Итоги изучения черноголовника многобрачного при интродукции в лесостепи среднего Поволжья

УДК 633.39

ИТОГИ ИЗУЧЕНИЯ ЧЕРНОГОЛОВНИКА МНОГОБРАЧНОГО ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

А. Н. Кшникаткина, доктор с.-х. наук, профессор; В. Н. Еськин, канд. с.-х. наук;

Е. А. Зуева, канд. с.-х. наук, доцент

ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА», т. (8-412) 62-81-51

Приведены результаты изучения влияния сроков посева, регуляторов роста и микроудобрений на кормовую и семенную продуктивность черноголовника многобрачного. Определены оптимальные сроки посева (2-ая декада мая) для получения высокого урожая семян черноголовника многобрачного.

Опыты показали, что обработка семян черноголовника регуляторами роста и микроудобрениями повышает площадь листьев и чистую продуктивность фотосинтеза, увеличивает кормовую и семенную продуктивность. При этом в зеленой массе увеличивается содержание сырого протеина, аминокислот, микроэлементов и витаминов.

Черноголовник многобрачный (Ро1епит ро1удатит) - многолетнее травянистое растение из семейства розоцветных. Содержит гормональные вещества, которые повышают репродуктивную способность животных. По содержанию протеина, каротина, углеводов и микроэлементов превосходит злаковые и бобовые травы. На 100 кг зеленой массы приходится 13,5 к. ед. и 1,7 кг переваримого протеина. По переваримости питательных веществ стоит выше многих злаковых трав.

Зимостойкое и холодостойкое, засухоустойчивое и пластичное растение. Весной рано отрастает, быстро формирует укосную массу, хорошо отрастает после укосов, держится в травосмеси до 10 лет. Улучшает структуру и повышает плодородие почвы. Черноголовник используется в пастбищных травосмесях и способствует лучшей поедаемости и перевариваемости кормов, выдерживает до 4-х стравливаний. Перекрестноопыляемое растение, устой-

чиво к болезням и вредителям. Хороший медонос [1, 2, 3, 4, 5, 7].

Для успешной интродукции в 2003-2007 гг. нами разрабатывались приемы адаптивной, ресурсосберегающей технологии возделывания черноголовника многобрачного.

Важнейший показатель, определяющий густоту стояния растений, - полевая всхожесть. Нами установлено, что срок посева влияет на полевую всхожесть семян черноголовника многобрачного. Так, полевая всхожесть семян имела тенденцию снижения от первого срока посева (1-ая декада мая) к девятому (3-ая декада июля) от 87,2 до 51,2 %. В среднем за годы исследований выживаемость растений колебалась от 97,6 % при первом сроке посева и снижалась до 52,4 % при посеве в третьей декаде июля. Растения ранневесенних сроков посева сформировали более мощную корневую систему. При поздних сроках посева, особенно в июле, отмечается резкое сни-

жение массы корней, так как период вегетации составил 60...70 дней и этого времени было недостаточно для формирования полноценной корневой системы (табл. 1).

наибольшие значения по данным показателям. Так, при посеве в первой и второй декадах мая ФП агроценоза 1-го года жизни составил 2,45 и 2,48 млн. м2дн/га, ЧПФ -

Таблица 1

Формирование агроценоза черноголовника многобрачного

Срок Полевая Выжива- Перези- Масса сухих

посева всхожесть, % емость, % мовка, % корней, т/га

1-я декада мая 87,2 97,8 98,5 7,23

2-я декада мая 86,9 97,8 98,2 7,56

3-я декада мая 80,9 92,3 97,3 6,65

1-я декада июня 76,0 86,2 92,4 5,85

2-я декада июня 67,0 84,5 89,6 4,76

3-я декада июня 63,0 81,6 85,2 3,97

1-я декада июля 57,0 75,2 63,6 2,62

2-я декада июля 54,3 61,7 42,8 2,06

3-я декада июля 51,2 52,4 32,7 1,64

Различия в росте и развитии, обусловленные разными сроками посева, определили зимостойкость черноголовника многобрачного. В среднем за три года наибольшая сохранность растений после перезимовки была при ранневесенних сроках посева - 98,5...97,3 %. Закономерным явлением было снижение зимостойкости растений черноголовника при поздних сроках посева. Так, при июльских сроках посева сохранилось 32,7...63,6 °% растений черноголовника. Пониженная зимостойкость черноголовника поздних сроков посева

2

1,12 и 1,14 г/м сутки соответственно.

