Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,556

Введение

Основой ускоренного развития животноводства является не только формирование высокопродуктивного стада, но и создание в первую очередь прочной кормовой базы для обеспечения животноводства биологически полноценными кормами [1, с. 143]. Интенсификация кормопроизводства на современном этапе развития сельского хозяйства в республике предполагает разработку наиболее эффективных приемов возделывания многолетних трав для получения высокоурожайных культур и качественных кормов [2, с. 20]. Решением этой проблемы может стать использование многолетних бобовых трав, которые выполняют три важные функции: используют природную способность фиксировать азот из воздуха, обеспечивают высокие урожаи и улучшают плодородие почвы, а также дают ценные энергонасыщенные корма для животных [3-5]. Возделывание бобовых трав позволяет правильно сочетать азот минеральных удобрений и биологический азот, уменьшить риски негативного воздействия на окружающую среду вследствие денитрификации и вымывания [6, с. 65]. Многолетние бобовые травы производят больше дешевого белка благодаря азотфиксации воздуха [7-9].

По мнению многих авторов, одним из эффективных методов повышения азотфиксации и урожайности многолетних бобовых трав является предпосевная инокуляция семян клубеньковыми бактериями. Использование азотсодержащих инокулянтов увеличивает урожайность на 25–30%, повышает содержание высококачественного белка в кормах на 1,2%, способствует экономии азотных удобрений (50–200 кг/га), позволяет оставлять на поле растительные остатки, обогащенные азотом, и повышает доступность азота для растений. Также это повышает устойчивость растений к засухе и экстремальным температурам [10; 11]. Способность многoлетних бобовых трав фиксировать атмосферный азот зависит как от биологических особенностей вида, так и от условий возделывaния [12; 13]. Активное формирование клубеньковых бактерий происходит при оптимальной влажности до 80% и температуре почвы 20–26 °С. [14]. Научные исследования, направленные на мобилизацию азота воздуха многолетними бобовыми травами, имеют важное теоретическое и практическое значение для развития сельского хозяйства республики.

Целью исследования является оценка влияния инокуляции семян на формирование урожая и на продуктивность многолетних бобовых растений в степной зоне Республики Тыва.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились на опытно-экспериментальном поле Тувинского НИИСХ. Объекты исследований – многолетние бобовые травы: люцерна, эспарцет и донник желтый. Посев многолетних трав проведен в 2022 и в 2023 годах.

Таблица 1

Количество осадков за вегетационный сезон 2022-2024 гг., мм

Примечание: составлено по данным Сосновской метеостанции.

Таблица 2

Продуктивная влага, мм

Предпосевная обработка почвы проводилась согласно общепринятой методике. Опыт однофакторный. Повторность четырехкратная, вариантов 6, количество делянок 24. Размещение вариантов систематическое, площадь учетной делянки 36 м2. Предшественник – черный пар. Предпосевная обработка семян многолетних бобовых трав Биоторфином-Б проводилась полусухим способом. Наблюдения и учёты проводили на всех этапах изучения согласно методике опытных работ на сенокосах [15]. Лабораторные исследования химического состава и питательности кормов проводились в ФГБУ ГСАС «Тувинская». Стaтистическая обработка проведена с помощью программы Snedecor V4. Метеорологические условия представлены по данным метеостанции Сосновка Тандинского кожууна Республики Тыва.

Годы исследований характеризовались разнообразием и неравномерным распределением атмосферных осадков в течение вегетационного периода (табл. 1).

В 2022 году наблюдался значительный дефицит осадков в течение вегетационного периода, составивший 75,2 мм по сравнению с многолетней нормой. Наиболее критичным периодом с точки зрения влагообеспеченности была третья декада июня и первая декада июля. В 2023 году, напротив, был положительный баланс осадков, превышающий средние многолетние значения на 46,2 мм, что создало благоприятные условия для вегетации. 2024 год характеризовался выраженной засушливостью на всем протяжении вегетационного периода, сезонная сумма осадков составила 137,1 мм, что на 104,9 мм меньше многолетней среднемесячной нормы.

Урожайность растений во многом зависит от весенних запасов влаги. В мае 2022 года запас влаги в метровом слое оценивался как высокий (162,56 мм), в августе снизился в 2,5 раза. В мае 2023 года содержание продуктивной влаги составляло 123,23 мм, что по шкале оценки являлось хорошим, во время уборки – 109,86 мм (среднее). Наименьшее количество запасов влаги отмечено в 2024 году: в начале вегетационного сезона содержание влаги низкое – 96,79 мм, в 1,7 раза ниже, чем в 2022 г (табл. 2).

