8 | 264,7 |
| 6 | Ризоторф.+РКМоВ+ирлит-1 | 103,2 | 624,8 | 41827,0 | 334,6 |
| 7 | Ризоторф.+РКМоВ+ирлит-7 | 85,6 | 628,8 | 41092,6 | 328,7 |
Так, применение ризоторфина увеличивало размеры симбиотического аппарата люцерны, как на ранних фазах ее развития, так и в период максимального формирования клубеньков. Масса клубеньков к фазе ветвления в расчете на 1 га была выше, чем в контроле, на 4,8 кг, а к фазе бутонизации – на 164 кг вследствие увеличения их численности.
Припосевное внесение нетрадиционных удобрений – агроруд по эффективности не уступало инокуляции семян ризоторфином. Уже в фазу ветвления в варианте с ирлитом-1 и ирлитом-7 в посевах люцерны масса клубеньков составляла 56,9 и 56,0 кг/га.
Это объясняется тем, что в семенное ложе, вблизи ризосферы проростков, доставляется поливалентное микроудобрение, не повышающее, как традиционные минеральные удобрения, концентрацию почвенного раствора. Доступные в использовании микроэлементы повышают интенсивность азотфиксации.
При внесении оптимальных доз макроудобрений, а также молибдена на фоне инокуляции в фазу бутонизации масса клубеньков была выше, чем в вариантах с одними ирлитами (варианты 3 и 4), но значительно большее ее увеличение наблюдалось при добавлении к указанным удобрениям ирлита-1 и ирлита-7 (соответственно на 118,6 и 122,6 кг/га). Положительный эффект последних следует объяснить их большой влагоемкостью и созданием лучших условий влажности вблизи корней.
В контрольном варианте АСП люцерны находился на уровне 20270,2 кг/га, что составляет 162,2 кг фиксированного азота на 1 га. В варианте с инокуляцией посевы люцерны связывают до 235,9 кг азота воздуха на 1 га, что на 73,7 кг больше, чем в контроле.
Более значительное повышение АСП (на 106,3 и 102,7 %) и фиксации азота атмосферы (на 172,4 и 166,5 кг/га) отмечали при использовании агроруд ирлита-1 и ирлита-7 на фоне макро- и микроудобрений с инокуляцией семян ризоторфином.
В исследованиях было выявлено и положительное влияние на интенсивность азотфиксации ряда агротехнических приемов, которое более рельефно проявилось в фазу бутонизации (табл. 4).
Таблица 4 – Показатели симбиотической азотфиксации люцерны при использовании в качестве удобрений отходов производства.
| № п/п | Варианты опыта | Масса клуб., кг/га | АСП, кг·сут/га | Фикс. N2, кг/га | |
| Ветвл. | Бутониз. | ||||
| 1 | Контроль | 48,8 | 280,0 | 20270,2 | 162,2 |
| 2 | Гумат натрия | 50,4 | 309,6 | 21952,0 | 175,6 |
| 3 | СОЖ | 49,6 | 331,2 | 23075,2 | 184,6 |
| 4 | Экстракт | 50,4 | 344,8 | 23852,8 | 190,8 |
| 5 | Гумат натрия + ризоторфин | 55,2 | 360,0 | 24932,8 | 199,5 |
| 6 | СОЖ + ризоторфин | 57,6 | 468,8 | 30937,6 | 247,5 |
| 7 | Экстракт + ризоторфин | 56,8 | 448,8 | 29814,4 | 238,5 |
Так, прибавки массы клубеньков в вариантах с СОЖ и экстрактом составили 51,2 и 64,8 кг/га. Применение СОЖ на фоне инокуляции дало наилучший результат: в фазу бутонизации масса клубеньков на этом варианте превысила контроль на 188 кг/га. Несколько меньше был этот показатель при внесении экстракта на фоне инокуляции (превышение составило 168 кг/га). В то же время, использование отходов производства в качестве удобрений следует считать одним из способов экологической утилизации отходов промышленности.
Положительный эффект от внесения экстракта можно объяснить тем, что он является хорошим источником энергии для микрофлоры почвы, в том числе и азотфиксирующих бактерий.
В варианте с гуматом натрия АСП посевов люцерны было на 8,3 % выше контроля, а в варианте с тем же регулятором роста, но на фоне инокуляции семян ризоторфином – на 23,0 %. Количество фиксированного азота в этих вариантах составило 175,6 и 199,5 кг/га соответственно.
Повышение интенсивности симбиотической азотфиксации способствует получению высокого урожая зеленой массы люцерны (табл. 5).
Таблица 5 – Продуктивность люцерны при использовании различных удобрений и отходов производства, т/га.
| № п/п | Варианты опыта | Урожай зел.массы | Масса корней | Сбор сух. в-ва | Сбор протеина |
| 1 | Контроль | 31,32 | 8,24 | 6,24 | 1,232 |
| 2 | Ризоторфин | 42,00 | 10,72 | 9,16 | 1,664 |
| 3 | Ирлит-1 | 39,32 | 9,49 | 8,40 | 1,688 |
| 4 | Ирлит-7 | 38,40 | 9,37 | 7,48 | 1,456 |
| 5 | Ризоторфин +Р90К60+Мо+В | 49,72 | 12,91 | 10,88 | 2,144 |
| 6 | Ризоторф.+РКМоВ+ирлит-1 | 51,20 | 12,99 | 10,88 | 1,912 |
| 7 | Ризоторф.+РКМоВ+ирлит-7 | 49,04 | 11,86 | 10,36 | 2,124 |
| 8 | Гумат натрия | 37,04 | 9,63 | 8,20 | 1,448 |
| 9 | СОЖ | 39,72 | 9,84 | 8,92 | 1,776 |
| 10 | Экстракт | 37,48 | 9,65 | 6,24 | 1,232 |
| 11 | Гумат натрия + ризоторфин | 37,32 | 9,65 | 7,44 | 1,500 |
| 12 | СОЖ + ризоторфин | 43,32 | 10,54 | 9,32 | 1,844 |
| 13 | Экстракт + ризоторфин | 39,20 | 9,84 | 8,24 | 1,724 |
| НСР05 | 42,9 |
Так, обработка семян люцерны ризоторфином перед посевом обеспечила увеличение урожая на 106,8 ц/га по сравнению с контрольным вариантом. Менее эффективными оказались агроруды ирлит 1 и ирлит 7: прибавки составили соответственно 80 и 70,8 ц/га. Более высокая эффективность отмечена в вариантах 5, 6 и 7, где на фоне инокуляции применялись макро- и микроудобрения, а также агроруды: прибавки по сравнению с контролем составили 185,0, 198,8 и 177,2 ц/га соответственно. Аналогичную тенденцию отмечали по сбору сухого вещества и протеина.
Используемые в исследованиях различные отходы производства по-разному влияли на урожай зеленой массы люцерны. Их эффективность оказалась значительно ниже эффективности традиционных удобрений, а прибавки урожая к контролю составили 18,3…38,3%. Наименее эффективными были стимулятор роста – гумат натрия без инокуляции и на фоне инокуляции (18,3 и 19,2), а также экстракт (19,6%). В этих вариантах незначительной была прибавка и массы корней люцерны к контролю (16,9; 17,1 и 17,1 %).
В результате проведенных исследований установлено, что наиболее развитым был симбиотический аппарат люцерны при совместном внесении агроруд, макро- и микроудобрении на фоне инокуляции. В этих же вариантах был получен наибольший урожай люцерны.
Сортовые различия люцерны. Одним из главных факторов интенсификации земледелия является сортовая агротехника.
В научной литературе имеется много работ, в которых описываются различные коррелятивные связи между урожаем зеленой массы или сена у бобовых трав и рядом других морфолого-физиологических показателей.
Лучшими и наиболее точными непрямыми показателями, тесно коррелирующими с высокой продуктивностью, у взрослых растений люцерны являются размеры (масса и объем) корневой системы, а также общая листовая поверхность одного растения. У более продуктивных генотипов эти показатели значительно выше, чем у менее урожайных (С.А. Бекузарова, 2005).
В ходе изучения размеров корневой системы различных сортов люцерны, нами выявлено, что наименьшая их масса формируется у растений сорта Кевсала – в среднем 0,45 г на одно растение (рисунок 2).
Максимальная же масса корней отмечена у растений сорта Надежда – 0,58 г на одно растение или в 1,3 раза больше чем у сорта Кевсала. У сортов Зарница и Вавиловская юбилейная результаты были близки, соответственно 0,51 и 0,52 г или превышение над худшим сортом составило около 1,15 раз.
Показатель площади листьев прямо зависит от массы корней. Лучший по массе корней сорт отличился и здесь, сформировав 221,4 см листовой поверхности. Немного худшие результаты показали сорта Зарница – 214,3 см и Вавиловская юбилейная – 207,1 см. Наименьшая площадь листьев отмечена у растений сорта Кевсала – 185,7 см на одно растение.
Итоговым показателем продуктивности растений является урожай. Максимальная продуктивность надземной части растений отмечена у сортов Надежда и Зарница. При средней массе сухого вещества 1,56 г на одно растение урожай сена достигал 3,65 т/га.
Следовательно, по комплексу показателей можно выделить сорт Надежда селекции Украинского НИИ орошаемого земледелия. Максимальные масса корней одного растения, площадь ассимиляционной поверхности и урожайность сена позволили рекомендовать его для проведения дальнейших исследований в экологических условиях Центральной части Северного Кавказа.
СИМБИОТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОСЕВОВ ЛЮЦЕРНЫ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ПИТАНИЯ
И ЗОНЫ ВЫРАЩИВАНИЯ
Формирование симбиотического аппарата люцерны. На формирование и активность симбиотического аппарата оказывают влияние ряд факторов среды, в том числе наличие специфичного вирулентного активного штамма ризобий и экологические условия места произрастания.
Во всех зонах проведения исследований варианты с инокуляцией семян ризоторфином – вирулентным активным штаммом 425а отличались более ранним образованием клубеньков – в среднем на 2…3 дня (рисунок 3). Появление же легоглобина во всех вариантах отмечалось на второй день.
Более раннее образование и позднее отмирание клубеньков на всех типах почв было отмечено на вариантах с предпосевной инокуляцией семян ризоторфином. Этот факт говорит о высокой конкурентоспособности и адаптации к экологическим условиям Центральной части Северного Кавказа заводского штамма ризобий 425а.
При сравнении природно-климатических зон между собой существенно выделяется II район. Благоприятные тепловой и водный режимы позволили симбиотическому аппарату люцерны функционировать с начала апреля и до середины ноября или 220…230 дней в различные годы. В III и IV агроклиматических районах, отличающихся меньшей суммой активных температур, симбиотический аппарат люцерны функционировал примерно на 20…40 дней меньше.
Рисунок 3 – Образование клубеньков, появление легоглобина и переход его в холеглобин во второй год жизни люцерны.
О размерах и активности симбиотического аппарата можно судить, прежде всего, по сырой массе активных клубеньков и показателю АСП.