Показатели активности фотосинтеза черноголовника как второго, так третьего и четвертого годов пользования значительно превосходили аналогичные показатели агроценоза первого года жизни. При этом наибольшую листовую поверхность сформировали растения черноголовника весенних сроков посева - 49,5...51,6 тыс. м2/га, и фотосинтетический потенциал 1,3...1,49 млн. м2/га, чистая продуктивность фотосинтеза 4,75...4,84 г/м сутки (табл. 2).

Анализ структуры урожая семенников

Таблица 2

Продуктивность фотосинтеза черноголовника

Срок посева Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, млн. м2/га ЧПФ, г/м2сутки

1-го г. п. 2-го г. п. 1-го г. п. 2-го г. п. 1-го г. п. 2-го г. п.

1-я декада мая 49,2 51,3 1,34 1,46 4,72 4,82

2-я декада мая 49,5 51,6 1,35 1,49 4,75 4,84

3-я декада мая 47,6 49,7 1,30 1,44 4,62 4,75

1-я декада июня 44,2 45,9 1,28 1,37 4,23 4,52

2-я декада июня 41,8 43,8 1,17 1,28 4,17 4,38

3-я декада июня 36,4 38,6 1,18 1,29 3,86 4,12

1-я декада июля 30,7 33,9 0,82 1,93 2,23 3,72

2-я декада июля 22,3 25,8 0,56 0,72 2,40 3,02

3-я декада июля 18,2 21,3 0,36 0,52 1,87 2,42

объясняется слабым развитием в первом году жизни.

Фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза определяются величиной ассимиляционной поверхности [6]. Согласно нашим определениям, ран-невесенние посевы черноголовника имели

черноголовника 1-го года пользования показал, что наиболее оптимальные условия для формирования слагаемых урожая складывались при ранневесеннем сроке посева (2-я декада мая). Число генеративных побегов при весенних сроках посева (1 - 3-я декада мая) составило 830...

Нива Поволжья № 2(7) май 2008 31

2 2 846 шт./м , июньских - 686...805 шт./м ,

июльских - 347...578 шт./м2. Наибольшие различия наблюдались по количеству головок на побеге. Ранневесенние посевы сформировали 3,4...3,6 шт. головок на побеге. При смещении сроков посева от первого (1-ая декада мая) к последующему (3-я декада июля) количество головок уменьшилось с 3,4 до 1,0 шт. на побеге, количество семян в головке - от 11,2 шт. до 2,3 шт. (табл. 3).

Семенная продукт1

условий, более полной реализации и повышения потенциала кормовых культур большое значение в технологии их возделывания в настоящее время придается регуляторам роста и микроудобрениям.

Нашими исследованиями установлено, что биопрепараты, регуляторы роста и микроэлементы (агрика, гумат Ыа, мела-фен, Байкал ЭМ-1, аквамикс) как в чистом виде, так и при совместном применении оказали положительное влияние на повы-

Таблица 3

ть черноголовника

Вариант Число генеративных побегов, шт./м2 Количество, шт. Масса Урожайность, кг/га

головок на побеге семян в головке семян с побега, г 1000 семян, г

1-го г. п. 3-го г. п.

1-я декада мая 840 3,4 11,2 0,99 7,9 832 1112

2-я декада мая 846 3,6 12,3 1,08 8,9 914 1156

3-я декада мая 830 3,4 11,2 0,98 8,2 813 1076

1-я декада июня 805 3,0 9,5 0,89 8,0 716 1027

2-я декада июня 765 2,1 9,2 0,83 7,2 634 952

3-я декада июня 686 1,7 7,3 0,76 6,8 521 926

1-я декада июля 578 1,5 5,4 0,56 5,4 324 820

2-я декада июля 426 1,2 3,6 0,47 4,8 201 796

3-я декада июля 347 1,0 2,3 0,39 3,2 135 682

Максимальное значение массы семян с генеративного побега составило 1,08 г при посеве во 2-ой декаде мая.

Урожайность семян черноголовника в значительной степени зависела от сроков посева. В среднем за 2004...2006 гг. урожайность ранневесенних сроков посева составила 813...914 кг/га. Урожайность семян при посеве в 1-ой - 3-ей декадах июля по отношению к ранневесеннему (2-ая декада мая) снизилась на 590...779 кг/га.

