Производственная практика последних лет показывает, что на уровень урожайности и производства кормовых культур в республике оказывает влияние необеспеченность семенами собственного производства. Семеноводство многолетних трав в Жамбылской области – одна из острых проблем. Дефицит семян, особенно бобовых трав, достигает больших размеров, что приводит к несвоевременному залужению земель, коренного улучшения и сохранению старовозрастных малопродуктивных земель. Средняя урожайность семян многолетних трав в области колеблется от 0,6 до 1,8 ц/га, в том числе люцерны – от 0,5 до 1,0 ц/га.
Среди многолетних кормовых трав наибольшую известность и распространение в мировом земледелии получила люцерна. Возделывается она более чем в 80 странах земного шара на площади, превышающей 35 млн га [1]. Успешное выращивание люцерны невозможно без учета ее биологических особенностей. Эта бобовая культура среднетребовательна к плодородию почвы, но лучше растет и развивается при наличии достаточного количества основных элементов питания. Растения люцерны светолюбивы.
Наиболее чувствительны они к свету в период всходы – ветвление и в фазу цветения. Для травостоя люцерны важно общее количество поступающего солнечного света на поверхность посева и возможность освещения лучами листьев и стеблей нижнего яруса, что определяет общую продуктивность фотосинтеза. Люцерна – растение длинного дня. Поэтому при продвижении на север ее вегетационный период удлиняется, семенная продуктивность резко снижается. Рост и развитие растений из семян начинается при температуре 2...3 °С, но для нормального их протекания требуется температура почвы не менее 10...15 °С. Оптимальной температурой прорастания семян люцерны считается 15...20 °С (А.М. Фоканов, 1974).
Однако в хозяйствующих субъектах, призванных для реализации указанных мероприятий, остро ощущается потребность в научно обоснованных рекомендациях, отсутствием новых сортов позволяющих увеличить объем производства конкурентоспособных семян люцерны.
Важная роль в увеличении производства кормовой базы принадлежит семеноводству, которое обеспечивает массовое тиражирование высококачественных семян, сохранение генетического потенциала сортов и реализацию достижений селекции. Выявление новых высокопродуктивных устойчивых к отрицательным факторам сортов люцерны, приспособленных к определенным экологическим зонам, является важнейшим необходимым условием дальнейшего роста урожайности и площадей посевов, особенно в контрастных условиях внешней среды.
Впервые для почвенно-климатических условий Жамбылского региона будут изучены новые сорта люцерны и выявлены адаптированные сорта с дальнейшей организацией первичного и элитного семеноводства.
В условиях рискованного земледелия особенно важен правильный подбор сортов кормовых трав для развития кормопроизводства, которое было отмечено в трудах многих ученых России [2–5].
Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур тесно связана с биологическими особенностями сельскохозяйственных растений, прежде всего с их требованиями к основным факторам жизни – свету, пище, воде, воздуху, с одной стороны, и с возможностями их удовлетворения в конкретных почвенно-климатических, экологических и других условиях, с другой стороны.
Разные сорта обладают различной устойчивостью к засухе или переувлажнению, заморозкам, болезням, вредителям и сорнякам, уровню залегания грунтовых вод, кислотности или засоленности почвы и другим условиям окружающей среды. Изучение новых сортов и гибридов в конкретных почвенно-климатических условиях позволяет достаточно точно определять агроэкологические ареалы возделывания сельскохозяйственных культур, выбирать такие сорта и гибриды, которым наиболее соответствуют условия произрастания в данном регионе.
Опытами А.И. Ильиной показано, что начало заложения репродуктивных органов и дальнейшее их развитие у люцерны и эспарцета при летнем (июльском) посеве происходит гораздо быстрее, чем при весеннем посеве. Динамика развития отдельных участков стебля люцерны оказывается различной в первой и второй половине осени.
Проведенными исследованиями Г.Т. Мейирман, Р.С. Масончи – Шотунова [6] объясняют, что разреженное равномерное стояние растений в разных почвенно-климатических условиях обеспечивает формирование высокопродуктивного стеблестоя за счет улучшения воздушного и корневого питания, лучшую освещенность посевов, способность максимально формировать генеративные органы.