На каштановых почвах II агроклиматического района в благоприятных экологических условиях посевы люцерны сформировали максимальный симбиотический аппарат. В фазу бутонизации – начала цветения на посевах контрольного варианта масса клубеньков достигала 41 кг/га в первый год жизни, 276 кг/га – во второй год и 295 кг/га – в посевах третьего года жизни. Внесение минеральных удобрений увеличило массу клубеньков на 8…25 кг/га во все годы проведения опытов, предпосевная инокуляция добавила к их массе ещё 39…57 кг/га, а дополнительное применение ирлита-1 увеличило этот показатель до максимальных значений: масса клубеньков достигала 134 кг/га в первый год жизни, 397 кг/га – во второй год и 361 кг/га – на третий год жизни растений.
На карбонатных черноземах в III агроклиматическом районе посевы люцерны формируют массу активных клубеньков, превышающую таковую в IV агроклиматическом районе в среднем на 12…19 %. Исключения составляют только периоды с неблагоприятным увлажнением, которые были отмечены на третий год жизни растений.
В IV агроклиматическом районе на выщелоченных черноземах инокуляция семян ризоторфином на фоне минеральных удобрений в год посева увеличивала массу клубеньков к фазе цветения на 31...45 %, на второй год жизни растений – на 6...15 %, такая же закономерность сохранилась и на третий год пользования посевом.
Применение ирлита-1 оказывало положительное влияние на формирование симбиотического аппарата на всех изучаемых типах почв. Ирлит-1 в год посева повышал массу клубеньков во II агрорайоне на 7…10 %, в III районе – на 13…14% и в IV районе – на 10...14%. Аналогичный эффект отмечен на второй и третий год жизни растений во всех агроклиматических зонах, превышение массы клубеньков составило 5…12 и 2…11% соответственно годам жизни.
Максимальная величина АСП отмечалась во все годы исследований во II агроклиматическом районе – 18170…51558 кг·дней/га. На контрольном варианте в посевах второго года жизни АСП составил более 35 тыс.кг·дней/га, а при оптимизации режима минерального питания и инокуляции семян величина АСП достигала 51558 кг·дней/га, что на 44 % выше показателей естественных чистых посевов.
Наши исследования показали, что во все годы проведения опытов и во всех районах исследований оптимизация фосфорного питания, инокуляция семян активным штаммом ризобий, а также предпосевная обработка их ирлитом-1, увеличивают массу клубеньков, продолжительность симбиоза и активный симбиотический потенциал люцерны, по-видимому, за счет лучшей обеспеченности микроэлементами. По итоговому показателю – АСП, лучший вариант (Р + инокуляция + ирлит-1) превышает таковой контрольного варианта на 44,2 % – во II агроклиматическом районе, на 35,7 % – в III районе и на 29,4 % в IV агроклиматическом районе.
Удельная активность симбиоза и количество фиксированного азота воздуха в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания. Удельная активность симбиоза (УАС) характеризуется количеством симбиотически фиксированного азота воздуха одним килограммом активных клубеньков в сутки.
Во все годы исследований во II агроклиматическом районе величина удельной активности симбиоза изменялась незначительно. Так, в год посева, в 2000 и 2001 годах УАС составила 12,0…13,3 г/кг активных клубеньков в сутки. В 2001 и 2002 годах УАС незначительно снизилась – 11,9…12,0 г/кг·сутки. А на посевах третьего года жизни достигла своего максимума – 14,1 г/кг·сутки.
III агроклиматический район в РСО-Алания занимает промежуточное положение между II и IV районами, как по теплообеспеченности, так и по условиям влажности вегетационного периода. В связи с этим мы ожидали получение здесь сравнительно средних величин удельной активности симбиоза. Однако полученные в ходе исследований данные не подтвердили ожидаемые результаты. Диапазон варьирования УАС по годам был не большой и составил 3,6…5,5 г/кг·сутки, при этом минимальные значения УАС приходятся на неблагоприятный по влагообеспеченности год, а максимальные – на 2003 и 2005 годы, когда растения были обеспечены влагой. Весьма неустойчивое и недостаточное увлажнение в этом районе способствовало получению низких показателей УАС в сравнении с другими агроклиматическими районами.
Конечным результатом симбиотической деятельности бобовых культур является фиксация молекулярного азота атмосферы.
Результаты наших исследований свидетельствуют о максимальном уровне азотфиксации посевов люцерны во II агроклиматическом районе. В год посева объемы азотфиксации составили здесь 231…329 кг/га, во второй год жизни – 407…613 кг/га и на третий год – 403…528 кг/га.
Промежуточное положение III агроклиматического района было подтверждено и по количеству фиксированного азота воздуха за исключением 2004 года, отличившегося крайне неравномерным распределением и недостаточным количеством осадков.
В 2004 году в посевах первого года жизни было усвоено самое низкое количество азота воздуха 16…40 кг/га, что примерно в 2 раза уступает соответствующим показателям IV агроклиматического района и в 7…10 раз меньше II района.
В IV агроклиматическом районе наименьшая симбиотическая азотфиксация отмечена посевами первого года жизни в 1996 г. и составила 27...68 кг/га.
В 1997 году посевами люцерны первого года жизни усвоено азота воздуха за вегетацию в 1,5...2 раза больше, чем в 1996 году. В этом же году количество фиксированного азота воздуха составило 168...217 кг/га, а посевы третьего года жизни в 1998 г. – 63…74 кг/га азота.
Сравнительная оценка количества фиксированного азота воздуха симбиотическим аппаратом люцерны в различных экологических условиях Центральной части Северного Кавказа показывает, что наиболее полно реализуется симбиотический азотфиксирующий потенциал этой культуры во II агроклиматическом районе при оптимизации фосфорного питания, предпосевной инокуляции семян ризоторфином в смеси с природной агрорудой – ирлитом-1 при орошении. Клубеньковые бактерии люцерны усваивают из атмосферы в этих условиях до 600 кг молекулярного азота на одном гектаре.
ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АКТИВНОСТИ СИМБИОЗА
Рост и развитие люцерны. Люцерна отличается более интенсивным формированием симбиотического и фотосинтетического аппарата во второй год жизни. В первый год жизни люцерна растет значительно медленнее. Всходы её появляются на 7...10 день после посева. При появлении первых настоящих листьев начинают образовываться первые клубеньки, при недостатке влаги этот процесс задерживается.
В первый год жизни во II агроклиматическом районе более благоприятные тепло- и влагообеспеченность позволили получить два полноценных укоса, тогда как в III и IV агрорайонах – по одному полноценному укосу и отаве.
Максимальной высотой отличались растения люцерны при улучшении режима минерального питания и активизации симбиотической азотфиксации. При этом во всех вариантах наибольшую высоту имели растения первого укоса второго года жизни.
Густота всходов во всех агроклиматических районах также зависела от используемых агроприемов. В первый год жизни растений все используемые агроприемы достоверно повышали густоту стояния люцерны, на второй и третий год опытов существенные различия отмечены только на вариантах с предпосевной инокуляцией семян. В конце пользования посевами люцерны густота растений в опытах составила 720…1260 тыс./га, при этом все варианты опыта имели достоверную разницу.
На второй и третий годы жизни люцерны наступление фенологических фаз практически не зависело от агроприемов. В то же время, благоприятные климатические условия (температурный режим и влагообеспеченность) во II агроклиматическом районе позволили получить четыре полноценных урожая, тогда как в III и IV районах климатические условия способствовали формированию только трех укосов люцерны.
Динамика площади листьев. В соответствии с уровнем активности симбиоза шёл процесс фотосинтетической деятельности посевов.
Результаты наших исследований свидетельствуют, что вносимые минеральные макро- и микроудобрения, а также бактериальный препарат – ризоторфин, оказали существенное влияние на основные фотосинтетические показатели посевов люцерны, в том числе и на площадь листьев.
В динамике площадь листьев уменьшается с каждым укосом в течение вегетационного периода. Минимальная площадь листовой поверхности отмечается в первый год жизни растений, максимальная – в первом укосе второго года жизни растений.
Во II агроклиматическом районе посевы люцерны формировали значительно большую ассимиляционную поверхность в сравнении с III и IV районами. В год посева было сформировано 24,4…27,9 тыс.м/га листьев, что примерно на 37% выше III района и на 55 % больше IV агроклиматического района. В отличие от других районов исследований здесь был сформирован второй укос со средней площадью листьев 24 тыс.м/га.
Во второй и третий годы жизни уменьшается площадь листьев от первого укоса к последнему на всех вариантах. Максимальная площадь ассимиляционной поверхности формируется к первому укосу во все годы жизни растений и постепенно уменьшается с каждым укосом. Диапазон площади листьев по вариантам составил 28,6…51,2 тыс.м/га.
В III агроклиматическом районе в целом закономерность динамики площади листьев по укосам сохранилась.
На рисунке 6 приведены по агроклиматическим районам средние значения фотосинтетического потенциала посевов люцерны за все годы пользования посевами. Незначительные различия отмечены между III и IV районами в пользу последнего в среднем на 6…12 %. ФП посевов люцерны во II агроклиматическом районе примерно в два раза выше, чем в других районах. При этом максимальный фотосинтетический потенциал составил в среднем за годы опытов 3 292 000 м/га.
Динамика накопления сухого вещества посевами люцерны. Накопление сухого вещества отдельными органами и целым растением люцерны в решающей степени зависит от обеспеченности растений биологически фиксированным азотом и коррелирует с другими показателями фотосинтетической деятельности посевов, в частности, с величиной площади листьев и высотой растений.
Во II агроклиматическом районе общая закономерность в накоплении сухого вещества была аналогична III и IV агрорайонам, однако объемы его значительно выше. В контрольном варианте в посевах первого года жизни растений было накоплено 10,05…10,43 т/га сухого вещества. При улучшении фосфорного и борного питания оно увеличилось на 0,72…0,95 т, активизация симбиотической деятельности позволила дополнительно получить 8…20 ц/га сухого вещества, а использование агроруды – Ирлит-1 – ещё на 2,8…9 ц/га выше.
Во второй год жизни люцерны в контрольном варианте накапливалось порядка 18,0 т/га сухого вещества. Внесение фосфорных и борных удобрений увеличило этот показатель на 5,7…8,8 %, использование ризоторфина – на 12,3…13,5 %, а предпосевная инокуляция семян ризоторфином и Ирлитом-1 – на 16,8…18,8 %.
Накопление сухого вещества отдельными органами и целым растением люцерны в решающей степени зависит от обеспеченности растений биологически фиксированным азотом. Активизация симбиотической деятельности посевов – вариант Р + инокуляция + Ирлит-1, позволяет растениям накапливать на 10…27 % больше сухого вещества, чем в контрольных вариантах в каждом агроклиматическом районе.
Влагообеспеченность зоны оказывает влияние, как на объемы накопления сухого вещества, так и на соотношение надземной и подземной массы растений. В засушливых условиях корни в поисках влаги сильнее развиваются, и их доля в общей массе растения возрастает.
Во II агроклиматическом районе при благоприятных условиях влагообеспеченности за счет орошения и оптимальных условиях биологической азотфиксации накопление сухого вещества достигает 56,1 ц/га в среднем за один укос.
Чистая продуктивность фотосинтеза. Во II агроклиматическом районе чистая продуктивность фотосинтеза в среднем по годам жизни растений и в целом по опыту была выше, чем в других агроклиматических районах.