Семенная продуктивность черноголовника значительно увеличивается с возрастом растений. Так, во второй год пользования при посеве во 2-ой декаде мая получено 1083 кг/га семян, а в первый год - 914 кг/га. Следует отметить, что при увеличении возраста плантации черноголовника разница в семенной продуктивности по вариантам опыта сглаживается. Анализ урожайных данных семенных посевов черноголовника 3-го года пользования показывает, что равноценные показатели по урожайности семян получены при ранневесенних посевах - 1076...1156 кг/га, июньских сроках - 926... 1027 кг/га, июльских -682...820 кг/га.

В целях ослабления отрицательного воздействия на растение неблагоприятных

шение полевой всхожести и сохранности растений к уборке. Так, в среднем за три года полевая всхожесть по вариантам опыта по отношению к контролю увеличилась на 1,7...9,3 % и составила 87,3...94,8 %. Наибольшее стимулирующее действие оказало совместное применение гумата натрия 10-5% и аквамикса, показатели полевой всхожести и сохранности увеличились на 9,3 % и 3,2 % соответственно. Аналогичные результаты получены при совместном применении агрики, мелафена и Байкала ЭМ-1 с гуматом натрия, число взошедших растений увеличилось на 7,0... 8,0 %.

При предпосевной обработке семян изучаемыми препаратами продуктивность работы корневой системы увеличилась на 19,4...40,1 % по сравнению с контрольным вариантом. Объем корней по вариантам опыта колебался от 22,0 см3 до 28,9 см3, длина корней - от 32,3 см до 44,9 см, масса сухих корней - от 8,4 г до 11,8 г. Наиболее мощную корневую систему сформировали агроценозы черноголовника при обогащении семян гуматом натрия и аквамик-сом совместно. Так, объем корней составил 28,9 см3, длина корней - 44,9 см, масса сухих корней - 11,8 г.

Показатели фотосинтетической деятельности агроценоза черноголовника зависели от вида препарата. В первый год жизни наибольшая площадь листьев 21,1 тыс. м2/га сформировалась при обработке семян гуматом натрия совместно с аква-миксом. Регуляторы роста и микроудобрения обусловили увеличение листовой поверхности агроценоза черноголовника по вариантам опыта на 2,0...5,5 тыс. м2/га, или на 12,8...35,3 %, фотосинтетического аппарата - 0,66...0,41 млн. м2 дн/га, или 2,4... 16,6 %, чистой продуктивности фотосинтеза - 0,05...0,16 г/м2 сутки, или 4,4...14,2 %.

В формировании листовой поверхности агроценоза черноголовника 1-го года пользования прослеживается та же закономерность, что и в год посева. Наибольшая листовая поверхность черноголовника 2-го года жизни сформировалось в фазу буто-

нению с контролем на 2,1...10,7 %, а наиболее развитый фотосинтетический потенциал посевов был отмечен в варианте гу-мат натрия + аквамикс и составил 1,55 млн. м2/га.

В первый год жизни черноголовника урожайность зеленой массы составила 18,6...22,6 т/га. С возрастом травостоя увеличивалась и продуктивность черноголовника. Так, в первый год пользования урожайность зеленой массы по вариантам опыта составила 26,4...32,2, что на 7,8...9,6 т/га выше, чем в год посева. Во второй год пользования кормовая продуктивность черноголовника по отношению к показателям 1-го года жизни увеличилась на 12,2...14,9 т/га, или 65,6...65,9 % (табл. 4).

Содержание сырого протеина в зеленой массе черноголовника колебалось в пределах 10,75...12,85 %. Максимальное