Результаты исследования и их обсуждение

Показателем, характеризующим значимость возделываемой культуры, является ее урожайность. Урожайность многолетних трав за годы исследований отличалась в зависимости от влагообеспеченности. 2023 год был самым увлажненным, поэтому травы 1-го года сформировали относительно высокий урожай по сравнению с предыдущим годом. Засушливые погодные условия отрицательно повлияли на формирование зеленой массы многолетних трав, и в опыте, заложенном в 2022 году, урожайность изучаемых трав в первый год жизни была невысокой. Наибольшую зеленую массу сформировал вариант эспарцет+Биоторфин-Б (1,29 т/га) и донник желтый+Биоторфин-Б (1,21 т/га) (табл. 3).

В 2023 году, на второй год вегетации трав, обильные осадки способствовали хорошему развитию многолетних трав, что привело к увеличению урожайности зеленой массы. Максимальная урожайность была достигнута при использовании Биоторфина-Б с люцерной (33,64 т/га) и донником желтым (33,48 т/га). В опыте, заложенном в 2023 году, наибольший урожай в первый год сформировал эспарцет с Биоторфином-Б – 28,55 т/га, что выше контроля на 11,25 т/га, и донник желтый с Биоторфином-Б – 18,52 т/га, превысивший контроль на 8,1 т/га.

Таблица 3

Урожайность зеленой массы многолетних трав за 2022-2024 гг., т/га

Примечание: составлено авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

Во второй год жизни трав сравнение вариантов с Биоторфином-Б и без него показало, что урожайность варианта с инокуляцией семян у донника желтого достоверно превысила контроль на 2,15 т/га. Прибавка зеленой массы у донника под влиянием применения Биоторфина-Б составила 16,4%. На остальных вариантах значимой разницы не отмечено.

На посевах 2022 года по суммарной урожайности за 2 года прибавка от применения Биоторфина-Б составила у люцерны 80,6%, или 15,26 т/га, у эспарцета – 25,6%, или 6,70 т/га, у донника – 14,7%, или 4,44 т/га.

Таблица 4

Продуктивность многолетних трав за 2022-2024 гг.

Примечание: составлено авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

В опыте, заложенном в 2023 году, при сравнительном анализе суммарной урожайности за 2 года наибольшая прибавка от инокуляции семян отмечена у эспарцета – 47,1%, или 13,01 т/га. Также достоверная разница отмечена у донника желтого – при обработке семян биопрепаратами клубеньковых бактерий урожайность увеличилась на 30,4%, или 10,27 т/га. У люцерны по урожайности не отмечено достоверной разницы между вариантами, на что повлияли очень засушливые условия вегетации 2024 года.

Продуктивность многолетних трав по годам исследований была разной в зависимости от влагообеспеченности. Сравнительная оценка средних данных по продуктивности за три года показала, что варианты с Биоторфином-Б по всем показателям превысили контрольный вариант (табл. 4).

Так, люцерна с Биоторфином-Б превысила контрольный вариант по сухому веществу на 56,48%, или 2,96 т/га, по кормовым единицам на 55,3%, или 3,1 тыс., по обменной энергии – на 55,0%, или 42,15 МДж/га, по переваримому протеину – на 68,5%, или 58,81 т/га.

Эспарцет с инокулянтом имеет преимущество перед контролем по сухому веществу 38,5% (3,45 т/га), по кормовым единицам – 18,2% (1,65 тыс.), по обменной энергии – 36,3% (42,66 МДж/га), по переваримому протеину – 68,5% (56,48 т/га). Донник желтый с Биоторфином-Б также превысил контроль по сухому веществу на 37,1% (2,71 т/га), по кормовым единицам – на 48,2% (3,48 тыс.), по обменной энергии – на 46,9% (46,96 МДж/га), по переваримому протеину – на 40,5% (47,08 т/га).

Заключение

Таким образом, инокуляция семян Биотофином-Б достоверно повышала урожайность зеленой массы многолетних трав. В первый год жизни трав наиболее отзывчивыми на обработку в условиях республики оказались эспарцет и донник желтый. Наибольший урожай в первый год сформировал эспарцет с Биоторфином-Б – 28,55 т/га, что выше контроля на 11,25 т/га, и донник желтый с Биоторфином-Б – 18,52 т/га, превысил контроль на 8,1 т/га. Во второй год жизни трав лучшие результаты отмечены у люцерны и донника желтого с Биоторфином: люцерна – 33,64 т/га и донник желтый 33,48 т/га. Положительное действие обработки семян Биоторфином-Б выявлено при оценке продуктивности изучаемых многолетних трав. Сравнение средних значений продуктивности за три года подтвердили, что варианты с обработкой превысили контрольный вариант у всех изучаемых трав.