В первый год жизни растений чистая продуктивность фотосинтеза составила 4,2…5,0 г/м·сутки. Оптимизация условий для симбиотической азотфиксации повысила величину ЧПФ на 0,1…0,5 г/м·сутки, увеличиваясь по мере улучшения обеспеченности растений биологически связанным азотом.
Во второй и третий годы жизни растений чистая продуктивность фотосинтеза оставалась примерно на таком же уровне, что говорит о сравнительной выравненности факторов жизни растений во II агроклиматическом районе. Величина ЧПФ в среднем за год изменялась в этот период в диапазоне 3,9…4,8 г/м·сутки.
В III агроклиматическом районе величина чистой продуктивности фотосинтеза изменялась по годам жизни растений от 2,6 г/мсутки – до 4,9 г/м·сутки. Различия в величине ЧПФ обусловлены в большей степени уровнем влагообеспеченности и в меньшей условиями питания растений по вариантам опыта.
В IV агроклиматическом районе чистая продуктивность фотосинтеза была сравнительно близкой во всех вариантах опыта. Лишь в год посева в контрольном варианте чистая продуктивность фотосинтеза была ниже, чем в других вариантах – 3,2 против 3,3…3,4 г/м·сутки.
При сравнении данных по трем агроклиматическим районам по величине чистой продуктивности фотосинтеза можно выделить II агрорайон с более высокими и стабильными показателями. III и IV агроклиматические районы с нестабильными экологическими условиями имели более низкие показатели в диапазоне 2,2…5,1 г/м·сутки.
ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ ЛЮЦЕРНЫ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ
И АКТИВНОСТИ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ
Урожай сена люцерны. Результатом симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов является урожай. Данные, проведенных нами исследований, показывают, что во всех агроклиматических районах Центральной части Северного Кавказа возможно получение высоких урожаев сена люцерны с высокой питательной ценностью.
II агроклиматический район отличался максимальной урожайностью, где лучшие тепло- и влагообеспеченность позволили в среднем за один укос получать 3,51…4,24 т/га сена. Оптимизация условий для симбиотической азотфиксации позволила сформировать на 20,8 % больше сена, чем в контрольном варианте. Использование только минеральных удобрений дало прибавку в 6%, а предпосевная инокуляция семян на этом же фоне увеличила урожайность на 14,2 %.
В III агроклиматическом районе средний урожай сена за один укос был значительно ниже и колебался в пределах 1,95…2,24 т/га. Предпосевная инокуляция семян ризоторфином совместно с ирлитом-1 на фоне оптимизации фосфорного питания повышала урожай на 16,1 %.
За годы исследований в IV агроклиматическом районе урожай сена за один укос составил 2,38…2,72 т/га, увеличиваясь с улучшением азотного питания растений. Оптимизация фосфорного и молибденового питания здесь способствовали формированию сена на 5 % больше контрольного варианта, инокуляция семян на этом фоне позволила получить на 11 % больше, а использование ирлита-1 дало максимальный эффект – 14 %.
Необходимо также отметить, что урожайность люцерны во II агроклиматическом районе на 47…56 % выше показателей IV района и на 80…90% превосходит урожайность посевов в III агроклиматическом районе (рисунок 4).
Рисунок 4 – Урожай сена люцерны в зависимости от условий выращивания (в среднем за один укос) в различных агроклиматических районах, т/га (1996…1998; 2000…2002; 2003…2005 г.г.)
Следовательно, наибольший урожай сена люцерны формируется при активизации симбиотической азотфиксации посевов. Продуктивность растений при этом увеличивается на 14…20,8 %.
Белковая продуктивность посевов люцерны. Белковая продуктивность является важным показателем, характеризующим эффективность использования того или иного агроприема в решении проблемы растительного белка и повышении продуктивности животноводства.
II агроклиматический район отличался, как самыми высокими урожаями сена, так и максимальными показателями сбора белка с единицы площади.
В посевах первого года жизни здесь всего за два укоса было собрано 920…1285 кг/га сырого белка. При этом прибавка от применения минеральных удобрений составила 8,2…11,5 %, предпосевной инокуляции семян на фоне минеральных удобрений – 23,3…34,6 %, использования ирлита-1 на фоне других агротехнических приемов – 34,4…39,7 %. На второй год пользования посевом белковая продуктивность в варианте с наиболее активной симбиотической азотфиксацией превысила 3 т/га. При этом было получено на 736…792 кг/га или на 26…28 % больше белка, чем в контрольном варианте.
В посевах третьего года жизни сбор белка несколько снизился вследствие некоторого снижения урожая сена, однако, эффективность лучшего варианта (Р+инокуляция+ирлит-1) достигала 40 % в сравнении с контрольным вариантом.
В III агроклиматическом районе вследствие более низкого урожая сена накопление белка также было ниже, чем в других районах исследований.
Эффективность использования фосфорных и борных удобрений в среднем за годы опытов в сравнении с контрольным вариантом составила 8,4 %, дополнительная инокуляция семян ризоторфином способствовала увеличению сбора белка с 1 га на 17,7 %, а оптимизация условий для симбиотической азотфиксации в варианте (Р+инокуляция+ирлит-1) позволила повысить сбор белка на 24,7 %.
Анализ показателей сбора белка по годам исследований подтверждает тенденцию снижения эффективности от первого года к последнему. Однако и в третий год пользования посевом прибавка в лучшем варианте достигала 10 % в сравнении с контрольным вариантом.
В IV агроклиматическом районе в год посева сбор белка был в диапазоне 788…1162 кг/га. Инокуляция семян ризоторфином способствовала получению дополнительных 62…132 кг/га белка в зависимости от условий влагообеспеченности. В варианте (Р+инокуляция+ирлит-1) сбор белка был максимальным – 1043…1162 кг/га, что на 32,4…36,7 % выше показателей контрольного варианта.
На второй год пользования травостоем в 1997 году при оптимизации условий минерального питания, активизации симбиотической деятельности и оптимальной влагообеспеченности он возрастал с 1732 до 2072 кг/га или на 19,6 % по сравнению с контролем.
Следовательно, сбор белка с единицы площади увеличивается по мере улучшения условий минерального питания и активизации симбиотической деятельности посевов. Эффективность предлагаемых агроприемов достигает от 20 % в IV агроклиматическом районе, до 40 % во II агроклиматическом районе по сравнению с контрольными вариантами.
Семенная продуктивность люцерны в степной зоне. Экологические условия, необходимые для выращивания люцерны на корм, отличаются от условий, способствующих формированию урожая ее семян. Большинство исследователей отмечают важность экологических факторов в создании генеративного потенциала. Среди указанных факторов решающее значение в процессах плодообразования люцерны имеют погодные условия.
Результаты наших исследований показали, что различия между вариантами в структуре урожая незначительны. Мы это связываем, прежде всего, с тем, что для получения семян люцерны в наших опытах густота стояния растений завышена. И недостаточная освещенность растений явилась главным ограничивающим фактором в формировании семенной продуктивности.
Количество кистей с бобами на одном растении сильно варьирует в зависимости от года жизни растения. Так, у люцерны в первый год жизни формируется не более 3 генеративных органов с соцветиями, на второй год жизни их образуется уже более 10, а на третий год – более 15 шт на одном растении. В этой же связи значительно изменяется количество кистей с бобами на одном растении. Длина кисти по вариантам опыта была близкой и закономерностей по этому показателю не выявлено.
Полноценных семян в одном бобе насчитывалось от 3,0 в контроле до 4,1 в варианте с оптимизацией фосфорного питания и инокуляции семян ризоторфином и ирлитом-1.
Семена люцерны высокого качества имеют массу 1000 семян 2,0 г и более. В наших опытах этот показатель изменялся в диапазоне 1,54…1,92 г, что говорит об их низких качественных показателях. Главной причиной этому, на наш взгляд явились загущенные посевы люцерны. В то же время, оптимизация условий для симбиотической азотфиксации способствовала увеличению массы 1000 семян на 24,7 % в сравнении с контрольным вариантом.
Урожай семян люцерны (табл. 6) в наших исследованиях был сравнительно невысоким.
В экологических условиях II агроклиматического района уже в первый год пользования посевом можно получать урожай семян. Однако в этом случае он бывает невысоким в зависимости с биологическими особенностями роста люцерны. Так, в 2000 году урожай колебался в пределах 50,2…112,6 кг/га, увеличиваясь по мере улучшения условий для симбиотической азотфиксации.
Таблица 6 – Урожай семян люцерны (кг/га).
2000…2002 г.г. II агрокл. район (Моздокский ГСУ).
| Год жизни | Год | Контроль | Р + В | Р+В+ин. | Р+ин.+ир-1 | НСР05 |
| 1 год жизни | 2000 | 50,2 | 76,0 | 110,0 | 112,6 | 3,4 |
| 2001 | 64,9 | 100,6 | 141,0 | 146,2 | 4,2 | |
| 2 год жизни | 2001 | 80,9 | 123,2 | 178,8 | 181,2 | 5,6 |
| 2002 | 107,4 | 164,2 | 228,3 | 225,2 | 9,3 | |
| 3 год жизни | 2002 | 129,7 | 201,2 | 281,9 | 292,5 | 8,8 |
На второй и на третий годы жизни растений биологические особенности роста и развития люцерны позволяют получать значительные прибавки к урожаю семян по сравнению с первым годом пользования посевами.
В 2002 году в более загущенных посевах урожай семян находился в диапазоне 107,4…228,3 кг/га, сохранив при этом выявленную закономерность повышения урожайности семян по мере улучшения условий выращивания.
Растения третьего года жизни в 2002 году оказались в условиях меньшей густоты стояния из-за сильной изреживаемости посевов к третьему году. Сформировав значительно больше генеративных побегов с соцветиями к третьему году, семенная продуктивность люцерны достигла максимальных показателей и составила 129,7 кг в контрольном варианте и 292,5 кг/га в варианте Р+инокуляция+ирлит-1.
Таким образом, оптимизация условий для симбиотической азотфиксации увеличивает все показатели структуры урожая – количество соцветий на одном растении, количество бобов в кисти, число семян в одном бобе, массу 1000 семян, и, в конечном счете, урожай семян. В среднем за три года исследований семенная продуктивность люцерны повысилась на 110…125 % в сравнении с контрольным вариантом.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И КАЧЕСТВО КОРМА В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ условий выращивания и активности симбиоза
Содержание азота и фосфора в органах растений в зависимости от условий выращивания. В ходе исследований выявлено, что содержание азота в растениях люцерны прямо зависит от величины симбиотического аппарата и обеспеченности растений биологически фиксированным азотом. Улучшение азотного питания повышает его концентрацию в органах растений.
Во II агроклиматическом районе растения отличались сравнительно большей концентрацией азота во всех органах растений вследствие лучшей обеспеченности биологически связанным азотом.
В год посева содержание азота в листьях колебалось в пределах 4,54…4,76 %, в стеблях – 2,48…2,62 % и в корнях – 2,05…2,38 %. При этом во втором укосе концентрация азота несколько повышается в сравнении с первым укосом.