Таблица 4

Урожайность и питательная ценность черноголовника 2-го года пользования

Вариант Сбор, т/га Обеспеченность 1 к. ед., ПП, г Выход с 1 га

зеленой массы сухой массы к. ед., т ПП, т ОЭ, ГДж

Контроль 30,8 6,8 127 4,13 0,52 84,1

Агрика 0,1 % 33,5 7,4 128 4,48 0,57 91,5

Гумат Ыа 10-5 % 34,9 7,8 130 4,68 0,59 95,2

Мелафен 10-5 % 33,5 7,4 128 4,49 0,57 96,8

Байкал ЭМ-1 34,2 7,6 129 4,58 0,58 93,4

Аквамикс 34,6 7,7 129 4,64 0,59 94,4

Агрика + аквамикс 35,6 7,9 130 4,77 0,61 97,2

Гумат Ыа + аквамикс 37,5 8,3 132 5,02 0,64 102,4

Мелафен + аквамикс 35,9 8,0 131 4,81 0,61 98,0

Байкал ЭМ-1 + аквамикс 36,3 8,1 131 4,86 0,62 99,1

низации - начала цветения и составила по вариантам опыта 50,6...55,2 тыс. м2/га, в контрольном варианте - 48,3 тыс. м2/га. Наибольшая листовая поверхность черноголовника (55,2 тыс. м2/га) сформировалась при обработке семян гуматом натрия совместно с аквамиксом.

Тенденция к более мощному развитию листового аппарата при использовании биопрепаратов, регуляторов роста и микроудобрений сохранялась и в агроценозах черноголовника 2-го года пользования. Так, в среднем за два года листовая поверхность черноголовника была 52,1...57,6 тыс. м2/га, превышение по отношению к контролю составило 1,5...7,0 тыс. м2/га, или 3,0...13,8 %.

Применение регуляторов роста и микроудобрений для обработки семян черноголовника повышало ФП посевов по срав-

количество протеина 12,85 % в зеленой массе содержалось при обработке семян гуматом натрия совместно с аквамиксом, что на 19,5 % превышает контрольный вариант.

Качественный анализ сырого протеина зеленой массы черноголовника показал, что изучаемые препараты обусловили увеличение всех аминокислот, особенно при совместном их использовании (табл. 5). В среднем за три года по количественному содержанию аминокислот выделяется аргинин - 0,63...0,67 мг/г СВ, в контроле -0,61 мг/г СВ. Наибольшее их количество отмечается при обработке семян гуматом натрия совместно с аквамиксом - 0,67 мг/г.

Установлено, что зеленая масса черноголовника с опытных вариантов аккумулирует значительно большее количество микроэлементов по отношению к контролю.

Нива Поволжья № 2(7) май 2008 33

Биохимический состав зеленой массы черноголовника

Вариант Сырой протеин, % Лизин, мг/г СВ Гистидин, мг/г СВ Аргинин, мг/г СВ Ре, мг/кг Си, мг/кг 7п, мг/кг Мп, мг/кг Со, мг/кг и, мг/кг

Контроль 10,75 0,47 0,28 0,61 910 4,5 12,5 50 0,10 0,06

Агрика 11,63 0,50 0,28 0,64 975 5,6 13,5 52 0,12 0,10

Гумат Ыа 10-5 % 11,75 0,51 0,29 0,65 976 5,8 14,2 62 0,12 0,11

Мелафен 11,88 0,51 0,29 0,64 945 5,6 14,0 61 0,11 0,10

Байкал ЭМ-1 11,58 0,49 0,28 0,63 949 5,3 13,7 54 0,11 0,09

Аквамикс 11,82 0,52 0,29 0,65 974 5,8 14,5 62 0,13 0,11

Агрика + аквамикс 11,96 0,53 0,30 0,65 978 5,8 14,6 63 0,12 0,12

Гумат Ыа+ аквамикс 12,85 0,55 0,33 0,67 977 5,8 14,3 64 0,13 0,13

Мелафен + аквамикс 12,26 0,53 0,31 0,66 976 5,7 14,3 63 0,12 0,12

Байкал ЭМ-1 + аквамикс 12,32 0,53 0,31 0,65 972 5,6 13,9 63 0,12 0,12

Прослеживается тенденция интенсивного накопления железа, марганца и йода. В среднем за три года содержание железа колебалось по вариантам опыта от 975 до 978 мг/кг, превышение над контролем составило 35...68 мг/кг. При обогащении семян черноголовника регуляторами роста и микроэлементами в зеленой массе значительно повышается содержание меди по отношению к контролю - на 17,8...28,9 %.

При обработке семян регуляторами роста и микроэлементами наблюдается тенденция увеличения содержания витаминов в зеленой массе, и максимальное их увеличение было при совместном использовании гумата натрия и аквамикса (табл. 6).