Климатические условия зоны исследования характеризуются резкой выраженной континентальностью. Большей части территории присущи довольно суровая и сравнительно короткая зима, продолжительное знойное и крайне сухое лето, обилие света в теплый период года, интенсивные процессы испарения, большие суточные и годовые колебания температуры воздуха.
По многолетним данным, сумма эффективных температур на территории зоны колеблется в пределах 3400–3800 °С, сумма осадков за год в районах развитого земледелия 280–450 мм, гидротермический коэффициент (ГТК) по Селянинову изменяется от 0,5 до 0,7. Осадки теплого периода несколько превышают осадки холодного периода, наибольшая часть их (около 40 % годовой суммы) выпадает весной.
Целью исследований является изучение новых сортов люцерны и выявление адаптированных сортов с дальнейшей организацией первичного и элитного семеноводства в условиях южного региона Казахстана.
Материалы и методы исследований
Исследования проводились на Жамбылском филиале ТОО «КазНИИЗиР» в 2015–2016 годы. Основными почвами здесь являются сероземы, лугово-сероземные и луговые почвы.
Особого внимания заслуживают лугово-сероземные почвы, по гидрологическому режиму находящиеся в зоне выклинивания и приближения к поверхности грунтовых вод, образующих сазовую полосу и представляющих крупный орошаемый массив с интенсивным земледелием. Опыты заложены на лугово-сероземных почвах, ниже дается их характеристика. Уровень залегания грунтовых вод находится на глубине 75–120 см. Они характеризуются низкой минерализацией. Содержание физической глины колеблется от 36,8 до 45,2 %, а илистая фракция почвы составляет 11,40–16,20 %.
Из данных табл. 1 видно, что в опытном участке содержание гумуса в пахотном слое составляет 1,21–1,46 %, общего азота 0,106–0,127 %, а валового фосфора 0,135–0,153 %. Вниз по профилю идет уменьшение этих показателей. Содержание нитратов (NО3) 7,3–10,2; подвижного фосфора (Р2О5) 12,3–26,7 и обменного калия (К2О) 250,0–360,0 мг/кг.
Таблица 1
Агрохимическая характеристика почв опытного участка (с. Бесагаш)
Горизонт, см |
Гумус, % |
Азот общий, % |
Валовый фосфор, % |
Подвижные формы, мг/кг |
||
NО3 |
Р2О5 |
К2О |
||||
0–10 |
1,46 |
0,127 |
0,153 |
8,0 |
21,6 |
250,0 |
10–20 |
1,32 |
0,127 |
0,140 |
10,2 |
26,7 |
– |
20–30 |
1,21 |
0,106 |
0,135 |
7,3 |
12,3 |
360,0 |
30–40 |
0,95 |
0,082 |
0,125 |
5,0 |
11,2 |
– |
40–50 |
0,89 |
0,055 |
0,095 |
3,9 |
3,1 |
– |
Профиль среднесуглинистых почв характеризуется следующими показателями: объемная масса 1,30–1,55 г/см3, удельная масса 2,53–2,75 г/см3, предельная полевая влагоемкость (П.П.В) 18,6–19,2 %. Реакция почвенного раствора слабощелочная, рН равна 7,2–7,3.
Исследования проводились с 2015 года путем постановки временных полевых опытов.
Опыт заложен на площади 1,0 га учетная – 0,7 га. Повторность трехкратная. Учетная площадь делянок 150 кв. м.
Чистые посевы люцерны проведены в первой декаде апреля с междурядьем 45 см, с нормой высева 7 кг на один гектар. Предшественник – зерновые. Основная обработка почвы состоит из зяблевой вспашки. Посев проведен по ранневесеннему двухкратному боронованию по диагонали направлению вспашки.
Для изучения взяты сорта:
1. Семиреченская местная (стандарт).
2. Капчагайская 80.
3. Осимтал.
4. Сарагашская.
5. Узгенская.
6. Кокбалауса.
7. Кокорай.
8. Надежда.
Результаты исследований и их обсуждение
Наблюдениями, проведенными за ростом и развитием новых сортов люцерны, установлено, что во время наступления генеративной фазы развития больших различий не наблюдалось, но есть некоторые закономерности различия в переходе фенофаз.