Во второй год жизни содержание азота в вегетативных органах растений люцерны в первом укосе было несколько ниже и составило в 2001 году – 4,31…4,45 % и в 2002 году – 4,34…4,52 %. Однако с каждым укосом его концентрация увеличивалась и к концу вегетации содержание азота дошло до уровня показателей первого года.
На посевах третьего года жизни снижение азотфиксирующей активности посевов повлекло за собой и некоторое снижение содержания азота в органах растений люцерны.
Активность симбиоза в степной зоне оказывала заметное влияние и на содержание фосфора в органах растений люцерны.
В III агроклиматическом районе менее активная в сравнении с посевами других зон исследований, биологическая фиксация азота воздуха обусловила и меньшую концентрацию его во всех частях растений.
Концентрация фосфора в органах растений в III агроклиматическом районе была довольно высокой в сравнении со II и находилась примерно на уровне показателей IV. Тенденция, отмеченная в двух других агроклиматических районах, по содержанию азота и фосфора в растениях четко прослеживается и в III агроклиматическом районе – концентрация фосфора имеет обратную связь с содержанием азота. Такую закономерность отмечали в каждом укосе во все годы проведения исследований.
Наши исследования показали, что во всех трех агроклиматических районах наибольшее содержание азота во всех органах растений в каждый укос и во все годы жизни было при достаточной обеспеченности макро- и микроэлементами, предпосевной инокуляции семян ризоторфином в смеси с агрорудой ирлитом-1. В контрольном варианте содержание азота во всех органах растений было самым низким. Отмечена четкая тенденция снижения содержания фосфора с повышением содержания азота в растениях.
Потребление и вынос элементов минерального питания единицей урожая. Потребление элементов минерального питания посевами является функцией накопления абсолютно сухого вещества и содержания в нем данного элемента.
С улучшением условий для симбиотической азотфиксации повышалось накопление сухого вещества посевами и содержание азота во всех органах растений. Как следствие, возрастало и накопление азота.
Во II агроклиматическом районе накопление азота шло с максимальной интенсивностью. Здесь в среднем за один укос в корневой системе растений накапливалось 7,5…10,6 кг/га азота или на 25…30 % больше, чем в IV агроклиматическом районе. В стеблях в каждый укос было 36,4…47,4 кг/га азота и в листьях – 86,4…109,9 кг/га.
Оптимизация факторов среды для максимальной симбиотической азотфиксации способствовала накоплению азота в вегетативных органах люцерны на 27…41 % больше, чем в контрольном варианте во все годы жизни и в каждый укос.
Накопление азота в органах растений в III агроклиматическом районе было сравнительно ниже, чем в других агрорайонах. Основной причиной этому является неустойчивое увлажнение почв данного района.
В корнях накапливалось в среднем 4,9…6,4 кг/га азота, при этом наименьшее накопление было в контрольном варианте – 4,9 кг/га. При оптимизации фосфорного и борного питания накопление азота в корнях увеличилось на 10,2 %; инокуляция семян, способствуя лучшей обеспеченности растений азотом, и лучшему развитию корневой системы, увеличило накопление азота на 24,5 %.
Накопление азота в стеблях и листьях имело ту же закономерность.
Наибольшее потребление азота отмечено в варианте с максимальной биологической азотфиксацией – «Р + инокуляция + ирлит-1».
В IV агроклиматическом районе в среднем за каждый укос в корнях растений контрольного варианта накапливалось 5,2 кг/га азота. При улучшении азотного питания, в вариантах с инокуляцией семян, накопление азота в корнях достигало соответственно 6,6 и 6,8 кг/га.
В стеблях люцерны в этих же условиях накапливалось от 18,9 кг/га азота в контрольном варианте до 22,7 кг/га в варианте Р+инокуляция+ирлит-1. Максимальное накопление азота происходило в листьях – 48,9…57,5 кг/га за один укос.
Растения люцерны накапливали фосфора намного меньше, чем азота.
Так, во II агроклиматическом районе потребление фосфора посевами люцерны во все годы было выше, чем в III и IV агрорайонах, вследствие формирования более высокого урожая сена. В первый год жизни растениями было накоплено 15…22 кг/га фосфора, во второй и третий годы потребление фосфора достигало 43…61 кг/га, увеличиваясь по мере роста урожая.
Посевы люцерны в III агроклиматическом районе в первый год жизни потребили всего 10…15 кг/га, второго года – 16…22, и третьего – 17…22 кг/га фосфора.
В IV агрорайоне потребление растениями фосфора в год посева составило около 16 кг/га, на второй год жизни – 16…27 к/га и на третий год – 15…18 кг/га.
Наибольшее потребление фосфора, 22…27 кг/га, отмечено посевами люцерны второго года жизни растений при оптимальной влагообеспеченности.
Сведения о максимальном потреблении элементов минерального питания представляют интерес при разработке системы удобрения севооборота. Они показывают, какое количество данного элемента растения должны потребить для формирования единицы урожая. Для бобовых культур наиболее важными являются показатели максимального потребления азота, фосфора и калия. Поскольку в почвах опытных участков содержание калия высокое мы не применяли калийные удобрения под люцерну, следовательно, сведения о потреблении калия отсутствуют.
Зная максимальное потребление азота и вынос его 1 тонной сена люцерны и урожай сена, мы определили количество азота, оставляемое в почве после уборки урожая. Для люцерны это может представлять интерес только в конце третьего года жизни.
Во II агроклиматическом районе потребление азота в первый год жизни растений составило 40,3…45,0 кг/т. В лучшем варианте (Р+инокуляция+ирлит-1) потребление азота на 3,4…4,5 кг/т было больше, чем растениями контрольного варианта. Во второй и третий годы жизни растений отмечается некоторое снижение содержания азота в сене – во второй год 37,4…41 кг/т и на третий год – 32,2…34,3 кг/т.
Вынос азота с 1 т сена аналогичен его потреблению.
Потребление и вынос фосфора единицей урожая мало отличались по вариантам опыта и составили: потребление – от 3,0 до 3,6 кг/т, вынос – от 2,1 до 2,9 кг/т сена. При этом отмечается снижение потребления и выноса фосфора по годам исследований – чем старше посевы, тем больше они выносят фосфора. Сравнивая эти показатели с данными о потреблении и выносе азота, можно отметить обратную зависимость – с уменьшением потребления и выноса азота увеличивается потребление и вынос фосфора.
В конце пользования посевом люцерны во II агрорайоне в почве осталось в контрольном варианте 71,3 кг/га азота, а в лучшем варианте – 97,9 кг/га азота.
Закономерности, установленные во II агроклиматическом районе по потреблению и выносу азота и фосфора, отмечались и в III агрорайоне.
После уборки в конце третьего года пользования посевом люцерны в почве осталось в контрольном варианте 33,8 кг/га азота, в варианте с использованием минеральных удобрений – 34,6 кг/га азота, при инокуляции семян на фоне удобрений – 37,6 кг, а в варианте (Р+инокуляция+ирлит-1) – 38,5 кг/га азота.
В IV агроклиматическом районе показатели потребления и выноса азота и фосфора были очень близки к показателям III агрорайона.
В конце третьего года жизни в почве контрольного варианта осталось 30 кг азота на 1 га, а в лучшем варианте – 35 кг/га.
Максимальное потребление и вынос фосфора единицей урожая люцерны меньше различается по вариантам опыта.
Кормовые достоинства люцерны в зависимости от условий выращивания. Качественные характеристики многолетних бобовых трав определяются биохимическим составом получаемого из них корма, содержанием: сырого белка, жира, безазотистых экстрактивных веществ, клетчатки и зольных элементов.
Результаты наших исследований (табл. 7) показывают, что содержание сырого белка повышается с улучшением условий для симбиотической азотфиксации и обеспеченности растений азотом.
Во II агроклиматическом районе растения люцерны отличались большей концентрацией сырого белка. Содержание белка в надземной массе в среднем за время исследований возрастало с 21,2 до 23,0 %. При этом, применение фосфорных удобрений, предпосевная инокуляция семян ризоторфином и ирлитом-1 повышало содержание белка на 1,8 % в сравнении с контрольным вариантом.
В III агроклиматическом районе, где менее благоприятные условия для симбиотической азотфиксации и худшая обеспеченность растений азотом, содержалось меньше сырого белка в сравнении с посевами люцерны II и IV районов. В среднем за годы проведения исследований содержание белка в сене колебалось от 19,3 до 20,5% АСВ, увеличиваясь по мере улучшения обеспеченности растений биологически связанным азотом.
В IV агроклиматическом районе в год посева концентрация сырого белка в абсолютно сухом веществе повысилась с 21,1…22,8 % до 23,2…23,5 %. На второй год жизни при достаточной влагообеспеченности содержание сырого белка в растениях колебалось от 19,2…21,6 в контрольном варианте до 21,9…22,2 % в лучшем варианте.
Таблица 7 – Кормовые достоинства сена люцерны в зависимости от условий выращивания и зоны, % АСВ (в среднем). 1996…2005 г.г.
| Показатели | Контроль | Р + В | Р + В + ин. | Р+ин.+ир-1 |
| II агроклиматический район (в ср. за 2000…2002 г.г.) (135 м н.у.м. – Моздокский ГСУ) | ||||
| Сырой белок | 21,2 | 21,6 | 22,2 | 23,0 |
| БЭВ | 32,4 | 32,1 | 31,8 | 31,5 |
| Клетчатка | 22,5 | 22,3 | 21,4 | 20,8 |
| Жир | 3,9 | 3,9 | 3,6 | 3,5 |
| Зола | 11,6 | 11,6 | 12,1 | 12,2 |
| III агроклиматический район (в ср. за 2003…2005 г.г.) (400 м н.у.м. – Кировский ГСУ) | ||||
| Сырой белок | 19,3 | 19,6 | 20,1 | 20,5 |
| БЭВ | 33,6 | 33,1 | 32,9 | 32,4 |
| Клетчатка | 23,8 | 23,4 | 23,2 | 22,7 |
| Жир | 4,1 | 4,0 | 4,0 | 3,8 |
| Зола | 11,4 | 11,5 | 11,6 | 11,8 |
| Показатели | Контроль | Р + Мо | Р + Мо + ин. | Р+ин.+ир-1 |
| IV агроклиматический район (в ср. за 1996…1998 г.г.) (600 м н.у.м. – ст. Архонская) | ||||
| Сырой белок | 20,2 | 20,4 | 20,9 | 21,3 |
| БЭВ | 32,9 | 32,9 | 32,6 | 32,4 |
| Клетчатка | 22,8 | 22,5 | 22,1 | 21,7 |
| Жир | 4,0 | 4,0 | 3,8 | 3,8 |
| Зола | 11,5 | 11,5 | 11,8 | 11,9 |
При ухудшении влажности почвы в 1998 г. данный показатель изменялся в пределах от 18,1…20,4 до 18,9…21,3 %. В течение вегетации колебания содержания сырого белка в сене люцерны находились в диапазоне 17,1…21,5 %.
Содержание жира, клетчатки и безазотистых экстрактивных веществ имеет обратную закономерность, то есть их концентрация несколько снижается.