Регуляторы роста и микроэлементы оказали существенное влияние на изменение показателей, характеризующих индивидуальную продуктивность растения чер-

ноголовника. В среднем за три года число головок на побеге увеличилась по отношению к контролю на 0,4...1,1 штук, количество семян в головке - на 1,2...3,0 штук, масса семян с генеративного побега - на 0,10...0,27 г, масса 1000 семян - на 0,9...2,4 г (табл. 7).

Изучаемые препараты способствовали увеличению урожая семян черноголовника на 76...199 кг/га, или 8,3...21,8 %. Лучшими оказались варианты с предпосевной обработкой гуматом натрия совместно с ак-вамиксом. В среднем за 2005...2007 гг. урожай семян составил 1113 кг/га, что на 199 г/га, или 21,8 %, больше, чем в контроле.

Семенная продуктивность черноголовника многобрачного с возрастом растений (2-ой и 3-ий годы пользования) значительно увеличивается. Если в первый год пользования урожай семян по вариантам опыта

Таблица 6

Вариант А, МЕ Д, МЕ Е, мг/кг В1, мг/кг В2, мг/кг В3, мг/кг В4, мг/кг В5, мг/кг Ва, мг/кг В12, мг/кг

Контроль 3,0 75 48 2,8 10 12 600 20 2,0 след

Агрика 3,2 82 52 3,2 12 13 640 24 2,4 след

Гумат Ыа 3,4 93 58 3,8 12 14 710 29 2,4 след

Мелафен 3,3 87 56 3,6 11 12 700 24 2,2 след

Байкал ЭМ-1 3,4 90 54 3,6 11 13 670 26 2,3 след

Аквамикс 3,4 91 55 3,5 12 13 705 27 2,3 след

Гумат Ыа+ аквамикс 3,6 95 60 4,0 14 15 725 30 2,7 след

Мелафен + аквамикс 3,5 93 57 3,7 13 14 716 28 2,6 след

Байкал ЭМ-1 + аквамикс 3,5 92 56 3,7 13 14 719 28 2,5 след

Содержание витаминов в зеленой массе черноголовника многобрачного

Структура урожая семенника черноголовника 3-го года пользования

Вариант Число генеративных побегов, шт./м2 Количество, шт. Масса Урожай семян, кг/га

головок на побеге семян в головке семян с побега, г 1000 семян, г

Контроль 938 5,1 13,7 1,22 10,70 1156

Агрика 0,1 % 1016 5,5 14,9 1,32 11,60 1251

Гумат Na 10-5 % 1064 5,8 15,5 1,38 12,10 1311

Мелафен 1021 5,6 14,9 1,33 11,60 1259

Байкал ЭМ-1 1041 5,7 15,2 1,35 11,90 1283

Аквамикс 1146 5,7 15,4 1,37 13,10 1297

Агрика + аквамикс 1084 5,9 15,8 1,41 12,40 1336

Гумат Na + аквамикс 1142 6,2 16,7 1,49 13,00 1408

Мелафен + аквамикс 1093 5,9 16,0 1,42 12,50 1347

Байкал ЭМ-1 + аквамикс 1104 6,0 16,1 1,44 12,66 1361

составил 990...1113 кг/га, то во второй год

- 1173...1319 кг/га, в третий год пользования - 1251...1408 кг/га.

Литература

1. Вавилов, Н. И. Проблема новых культур / Н. И. Вавилов. - М.: Сельхозгиз, 1932.

- С. 6-22.

2. Вавилов, П. П. Новые кормовые культуры / П. П. Вавилов, А. А. Кондратьев. -М.: Россельхозиздат, 1975. - 351 с.

3. Кучеров, Е. В. Ресурсы основных видов дикорастущих лекарственных растений в Башкирии / Е. В. Кучеров. - Уфа, 1986. - 270 с.

4. Медведев, П. Ф. Кормовые растения европейской части СССР / П. Ф. Медведев, А. И. Сметанникова. - Л.: Колос, 1981. -С. 299-300.

5. Медведев, П. Ф. Малораспространенные кормовые культуры / П. Ф. Медведев. -Л.: Колос, 1970. - 240 с.

6. Ничипорович, А. А. Фотосинтез и теория получения высоких урожаев / А. А. Ни-чипорович. - М.: АН СССР, 1961. - 93 с.

7. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т.2. - М.: Советская энциклопедия, 1971. -С. 914-917.

Нива Поволжья № 2(7) май 2008 35