Как показано в табл. 2, начало фазы всходов отмечено с 24 по 30 апреля и продлилось от 15 до 17 дней в зависимости от изучаемых сортов. Полная фаза отрастания всходов наступает 12–16 мая, полная фаза ветвления наступила соответственно – 2 и 4-го июня. Фаза бутонизации у всех изучаемых сортов люцерны первого года жизни наступает почти одновременно и разница в днях составляет от 2 до 5 дней.
2016 год по погодным условиям был благоприятным для роста и развития растений. Поэтому начало фазы всходов люцерны отмечено с 12–14 апреля и продлилось от 13 до 16 дней в зависимости от изучаемых сортов. Полная фаза всходов отмечена 26–28 апреля, полная фаза ветвления наступила в основном 16–17 мая (табл. 3).
Фаза бутонизации у всех изучаемых сортов люцерны первого года жизни наступает почти одновременно и разница в днях составляет от 2 до 5 дней.
Вегетационный период растений в 2015–2016 году от начала весенней вегетации до первого укоса составил 61–67 дней.
Таблица 2
Фенологические наблюдения до снятия первого укоса (2015 г.)
Сорта |
Фазы развития растений |
|||||||
всходы |
ветвление |
бутонизация |
начало цветения |
дата уборки 1-го укоса |
||||
начало |
полн. |
начало |
полн. |
начало |
полн. |
|||
Семиреченская местная |
27.04 |
16.05 |
22.05 |
7.06 |
7.06 |
27.06 |
28.06 |
30.06 |
Капчагайская 80 |
28.04 |
15.05 |
21.05 |
5.06 |
5.06 |
24.06 |
25.06 |
26.06 |
Осимтал |
30.04 |
16.05 |
23.05 |
10.06 |
11.06 |
29.06 |
30.06 |
30.06 |
Сары-Агашская |
28.04 |
15.05 |
21.05 |
5.06 |
5.06 |
27.06 |
29.06 |
30.06 |
Узгенская |
27.04 |
15.05 |
22.05 |
7.06 |
7.06 |
27.06 |
29.06 |
30.06 |
Кокбалауса |
25.04 |
14.05 |
20.05 |
4.06 |
5.06 |
23.06 |
27.06 |
28.06 |
Кокорай |
24.04 |
12.05 |
18.05 |
2.06 |
3.06 |
20.06 |
25.06 |
25.06 |
Надежда |
25.04 |
14.05 |
20.05 |
4.06 |
5.06 |
23.06 |
27.06 |
28.06 |
Таблица 3
Фенологические наблюдения до снятия первого укоса (2016 г.)
Сорта |
Фазы развития растений |
|||||||
всходы |
ветвление |
бутонизация |
начало цветения |
дата уборки 1-го укоса |
||||
начало |
полн. |
начало |
полн. |
начало |
полн. |
|||
Семиреченская местная |
12.04 |
27.04 |
03.05 |
18.05 |
22.05 |
07.06 |
14.06 |
15.06 |
Капчагайская 80 |
13.04 |
27.04 |
02.05 |
16.05 |
20.05 |
05.06 |
12.06 |
13.06 |
Осимтал |
12.04 |
28.04 |
03.05 |
17.05 |
21.05 |
09.06 |
10.06 |
15.06 |
Сары-Агашская |
12.04 |
27.04 |
03.05 |
17.05 |
20.05 |
08.06 |
09.06 |
15.06 |
Узгенская |
13.04 |
26.04 |
02.05 |
16.05 |
20.05 |
07.06 |
09.06 |
15.06 |
Кокбалауса |
12.04 |
26.04 |
03.05 |
17.05 |
19.05 |
06.06 |
07.06 |
14.06 |
Кокорай |
14.04 |
27.04 |
03.05 |
17.05 |
17.05 |
05.06 |
06.06 |
13.06 |
Надежда |
14.04 |
27.04 |
03.05 |
17.05 |
20.05 |
07.06 |
07.06 |
14.06 |
Таблица 4
Густота стояния растений и высота люцерны за 2015–2016 гг.