Содержание золы имеет ту же тенденцию, что и сырой белок, то есть увеличивается по мере улучшения режима минерального питания. В IV агроклиматическом районе в среднем за первый год жизни растений содержание золы возросло с 11,0…11,1 до 11,3…11,6 %. В посевах люцерны второго года жизни соответственно с 11,0…12,2 % до 11,3…12,9 %; на третий год пользования посевом этот показатель вырос с 11,4…12,8 % до 11,9…12,9 % АСВ.
Во II и III агроклиматических районах данная закономерность сохранилась, а диапазон концентрации зольных элементов был близок к показателям IV агрорайона.
АГРОТЕХНИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЛЮЦЕРНЫ
В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Доля участия биологического азота в питании растений. Весьма большой научный и практический интерес представляют данные о соотношении биологического и минерального азота почвы в питании бобовых культур. Доля участия каждого источника зависит от величины и активности симбиотического аппарата, который в свою очередь, определяется обеспеченностью элементами минерального питания и метеорологическими условиями года.
Интенсивная симбиотическая азотфиксация люцерны во II агроклиматическом районе позволила значительно увеличить роль атмосферного азота в структуре источников азота в питании растений (табл. 8).
Таблица 8 – Доля участия азота воздуха в питании растений люцерны, %.
2000…2002 г.г. – II агрокл. район (Моздокский ГСУ).
| Год жизни | Год | Контроль | Р + В | Р+В+ин. | Р+ин.+ир-1 |
| Год посева | 2000 | 74 | 77 | 79 | 80 |
| 2001 | 81 | 82 | 84 | 85 | |
| Второй год жизни | 2001 | 70 | 70 | 77 | 80 |
| 2002 | 70 | 70 | 76 | 79 | |
| Третий год жизни | 2002 | 78 | 80 | 80 | 80 |
В год посева доля азота воздуха в питании растений достигала 74…85%, во второй год жизни растений – 70…80 % и на третий год пользования посевами – 78…80 %, увеличиваясь по мере роста объемов азотфиксации.
Это способствовало значительной экономии энергии на азотные удобрения и снижению себестоимости продукции до минимальных значений по сравнению с другими агроклиматическими районами.
Минимальный процент участия азота воздуха в питании растений во все годы исследований отмечен в контрольном варианте и составил 70…81%.
Максимальный процент участия азота воздуха в питании растений люцерны был отмечен в варианте (Р+инокуляция+ирлит-1). Во все годы исследований он не опускался ниже 79 %, но достигал 85 %.
В год посева (2003 г) в III агроклиматическом районе доля участия азота воздуха в питании растений люцерны была довольно высока – 58…68 % (табл. 9).
Эти показатели выше, чем аналогичные в IV агроклиматическом районе. Это произошло за счет лучшей влагообеспеченности растений в 2003 году, тогда как в 1996 году в IV агроклиматическом районе посевы страдали от недостатка влаги.
Таблица 9 – Доля участия азота воздуха в питании растений люцерны, %.
2003…2005 г.г. – III агрокл. район (Кировский ГСУ).
| Год жизни | Год | Контроль | Р + В | Р+В+ин. | Р+ин.+ир-1 |
| Год посева | 2003 | 58 | 63 | 67 | 68 |
| 2004 | 16 | 26 | 29 | 31 | |
| Второй год жизни | 2004 | 49 | 52 | 56 | 56 |
| 2005 | 61 | 64 | 66 | 68 | |
| Третий год жизни | 2005 | 64 | 66 | 66 | 67 |
В засушливом 2004 году эти показатели резко снизились до 16…31%, что ниже показателей IV агроклиматического района в засушливом 1996 году на 6…9% (табл. 10).
В этом же году в посевах второго года пользования доля азота воздуха в питании растений повысилась до 49…56 %, что объясняется лучшей приспособленностью и конкурентоспособностью растений люцерны второго и третьего года жизни.
Таблица 10 – Доля участия азота воздуха в питании растений люцерны, %.
1996…1998 г.г. – IV агрокл. район (ст. Архонская).
| Год жизни | Год | Контроль | Р + В | Р+В+ин. | Р+ин.+ир-1 |
| Год посева | 1996 | 22 | 31 | 35 | 40 |
| 1997 | 44 | 49 | 51 | 62 | |
| Второй год жизни | 1997 | 61 | 65 | 65 | 65 |
| 1998 | 44 | 46 | 48 | 51 | |
| Третий год жизни | 1998 | 37 | 38 | 40 | 41 |
В год посева в IV агроклиматическом районе при недостатке влаги растения использовали в основном азот почвы, доля биологического азота составила всего 22…40 %, увеличиваясь по мере улучшения условий питания. В 1997 году при лучшей влагообеспеченности она возросла до 44…62 %.
На второй год пользования посевом при достаточной влагообеспеченности в 1997 г. доля биологического азота в питании растений повысилась до 61…65 %.
В засушливом 1998 году доля биологического азота в питании растений второго года жизни снизилась до 44…51 %, а на посевах третьего года жизни – до 37…41 %.
На структуру источников азота воздуха в питании растений по вариантам опыта существенное влияние оказывали условия для симбиотической азотфиксации.
Оптимизация фосфорного и молибденового питания повышала долю азота в питании растений в год посева на 5…9 %, дополнительная инокуляция семян ризоторфином – на 7…13 %, а использование ирлита-1 – на 18 %.
На второй и третий годы пользования посевом при недостаточной влагообеспеченности доля участия азота воздуха в питании растений разных вариантов была практически одинаковой.
Количество органического вещества и азота оставляемого в почве с корневыми и пожнивными остатками. Ценность бобовой культуры, как предшественника, определяется многими факторами, важнейшим из которых является количество органического вещества и элементов минерального питания, в первую очередь азота, оставляемого в почве после её уборки. Люцерна, при благоприятных условиях выращивания, оставляет с корнями и пожнивными остатками до 10 т/га органического вещества и более 100 кг/га азота.
Во II агроклиматическом районе накопление сухого вещества корней и пожнивных остатков, а также азота в них, шло с большей интенсивностью в сравнении с III и IV агрорайонами.
В контрольном варианте после трех лет пользования посевом было накоплено около 4 т корневых и более 1,6 т пожнивных остатков, в которых содержалось около 109 кг/га азота.
Максимальное количество корневых и пожнивных остатков и азота было оставлено в почве после уборки посевов люцерны в варианте с наиболее интенсивной азотфиксацией – Р+инокуляция+ирлит-1. С корневыми и пожнивными остатками в среднем на одном гектаре было оставлено около 152 кг/га азота или на 40 % больше, чем в контрольном варианте.
В III агроклиматическом районе аналогичные показатели несколько уступали показателям IV агрорайона. Так, масса корней с одного гектара за три года пользования посевом здесь ниже примерно на 80…220 кг, стерни – на 50…55 кг/га, что привело к меньшему накоплению азота в почве.
В лучшем варианте эти показатели составили 3,3 т/га органического вещества и 55 кг/га азота, что на 15 и 21 % выше контрольного варианта.
В IV агроклиматическом районе за 3 года в контрольном варианте накопилось более 2,2 т абсолютно сухого вещества корней и около 0,8 т пожнивных остатков. Инокуляция семян ризоторфином и оптимизация фосфорного и молибденового питания дало прибавку 236 кг/га сухой массы корней.
В лучшем варианте – Р+инокуляция+ирлит-1, в органических остатках содержалось 67,2 кг азота. Этого азота достаточно для того, чтобы обеспечить прибавку урожая зерна пшеницы 2,2 т/га, т.к. 1 т зерна выносит 30 кг азота с гектара.
Результаты исследований доказывают, что по мере улучшения условий симбиотической азотфиксации увеличивается количество корневых и пожнивных остатков в почве на 15…25 % и содержание в них азота на 21…40 % в зависимости от зоны возделывания люцерны.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ
Энергетическая оценка технологических приемов возделывания люцерны. В наших исследованиях энергосодержание урожая существенно различалось как по агроклиматическим районам возделывания, так и по вариантам опыта. В большей степени это обусловлено величиной полученной продукции с единицы площади.
В первый год жизни в IV агроклиматическом районе с урожаем было получено 44,0…55,4 ГДж/га, в таких же условиях в III агроклиматическом районе в урожае содержалось 42,1…51,5 ГДж/га. Во II районе в условиях орошения в течение двух укосов энергосодержание урожая увеличилось до 83,1…103,9 ГДж/га, или в два раза больше, чем в III и IV агроклиматических районах.
Во второй год жизни растений с увеличением урожайности посевов значительно выросло и его энергосодержание. Так, в IV агроклиматическом районе энергии с урожаем было получено в три раза больше, чем в первый год пользования посевом, в III районе энергосодержание выросло примерно в 1,8 раз, и во II районе – в 2,8…3,0 раза.
На третий год жизни растений снижение урожайности посевов люцерны привело соответственно и к снижению энергосодержания в нем, за исключением III агрорайона, где более благоприятные климатические условия в 2005 году позволили сформировать больший урожай в сравнении со вторым годом пользования посевом.
Эффективность от инокуляции семян ризоторфином была очень высокой и составила от 6,4 % в III агроклиматическом районе до 8,8 % во II районе в сравнении со вторым вариантом (Р + В).
Использование ирлита-1 оказалось эффективным во всех зонах исследований и позволило дополнительно получить 10,2…42,2 ГДж/га энергии или 4,4…8,0 % прибавки в сравнении с третьим вариантом (Р + В + инокуляция).
Самые высокие показатели энергетической эффективности оптимизации факторов среды для максимальной симбиотической азотфиксации люцерны были отмечены во II агроклиматическом районе в условиях орошения.
Чистый энергетический доход изучаемых агроприемов за три года пользования посевом достигал 496…583 ГДж/га, увеличиваясь по мере активизации азотфиксации, что выше показателей контрольного варианта на 5…23 %.
Коэффициенты энергетической эффективности и биоэнергетические коэффициенты во всех вариантах во II агроклиматическом районе также были самыми высокими, достигнув значений 10,24 и 11,24 соответственно, в варианте с активной симбиотической азотфиксацией растений люцерны.
Энергетическая себестоимость единицы продукции была самой низкой. Оптимизация минерального питания снизили себестоимость 1 тонны сена с 1,58 до 1,54 ГДж, инокуляция семян снизила этот показатель ещё на 0,1 ГДж, а использование ирлита-1 позволило получить самую дешевую продукцию стоимостью 1,35 ГДж/т. Соответственно снизилась и себестоимость белка с 9,04 до 7,09 ГДж/т, а в III и IV агроклиматических районах с 18,78 до 15,02 и 11,84 до 10,31 ГДж/т соответственно.
Следовательно, лучшие показатели энергетической эффективности технологических приемов возделывания люцерны во всех агроклиматических районах были при оптимизации фосфорного питания, инокуляции семян ризоторфином и предпосевной обработке их ирлитом-1. В этом же варианте отмечена наибольшая экономия невосполнимой энергии за счет симбиотической азотфиксацию и минимальная себестоимость 1 тонны сена и растительного белка.
Экономическая эффективность производства семян люцерны. Экономическая оценка возделывания той или иной культуры является наиболее удобной и приемлемой с практической точки зрения.
Так как люцерна возделывается на одном поле несколько лет, а затраты на её производство складываются в основном из затрат первого года, то логично проводить экономическую оценку технологических приемов её возделывания на весь период пользования посевом люцерны.
Расчеты на основе технологических карт возделывания люцерны показали, что совокупные затраты на возделывание люцерны на семена в течение трех лет пользования посевами в расчете на один гектар на контрольном варианте составили 16 561 руб./га, то есть в среднем на один год пользования травостоем люцерны приходится 5520 руб./га. В варианте с внесением фосфорных и борных удобрений совокупные затраты выросли до 18 914 руб./га или 6305 руб./га в год. Дополнительная инокуляция семян ризоторфином увеличила общие затраты еще на 758 руб./га, при этом в 3 и 4 вариантах затраты были практически одинаковыми 19664…19672 руб./га (табл. 11).
Как показывают данные расчетов экономической эффективности, все дополнительные мероприятия по активизации симбиотической деятельности и урожайности люцерны оказались эффективными по сравнению с контрольным вариантом.
Стоимость произведенной продукции составила от 39,1 тыс. рублей в контрольном варианте, до 87,9 тыс. рублей в варианте с максимальной симбиотической азотфиксацией. Следует также отметить, что вариант Р+В+инокуляция незначительно уступал лучшему варианту по этому показателю и составил 85,6 тысяч рублей.
Чистый доход на контрольном варианте составил 22559 руб./га или 7520 руб./га ежегодно. Оптимизация факторов среды для симбиотической азотфиксации повышало чистый доход в 3 раза за весь период пользования посевами и ежегодно.
Таблица 11 – Экономическая эффективность производства семян люцерны (за три года пользования посевами – 2000…2002 г.г.).
II агрокл. район (Моздокский ГСУ).
| Показатели | Контроль | Р + В | Р+В+ин. | Р+ин.+ир-1 |
| Урожай семян (за 3 года), кг/га | 260,8 | 400,4 | 570,7 | 586,3 |
| Всего затрат (за 3 года), руб./га | 16 561 | 18 914 | 19 672 | 19 664 |
| Стоимость продукции, руб./га | 39 120 | 60 060 | 85 605 | 87 945 |
| Чистый доход, руб./га | ||||
| за 3 года польз. посевом | 22 559 | 41 146 | 65 933 | 68 281 |
| в среднем за 1 год | 7 520 | 13 715 | 21 978 | 22 760 |
| Себестоимость, руб./ц | 6 350 | 4 724 | 3 447 | 3 354 |
| Эконом. эффективность, руб./ц | 8 650 | 10 276 | 11 553 | 11 646 |
| Рентабельность, % | 136 | 218 | 335 | 347 |
Себестоимость 1 центнера семян люцерны в контрольном варианте составила 6350 рублей. В вариантах: Р+В она снизилась в 1,3 раза, Р+В+инокуляция – в 1,8 и Р+инокуляция+ирлит-1 – 1,9 раза.
Уровень рентабельности изучаемых технологических приемов был очень высоким и составил от 136 до 347 %. Такая высокая рентабельность объясняется рядом причин. Во-первых, высокая реализационная цена семян люцерны (150…300 руб./кг). Во-вторых, использование дешевых природных материалов (ризоторфин и агроруда ирлит-1), а также низкая их норма применения в технологии производства семян люцерны. И, в-третьих, оптимизация азотного питания за счет естественного биологического процесса – симбиотической азотфиксации.
Кроме того, это способствует снижению себестоимости продукции последующей культуры, вследствие отказа от применения дорогостоящих и экологически опасных минеральных азотных удобрений после возделывания люцерны. Следовательно, предлагаемые нами технологические приемы возделывания люцерны очень эффективны с экономической точки зрения.
ВЫВОДЫ
1. Оптимальными параметрами факторов среды для максимальной симбиотической активности и продуктивности люцерны в различных экологических условиях Центральной части Северного Кавказа следует считать:
- на выщелоченных черноземах (IV агроклиматический район) 25...50 г молибденовокислого аммония на гектарную норму семян;
- на каштановых почвах и карбонатных черноземах (II и III агроклиматические районы) внесение до посева борных удобрений (2 кг/га);
- повышенное содержание подвижного фосфора в почве – 40 мг/кг (по Мачигину) в каштановой почве и предкавказском карбонатном черноземе и 110 мг/кг (по Чирикову) – в выщелоченных черноземах;
- нижний порог диапазона оптимальной влажности почвы – 60 % предельной полевой влагоемкости, близкая к влажности разрыва капилляров;
- предпосевная инокуляция семян ризоторфином – штаммом 425а;
- посев наиболее конкурентоспособным и продуктивным сортом «Надежда».
2. Во все годы исследований, в трех агроклиматических зонах оптимизация фосфорного, борного и молибденового питания, инокуляция семян ризоторфином штамм 425а, а также предпосевная обработка их ирлитом-1, увеличивают массу клубеньков, продолжительность симбиоза и активный симбиотический потенциал (АСП) люцерны за счет лучшей обеспеченности микроэлементами. По величине АСП, характеризующему размеры симбиотического аппарата, лучший вариант (Р + инокуляция + ирлит-1) превышает посевы контрольного варианта на 44,2 % – во II агроклиматическом районе, на 35,7 % – в III и на 29,4 % в IV агроклиматических районах.
3. В первый год жизни в III и IV агроклиматических районах можно получить по одному полноценному укосу и отаве. Во II районе при более благоприятной тепло- и влагообеспеченности можно получить в первый год жизни два полноценных укоса, на второй и третий – 4 полноценных укоса, а в III и IV районах климатические условия позволяют формировать только 3 укоса люцерны.
4. Густота всходов люцерны зависит от метеорологических условий года и применяемых технологических приемов. Изреживаемость посевов люцерны независимо от зоны произрастания довольно высока и составляет от 48 до 64% за три года пользования посевами. Активизация симбиотической деятельности снижает изреживаемость посевов на 4…8 % к концу 3-го года жизни растений.
5. Лучшие показатели площади листьев отмечаются при использовании фосфорных удобрений, ризоторфина и природной агроруды – ирлит-1, а наименьшие показатели – в контрольном варианте. Максимальный фотосинтетический потенциал посевов люцерны во II агроклиматическом районе составил в среднем за годы исследований 3292000 м/га, что примерно в два раза выше, чем в других агроклиматических районах.
6. Накопление сухого вещества отдельными органами и целым растением люцерны зависит от обеспеченности растений биологически фиксированным азотом. Активизация симбиотической деятельности посевов позволяет растениям накапливать на 10…27 % больше сухого вещества, чем в естественных посевах люцерны. Во II агроклиматическом районе при благоприятных условиях влагообеспеченности и оптимальных условиях для биологической азотфиксации накопление сухого вещества может достигать 56,1 ц/га в среднем за один укос.
7. II агроклиматический район отличается более высокими и стабильными показателями фотосинтетической деятельности. Диапазон ЧПФ в зависимости от условий минерального питания и годов жизни растений находился в пределах 3,6…5,0 г/м·сутки. III и IV агроклиматические районы с менее стабильными экологическими условиями имели показатели ЧПФ в диапазоне 2,2…5,1 г/м·сутки.
8. Наибольший урожай сена формируется при интенсивной симбиотической азотфиксации. Продуктивность люцерны при этом повышается в различных агроклиматических районах Центральной части Северного Кавказа на 14-20,8 %.
9. Максимальное количество белка – 36,1 ц с гектара можно получить на второй год пользования посевом люцерны во II агроклиматическом районе при оптимизации факторов для биологической азотфиксации. В III и IV агроклиматических районах 13,1 и 20,7 ц/га соответственно. Эффективность предлагаемых технологических приемов по агроклиматическим районам достигает 40 %, 24 и 20 % в сравнении с контрольными вариантами.
10. Семенная продуктивность люцерны зависит от климатических условий, густоты стояния растений и обеспеченности растений биологически связанным азотом. Оптимизация условий для максимальной симбиотической азотфиксации увеличивает все показатели структуры урожая – количество соцветий на одном растении, количество бобов в кисти, число семян в одном бобе, массу 1000 семян, и, в конечном счете, урожай семян. За годы исследований семенная продуктивность люцерны повышалась от 110 % до 125 % в сравнении с контрольным вариантом.
11. Во всех агроклиматических районах Центральной части Северного Кавказа наибольшее содержание азота во всех органах растений в каждый укос и во все годы жизни было при достаточной обеспеченности макро- и микроэлементами, инокуляции семян перед посевом ризоторфином и обработкой их ирлитом-1 (в листьях – 4,00…4,76; в стеблях – 1,60…2,62; в корнях – 1,56…2,38 %). Самым низким содержание азота было во всех органах растений контрольного варианта (в листьях – 3,93…4,57; в стеблях – 1,55…2,51; в корнях – 1,48…2,10 %). Отмечена четкая тенденция снижения содержания фосфора с повышением содержания азота в растениях.
12. При оптимизации режима минерального питания увеличивается накопление азота посевами люцерны в каждый год и в каждый укос, как в единице урожая, так и на единице площади. Потребление растениями фосфора возрастало за счет увеличения урожая сена. Наибольшее потребление азота и фосфора во всех агроклиматических районах Северного Кавказа отмечено посевами люцерны второго года жизни растений при оптимальной влагообеспеченности (азота – 283…766 кг/га, фосфора – 22…61 кг/га).
13. Максимальное потребление азота 1 т сена в зависимости от условий выращивания изменяется в диапазоне 25,1…45,9 кг/т сена, вынос азота 1 т сена составил 20,6…35,7 кг в зависимости от активности симбиоза. Максимальное потребление и вынос фосфора значительно меньше изменялись в зависимости от условий выращивания и составили в пределах: максимальное потребление – 2,3…4,7 и вынос – 1,8…3,4 кг/т сена. По мере улучшения условий для бобоворизобиального симбиоза эти показатели снижаются.
14. С созданием условий для интенсивной азотфиксации и обеспеченности растений азотом повышается содержание сырого белка и золы в сене (белок – на 1,8 % во II агроклиматическом районе, на 1,2 % – в III районе и 1,1 % в IV районе; зола – в среднем на 0,4…0,6 % во всех районах); при этом содержание жира, БЭВ и клетчатки несколько снижается. Энергосодержание урожая также повышается и при благоприятной влагообеспеченности может достигать во II агроклиматическом районе 286 ГДж/га, в III районе – 117 ГДж и в IV районе – 156 ГДж/га.
15. Доля участия биологически фиксированного азота в питании растений люцерны в значительной степени зависит от условий для симбиотической азотфиксации: при благоприятной влагообеспеченности, оптимизации режима фосфорного питания, инокуляции семян перед посевом ризоторфином и предпосевной обработки их ирлитом-1 доля азота воздуха в питании растений люцерны достигала во II агроклиматическом районе 85 %, в III и IV районах – 65…68 %.
16. Количество корневых и пожнивных остатков в почве во всех агроклиматических районах увеличивалось по мере улучшения условий для симбиотической азотфиксации на 15…25 %, а содержание в них азота – на 21…40 %.