Сорта |
Густота стояния растений, тыс. шт./га |
Высота растений, см |
||||
2015 |
2016 |
среднее за 2 года |
2015 |
2016 |
среднее за 2 года |
|
Семиреченская местная |
170 |
158 |
164,0 |
80,0 |
84,5 |
82,2 |
Капчагайская 80 |
160 |
188 |
174,0 |
84,5 |
93,2 |
88,8 |
Осимтал |
175 |
187 |
181,0 |
82,0 |
92,0 |
87,0 |
Сарыагашская |
170 |
183 |
176,5 |
83,0 |
87.5 |
85,2 |
Узгенская |
165 |
170 |
167,5 |
82,0 |
78,7 |
80,4 |
Кокбалауса |
175 |
169 |
172,0 |
85,2 |
95,3 |
90,2 |
Кокорай |
170 |
195 |
182.5 |
85,3 |
93,4 |
89,4 |
Надежда |
160 |
170 |
165,0 |
78,0 |
81,5 |
79,8 |
Густота стояния растений в среднем за время вегетации в зависимости от изучаемых сортов варьировала от 160 до 190 тыс. шт./га. Согласно проведенным учетам, наибольшая высота растений в среднем за два года отмечена у 5 следующих сортов: Капчагайская – 88,8 см, Осимтал – 87,0 см, Сарыагашская – 85,2 см, Кокбалауса – 90,2 см и Кокорай – 89,4 см, при этом Семиреченская местная (стандарт) составила 80 см (табл. 4). Высота растений у сортов «Узгенская» и «Надежда» в среднем за два года была 80,4 и 79,8 см, что ниже стандарта.
По результатам учета урожая первого укоса в среднем за два года установлено, что по всем изучаемым сортообразцам, за исключением сорта «Надежда» и «Узгенская», отмечается повышение урожая зеленой массы и сена, по сравнению со стандартом (табл. 5).
Таблица 5
Урожай зеленой массы и сена в зависимости от изучаемых сортов за первый укос (среднее за 2 года, ц/га)
Сорта |
Урожай, ц/га |
|||||||
зеленая масса |
сено |
|||||||
2015 |
2016 |
среднее |
прибавка |
2015 |
2016 |
среднее |
прибавка |
|
Семиреченская местная |
71,0 |
83,3 |
77,2 |
– |
22,0 |
26,1 |
24,1 |
– |
Капчагайская 80 |
85,7 |
93,5 |
89,6 |
12,4 |
26,5 |
27,9 |
27,2 |
3,1 |
Осимтал |
85,0 |
98,7 |
91,8 |
14,6 |
26,0 |
29,4 |
27,7 |
3,6 |
Сарыагашская |
83,4 |
97,3 |
90,4 |
13,2 |
25,0 |
29.1 |
27,0 |
2,9 |
Узгенская |
82,3 |
84,8 |
83,6 |
6,4 |
25,0 |
25,2 |
25,1 |
1,0 |
Кокбалауса |
83,2 |
94,9 |
89,1 |
11,9 |
27,0 |
28,2 |
27,6 |
3,5 |
Кокорай |
85,5 |
98,6 |
92,1 |
14,9 |
27,1 |
29,4 |
28,2 |
4,1 |
Надежда |
78,4 |
87,5 |
82,9 |
5,7 |
24,4 |
27,5 |
25,9 |
1,8 |
Сравнительно высокий урожай зеленой массы и сена в среднем наблюдалось у сортов, Капчагайская 89,6 и 27,2 ц/га; Осимтал 91,8 и 27,7 ц/га; Сарыагашская 90,4 и 27,0 ц/га; Кокбалауса 89,1 и 27,6 ц/га; Кокорай 92,1 и 28,2 ц/га. Тогда как, Семиреченская местная (стандарт) урожай зеленой массы и сена в среднем соответственно составил 77,2 и 24,1 ц/га. Прибавка урожая по сравнению со стандартом, у вышеназванных сортов варьировала по зеленой массе от 15,4 до 19,3 % и по сухому сену от 12,0 до 17,0 %
Заключение
По результатам двухлетних исследований возделываемые на лугово-сероземных почвах Жамбылской области новые сорта люцерны характеризуются широкой экологической пластичностью и быстрым отрастанием после первого укоса.
Из изучаемых новых сортов люцерны предварительно выделились пять сортов: Капчагайская, Осимтал, Сарыагашская, Кокбалауса и Кокорай, которые превосходили стандарт по урожаю зеленой массы и сена предварительно соответственно в среднем за 2 года: на 15,4–19,3 и 12,0–17,0 %.