17. Лучшие показатели энергетической эффективности технологических приемов возделывания люцерны во всех агроклиматических районах имеют варианты при оптимальном фосфорном питании, инокуляции семян ризоторфином и предпосевной обработке их ирлитом-1. Коэффициент энергетической эффективности достигает во II агроклиматическом районе – 10,24, в III районе – 4,88 и в IV районе – 6,48. В этом же варианте отмечается наибольшая экономия невосполнимой энергии за счет симбиотической азотфиксации и минимальная себестоимость 1 тонны сена (1,35 – во II районе, 2,59 ГДж/т – в III районе и 2,03 ГДж/т в IV районе) и растительного белка (7,09 – во II районе, 15,02 ГДж/т в III районе и 10,31 ГДж/т – в IV районе).
18. Максимальный чистый доход от производства семян 70 467 руб./га получен в варианте с оптимизацией фосфорного питания, инокуляцией семян ризоторфином и обработкой их ирлитом-1. В расчете на каждый год пользования посевом люцерны чистый доход составляет около 23,5 тыс. рублей/га.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для получения урожая сена люцерны 18 т/га, семян порядка 0,6 т/га и фиксации азота атмосферы до 600 кг/га во II агроклиматическом районе Северного Кавказа на каштановых почвах, необходимо поддерживать влажность пахотного слоя почвы не ниже 60 % ППВ, близкой к влажности разрыва капилляров. Содержание подвижного фосфора необходимо довести до 40 мг/кг почвы (по Мачигину), перед посевом семена инокулировать ризоторфином – штаммом 425а и обработать агрорудой – ирлитом-1.
2. Для получения урожая сена люцерны 7,5 т/га и фиксации азота атмосферы до 190 кг/га в III агроклиматическом районе Северного Кавказа на карбонатных черноземах необходимо довести содержание подвижного фосфора до 40 мг/кг почвы (по Мачигину), перед посевом семена инокулировать ризоторфином – штаммом 425а и обработать агрорудой – ирлитом-1.
3. Для получения урожая сена люцерны 10 т/га и фиксации азота атмосферы до 220 кг/га в IV агроклиматическом районе Северного Кавказа на выщелоченных черноземах необходимо довести содержание подвижного фосфора до 130 мг/кг почвы (по Чирикову), перед посевом семена инокулировать ризоторфином – штаммом 425а и обработать агрорудой – ирлитом-1.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Козырев А.Х. Энергетическая эффективность агротехнических приемов при возделывании люцерны в предгорной зоне РСО-Алания /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев, Д.Т. Калицева // Экология и безопасность горных территорий: материалы Х региональной научной конференции. – Владикавказ: Горский ГАУ, 1997. – С. 18…19.
2. Козырев А.Х. Показатели эффективности азотфиксации люцерны /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Материалы научно-производственной межвузовской конференции ГГАУ по итогам НИР 1996 г. – Владикавказ: Горский ГАУ, 1997. – С. 46…47.
3. Козырев А.Х. Влияние некоторых агротехнических приемов на азотфиксирующую активность и урожай люцерны / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Агроэкологические аспекты растительных ресурсов: материалы 68 научной конференции агрономического факультета Горского ГАУ. – Владикавказ: Горский ГАУ, 1997. – С. 35…36.
4. Козырев А.Х. Экологические аспекты повышения урожайности люцерны и ее качества на выщелоченных черноземах / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Растительные ресурсы и биотехнология в АПК: материалы Международной научно-практической конференции. – Владикавказ: «Эра», 1998. – С. 222…223.
5. Роль люцерны в повышении плодородия склоновых земель / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Горные и склоновые земли России. Пути предотвращения деградации и восстановления их плодородия: Материалы 1 Всероссийской научно-практической конференции; Владикавказ, 20-25 апреля 1998. – Владикавказ, 1998. – С.129…130.
6. Козырев А.Х. Эффективность возделывания различных кормовых трав на выщелоченных черноземах РСО-Алания / А.Х. Козырев, С.В. Джигкаева, А.Т. Фарниев // Агробиологические основы повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур: материалы юбилейной научной конференции Горского ГАУ. – Владикавказ: Горский ГАУ, 1998. – С. 16…17.
7. Козырев А.Х. Симбиотическая активность и продуктивность кормовых трав на выщелоченных черноземах РСО-А / А.Х. Козырев, С.В. Джигкаева и др. // Агробиологические основы повышения урожайности и качества с.х. культур: материалы юбилейной научной конференции ГГАУ. – Владикавказ: ГГАУ, 1998. – С. 18…19.
8. Козырев А.Х. Роль агротехнических приемов в повышении интенсивности азотфиксации клубеньковыми бактериями люцерны на выщелоченных черноземах РСО-Алания / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Известия ТСХА. – Москва, 1998. – Вып. 1. – С. 87…95.
9. Козырев А.Х. Влияние цеолитосодержащих глин – Ирлитов на всхожесть семян люцерны / А.Х. Козырев, Д.Т. Калицева, А.Т. Фарниев // Агробиологические основы повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур: материалы юбилейной научной конференции Горского ГАУ. – Владикавказ, 1998. – С.20…21.
10. Козырев А.Х. Нетрадиционные удобрения в повышении плодородия почв / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения: материалы Всероссийской научной конференции. – Москва, 1998 – Т. 1.
11. Козырев А.Х. Оптимальная влажность почвы для люцерны / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Материалы конференции по итогам НИР за 1998 г. – Владикавказ, Северо-Осетинское отделение Русского ботанического общества, 1999. – С. 45…47.
12. Козырев А.Х. Симбиотическая активность и продуктивность люцерны в зависимости от режима минерального питания люцерны / А.Х. Козырев// Автореферат дисс. … канд. с.х. наук. – Владикавказ: Горский ГАУ, 1998. – 20 с.
13. Козырев А.Х. Стимулятор азотфиксации люцерны / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Регуляторы роста и развития растений: материалы V Международной конференции; 29 июня - 1 июля 1999 – Часть 1. – Москва, 1999.
14. Козырев А.Х. Нетрадиционные удобрения при возделывании бобовых трав в адаптивном земледелии / А.Х. Козырев, М.В. Герасименко, А.Т. Фарниев // Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье: материалы VIII Международного симпозиума. – Алушта, 1999. – С. 568.
15. Козырев А.Х. Оптимальная обеспеченность люцерны подвижным фосфором / А.Х. Козырев, З.А. Цгоева // Индикаторы устойчивого развития горных территорий: материалы XII межвузовской региональной студенческой конференции; Владикавказ, 9 декабря 1999. – Владикавказ, 1999. – С. 18…19.
16. Козырев А.Х. Качество корма люцерны при использовании ирлитов / А.Х. Козырев, А.С. Гагкоева, А.Т. Фарниев // Индикаторы устойчивого развития горных территорий: материалы XII межвузовской региональной студенческой конференции; Владикавказ, 9 декабря 1999. – Владикавказ, 1999. – С. 148…149.
17. Козырев А.Х. Симбиотическая активность посевов люцерны в зависимости от минерального питания / А.Х. Козырев, З.М. Мсоева // Индикаторы устойчивого развития горных территорий: материалы XII межвузовской региональной студенческой конференции; Владикавказ, 9 декабря 1999. – Владикавказ, 1999. – С. 107…108.
18. Козырев А.Х. Источники азота в питании люцерны / А.Х. Козырев, Л.М. Галаова, А.Т. Фарниев // Производственный потенциал АПК и его использование в условиях рынка: материалы научно-практической конференции Юга России; 21-23 марта 2000 г. – Владикавказ, 2000. – С. 60…67.
19. Козырев А.Х. Влияние раствора молибдена на всхожесть семян люцерны / А.Х. Козырев, Д.Т. Калицева, А.Т. Фарниев // Производственный потенциал АПК и его использование в условиях рынка: материалы научно-практической конференции Юга России; 21-23 марта 2000 г. – Владикавказ, 2000. – С. 71…72.
20. Козырев А.Х. Экологическая оценка люцерны посевной как предшественника при различных уровнях азотфиксации /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве ХХI века: материалы Международной научно-практической конференции, 30-31 марта 2000 г. – Владикавказ, 2000. – С. 199…200.
21. Козырев А.Х. Экологизация и интенсификация сельскохозяйственного производства /А.Х. Козырев, А.А. Сабанова, А.Т. Фарниев // Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве ХХI века: материалы Международной научно-практической конференции, 30-31 марта 2000 г. – Владикавказ, 2000. – С. 308…309.
22. Козырев А.Х. Экологические аспекты повышения белковой продуктивности люцерны на выщелоченных черноземах /А.Х. Козырев, О.В. Тасоев, А.Т. Фарниев // Чернозем – 2000: материалы Международной научно-практической конференции. – Воронеж, 2000.
23. Козырев А.Х. Внесение удобрений при возделывании бобовых трав /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев и др. // Земледелие. – 2000. – № 1. – С. 41.
24. Козырев А.Х. Активность клубеньковых бактерий при внесении природных агроруд под люцерну /А.Х. Козырев, З.А. Цгоева, А.Т. Фарниев // Тезисы докладов III съезда Докучаевского общества почвоведов; Суздаль 11-15 июля 2000 г. – Книга 2. – Москва, 2000. С. 187…188.
25. Козырев А.Х. Симбиотическая активность и продуктивность люцерны в зависимости от содержания фосфора в почве /А.Х. Козырев, Д.Т. Калицева, А.С. Гагкоева // Тезисы докладов III съезда Докучаевского общества почвоведов; Суздаль 11-15 июля 2000 г. – Книга 2. – Москва, 2000. С. 129.
26. Козырев А.Х. Роль активных штаммов клубеньковых бактерий в повышении продуктивности люцерны /А.Х. Козырев, А.М. Донченко, А.Т. Фарниев // Резервы экологической стабилизации аграрного производства: материалы 74-ой научной конференции агрономического факультета Горского ГАУ. – Владикавказ: Горский ГАУ, 2000. – С. 28…29.
27. Козырев А.Х. Интенсивность формирования симбиотического аппарата у люцерны в зависимости от инокуляции /А.Х. Козырев, Л.М. Галаова, А.Т. Фарниев // Резервы экологической стабилизации аграрного производства: материалы 74-ой научной конференции агрономического факультета Горского ГАУ. – Владикавказ: Горский ГАУ, 2000. – С. 29…31.
28. Козырев А.Х. Рост и развитие люцерны в зависимости от инокуляции /А.Х. Козырев, О.В. Тасоев, А.Т. Фарниев // Резервы экологической стабилизации аграрного производства: материалы 74-ой научной конференции агрономического факультета Горского ГАУ. – Владикавказ: Горский ГАУ, 2000. – С. 31…32.
29. Козырев А.Х. Нетрадиционные стимуляторы азотфиксации люцерны /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Биологическое разнообразие и экологический мониторинг в РСО-Алания; Северо-Осетинское отделение Русского ботанического общества. – Выпуск 1. – Владикавказ, 2000. – С.126…132.
30. Козырев А.Х. Биологическая азотфиксация и продуктивность люцерны в условиях предгорной зоны РСО-Алания /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Соя и другие бобовые культуры в Центральном Черноземье: материалы научных трудов. – Воронеж, 2001. – С. 264…269.
31. Козырев А.Х. Продуктивность пашни в посевах люцерны в зависимости от способа инокуляции /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: материалы IV Международного симпозиума; 20-24 июня 2001 г. Москва – Пущино. – Том III. – Москва, 2001. – С. 182…184.
32. Козырев А.Х. Потребление элементов питания посевами люцерны в зависимости от условий выращивания /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Материалы 76-ой конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета, посвященной 80-летию доктора с.-х. наук, профессора, Заслуженного деятеля наук РФ Г.Г. Джанаева. – Владикавказ, 2001. С. 43…44.
33. Козырев А.Х. Инокуляция семян люцерны /А.Х. Козырев, М.В. Герасименко, А.Т. Фарниев // Земледелие. – 2001. – № 6. – С. 35…36.
34. Козырев А.Х. Энергетическая оценка агротехнических приемов возделывания люцерны в степной зоне РСО-Алания /А.Х. Козырев, Б.Б. Басаев, А.Т. Фарниев // Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье: материалы Х Международного симпозиума, Алушта. – Симферополь, 2001. – С. 993.
35. Козырев А.Х. Продукционный процесс и симбиотическая активность у люцерны /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Продукционный процесс сельскохозяйственных культур. – Орел: Орловский ГАУ, 2002. – С. 128…133.
36. Козырев А.Х. Стимуляция активности бобоворизобиального симбиоза люцерны /А.Х. Козырев, А.Г. Дзгоев // Материалы I студенческой экологической конференции; экологический клуб «Флора» 24…25 января 2002 г. – Владикавказ, 2002. С. 6…7.
37. Козырев А.Х. Нетрадиционный метод стимулирования симбиотической деятельности растений люцерны /А.Х. Козырев, В.В. Чихтисова, А.Т. Фарниев // Проблемы и перспективы развития АПК регионов России: материалы Международной научно-практической конференции; 26 февраля – 1 марта 2002 г. – Часть 1. – Уфа: Изд-во БГАУ, 2002. – С. 137…139.
38. Козырев А.Х. Роль люцерны как предшественника в предгорной зоне РСО-Алания /А.Х. Козырев, О.В. Тасоев, А.Т. Фарниев // Экологическая безопасность Юга России: материалы I региональной конференции студентов и молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.Б. Саламова; 9…10 апреля 2002 г. – Владикавказ: горский ГАУ, 2002. – С. 36…37.
39. Козырев А.Х. Симбиотическая активность растений люцерны при использовании природных агроруд /А.Х. Козырев, О.В. Тасоев, А.Т. Фарниев // Экологическая безопасность Юга России: материалы I региональной конференции студентов и молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.Б. Саламова; 9…10 апреля 2002 г. – Владикавказ: горский ГАУ, 2002. – С. 50…51.
40. Козырев А.Х. Экологические технологии в сельском хозяйстве /А.Х. Козырев, А.Г. Дзгоев, А.Т. Фарниев // Экологическая безопасность Юга России: материалы I региональной конференции студентов и молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.Б. Саламова; 9…10 апреля 2002 г. – Владикавказ: Горский ГАУ, 2002. – С. 153…156.
41. Козырев А.Х. Роль люцерны в биологическом земледелии / А.Г. Дзгоев, А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Студенческая наука – экологии РСО- Алания: материалы II республ. конференции.– Владикавказ, 2002. –С. 22…24.
42. Козырев А.Х. Утилизация отходов завода «Кристалл» на посевах бобовых трав / К.В. Ревазова, А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Студенческая наука – экологии РСО-А: материалы II республиканской конференции. – Владикавказ, 2002. – С. 55…57.
43. Козырев А.Х. Стимуляция азотфиксирующей деятельности посевов люцерны /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев, С.А. Бекузарова // Приемы повышения величины и качества урожаев луговых и полевых культур в ЦЧР: сборник научных трудов к 100-летию со дня рождения крупного ученого-луговода и селекционера, профессора М.И. Ненарокова. – Воронеж, 2002. – С. 76…79.
44. Козырев А.Х. Продуктивность люцерны в различных почвенно-климатических условиях РСО-Алания /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки с.х. продукции: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Воронежского ГАУ им. К.Д. Глинки и 10-летию технологического факультета ВГАУ. – Том 1, ч.1. – Воронеж: ВГАУ, 2003. – С. 183…186.
45. Козырев А.Х. Эффективность возделывания люцерны в РСО-Алания в зависимости от активности симбиоза /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Известия Горского ГАУ. – Т.40. – Владикавказ, 2003.
46. Козырев А.Х. Нетрадиционные стимуляторы азотфиксации люцерны /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Аграрная научная Россия в новом тысячелетии: материалы научной конференции молодых ученых сельскохозяйственных вузов Южного федерального округа; 21-23 октября 2003. – Краснодар, 2003. – С. 17…23.
47. Козырев А.Х. Пути повышения продуктивности биологического земледелия в РСО-Алания /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Аграрная научная Россия в новом тысячелетии: материалы научной конференции молодых ученых с.х. вузов Южного федерального округа; 21-23 октября 2003. – Краснодар, 2003. – С. 36…41.
48. Козырев А.Х. Как повысить продуктивность люцерны в предгорьях Алании /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Земледелие. – № 1. – 2004.
49. Козырев А.Х. Симбиотическая активность, белковая продуктивность, урожайность и эффективность возделывания люцерны в зависимости от активности симбиоза /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев, С.А. Бекузарова // Информационный листок Северо-Осетинского центра научно-технической информации. – № 68-058-03. – Владикавказ, 2004.
50. Козырев А.Х. Утилизация отходов завода «Кристалл» на посевах бобовых культур /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Информационный листок Северо-Осетинского центра научно-технической информации. – № 68-028-04. – Владикавказ, 2004.
51. Козырев А.Х. Роль люцерны как предшественника в Предгорной зоне РСО-Алания /А.Х. Козырев, И.А. Фарниева, А.Т. Фарниев // Информационный листок Северо-Осетинского центра научно-технической информации. – № 68-066-04. – Владикавказ, 2004.
52. Козырев А.Х. Роль люцерны и козлятника восточного в биологизации земледелия в РСО-Алания /А.Х. Козырев, А.А. Сабанова, А.Т. Фарниев // Аграрная Россия. – № 1. – 2004.
53. Козырев А.Х. Экологически безопасный способ возделывания клевера и люцерны в Предгорной зоне РСО-А /А.Х. Козырев, М.В. Герасименко, А.Т. Фарниев// Актуальные вопросы экологии и природопользования: материалы Международной научно-практической конференции.– Том 2.– Ставрополь: АГРУС, 2005.–С. 85…90.
54. Козырев А.Х. Ресурсосберегающая технология возделывания люцерны на корм в Республике Северная Осетия-Алания /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев, С.А. Бекузарова, М.В. Герасименко // Рекомендации. – Владикавказ: Изд-во ФГОУ ВПО «Горский госагроуниверситет», 2005. – 32 с.
55. Козырев А.Х. Продуктивность бобовых трав при минеральном и биологическом азотном питании /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Вестник научных трудов молодых ученых Горского ГАУ. – Выпуск 4. – Владикавказ, 2006. – С. 8…10.
56. Козырев А.Х. Стимулирование азотфиксации посевов люцерны /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Информационный листок Северо-Осетинского центра научно-технической информации. – № 68-032-06. – Владикавказ, 2006.
57. Козырев А.Х. Уровень азотфиксации при внесении природных агроруд – ирлитов под люцерну /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Информационный листок Северо-Осетинского центра научно-технической информации. – № 68-033-06. – Владикавказ, 2006.
58. Козырев А.Х. Количество и качество пожнивных остатков люцерны /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Информационный листок Северо-Осетинского центра научно-технической информации. – № 68-034-06. – Владикавказ, 2006.
59. Козырев А.Х. Урожайность и качество люцерны в зависимости от штамма ризоторфина /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Информационный листок Северо-Осетинского центра научно-технической информации. – № 68-035-06. – Владикавказ, 2006.
60. Козырев А.Х. Новая парадигма интродукции бобовых трав в Северной Осетии /А.Х. Козырев, М.А. Плиев, Д.И. Дарчиева // Кормопроизводство. – № 8. – 2007. – С. 28…29.
61. Козырев А.Х. Симбиотический потенциал люцерны в степной зоне РСО-Алания /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Известия ГГАУ. – Владикавказ, 2008.
62. Козырев А.Х. Как повысить семенную продуктивность люцерны в степной зоне Предкавказья /А.Х. Козырев // Земледелие. – № 3 – 2008. – С. 40…41.
63. Козырев А.Х. Кормовые достоинства люцерны в зависимости от условий выращивания /А.Х. Козырев // Научное обеспечение устойчивого развития АПК горных и предгорных территорий: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Горского ГАУ; 21-22 октября 2008 г. – Владикавказ, 2008. – С. 79-82.
64. Козырев А.Х. Влияние микробных биопрепаратов на формирование симбиотического аппарата и продуктивность люцерны /А.Х. Козырев, Д.Т. Калицева, А.Т. Фарниев // Научное обеспечение устойчивого развития АПК горных и предгорных территорий: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию Горского ГАУ; 21-22 октября 2008 г. – Владикавказ, 2008. – С. 130-132.
65. Козырев А.Х. Симбиотический и фотосинтетический потенциалы люцерны в лесостепи Кавказа /А.Х. Козырев // Аграрная наука. – № 10. – 2008. – С. 4…5.
66. Козырев А.Х. Кормовая ценность люцерны в зависимости от условий выращивания /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев// Кормопроизводство.–№7.– 2009.
67. Козырев А.Х. Продуктивность посевов люцерны в зависимости от интенсивности азотфиксации в условиях Центральной части Северного Кавказа /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Кормопроизводство. – № 7. – 2009.
68. Козырев А.Х. Сравнительная оценка сортов люцерны для возделывания на каштановых почвах Северного Кавказа /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Международная. Орел. 2009. С. ……
69. Козырев А.Х. Роль люцерны как предшественника в экологических условиях Центральной части Северного Кавказа /А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев // Земледелие. – № 5. – 2009.
70. Способ внесения удобрений при возделывании бобовых трав / А.Х. Козырев, М.В. Герасименко и др. // Патент РФ № 2137340. – Б. № 26. – М., 1999.
71. Способ инокуляции семян люцерны / А.Х. Козырев, М.В. Герасименко и др. // Патент РФ № 2167509. – Б. № 15. – М., 2001.
72. Способ инокуляции семян бобовых трав / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев, С.А. Бекузарова и др. // Патент РФ № 2188531. – Б. № 25. – М., 2002.
73. Способ некорневой подкормки семенников бобовых трав / А.Х. Козырев, А.Т. Фарниев, С.А. Бекузарова и др. // Патент РФ № 2284680. – Б. № 28. – М., 2006.
| Подписано в печать 03. 07. 2009 г. Усл. печ. л. 2. Тираж 100 экз. Заказ № 74 |
| 362040, Владикавказ, ул. Кирова, 37. Типография ФГОУ ВПО «Горский госагроуниверситет» |
