Роль многолетних кормовых трав в эколого-биосферных системах земледелия

Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Концептуальные основы экологически безопасного земледелия

1.1 Естественные кормовые ресурсы Республики Казахстан

1.2 Генофонд кормовых растений - важный элемент сохранения биоразнообразия Казахстана

1.3 Фитомелиоративная способность многолетних трав

1.4 Общая характеристика основных представителей кормовых культур Костанайской области

2. Материал, методика и результаты исследования

2.1 Методика исследования

2.2 Основные климатические особенности и почвенный покров

2.3 Динамика и ботанический состав растительности в посевах кормовых культур Костанайской области

2.4 Изменение свойств черноземов южных при их использовании под кормовые угодья

2.5 Принципы размещения кормовых культур в системе севооборотов

2.6 Технология рекультивации «бросовых» земель выводимых из пашни

Выводы

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

К характерным особенностям сельского хозяйства конца текущего столетия следует отнести широкое использование индустриально-технологических систем земледелия. На их внедрение возлагали большие надежды. Основанные на специализации и укреплении производства, применении средств химизации и механизации, они позволили в относительно короткие сроки существенно повысить урожайность сельскохозяйственных культур и их сбор с единицы площади. Однако сейчас становится очевидным, что следствием повсеместного внедрения индустриально-технологических систем земледелия явилось ухудшение биохимического состава, товарных и технологических свойств продукции аграрной сферы. В ней стали обнаруживаться остатки минеральных удобрений и ядохимикатов. Большую озабоченность вызывают неблагоприятные изменения физических, химических и биологических свойств почвы, а также экологической устойчивости экосистем.

В значительной мере проявление перечисленных проблем связано с выращиванием кормовых культур. Многие из них требуют интенсивной обработки почвы, внесения высоких доз минеральных удобрений и многократного использования ядохимикатов. Принимая во внимание то, что именно эти факторы провоцируют возникновение экологических проблем и то, что доля кормовых культур в общей структуре посевов достигает 60% и более, несложно определить их влияние на состояние окружающей среды.

Вместе с тем именно кормовые культуры являются одним из факторов, с помощью которого можно разрешить многие экологические проблемы. Однако, он в индустриально-технологических системах земледелия не используется в полной мере. [3]

Для этого необходимо переориентировать сельское хозяйство на новые системы, получившие название эколого-биосферных. Суть этих систем земледелия состоит в том, что они основаны на техногенных приемах повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур, а также на естественных природообразовательных процессов.

В эколого-биосферных системах земледелия кормовым культурам уделяется большое внимание. При этом они рассматриваются не только с точки зрения максимального выхода кормов, но и их влияния как на отдельные компоненты, так и на агроэкосистемы. Прежде всего это относится к почве. Кормовые культуры в новых системах не должны требовать многократной обработки. Необходимость соблюдения этого положения вызвана тем, что интенсивное механическое воздействие на почву ускоряет минерализацию органического вещества, снижает коэффициент гумификации, ее устойчивость к эрозионным процессам.

Эколого-биосферные системы ориентированы на предотвращение загрязнения атмосферы, почв, водных объектов, сохранение почвенного покрова, биогеохимических потоков и разнообразия живых организмов в агроэкосистемах. трава многолетний кормовой урожай

Цели и задачи исследования:

Цель - определить роль многолетних кормовых трав в эколого-биосферных системах земледелия.

Задачи: - изучить почвенный состав в зависимости от их использования под залежью или под кормовые угодья;

- изучить особенности формирования агрофитоценозов и динамику засоренности кормовых угодий;

- подбор трав и травосмесей и способы залужения залежей;

- изучить основные элементы интенсивной технологии, влияющие на формирование урожая многолетних кормовых трав.

1. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Наиболее часто в научных работах по экологическому земледелию приходится сталкиваться с такими понятиями, как агросистема, система земледелия, агроландшафт.

Первой из них целесообразно считать такую систему, в которой земледельческая деятельность является одним из ее компонентов, представляющим собой обязательный предмет исследований. Как и экосистема, агроэкосистема не является ранговым понятием. Сюда можно отнести как любые сельскохозяйственные угодья, так и единично растущие в поле растение.

Агроланшафт является ранговым понятием агроэкосистемы. Конкретные границы его определяются принадлежностью к той или иной таксономической единице. Иными словами, агроландшафт является природным объектом, на котором человек занимаясь земледелием, оказывает воздействие в той или иной степени, что рассматривается как компонент агроэкосистемы.

Поэтому ее можно, как правило, отнести к антропогенному ландшафту, редко - к природному. Установление закономерностей влияния земледельческой деятельности (системы земледелия) на ландшафт в целом и составляет суть агроландшафтного исследования. Плодородие почвы здесь выступает как природное свойство почвенного покрова (естественное плодородие). А искусственное плодородие рассматривается как его компонент.

Экологически безопасным земледелие может служить лишь при совмещении границ двух систем - агроэкосистемы и агросистемы.

Установление закономерностей протекания природных и социальных процессов в единых рамках, их сопоставление позволяет реализовать принципы гармонического взаимодействия общества и природы в земледелии.

А приоритетность естественных законов почвообразования над социальными потребностями позволит достигнуть экологической безопасности в земледелии. [1]

Ландшафт служит ключевым понятием мезоструктуры природных систем в различных областях естественных наук. Вместе с тем наиболее уязвимым компонентом окружающей среды к антропогенному воздействию является биота, которая служит наиболее чувствительным тестом его нормирования. Поэтому в основу выделения конкретных агроэкосистем целесообразно положить экологическую классификацию, биогеценоз, биокомплекс, ландшафт, биом, природный пояс, биогеографическая область, слой биосферы, биосферу.

При отсутствии же подобного районирования данной территории необходимо исходить при выделении агроэкосистем из бассейнового принципа (ландшафтно-геохимические арены, каскадные ландшафтно-геохимические системы и т.д.)

Таким образом, с целью определения агроэкологической нагрузки и установление экологически безопасных норм воздействия агросистема как объект накладывается на биогеоценоз. По степени нарушения его устойчивости к последствиям сельскохозяйственного воздействия можно разработать агроэкологическую классификацию систем земледелия. Попытки разработки классификации агросистем ландшафтного уровня имеются.

Системообразующуюся связью между элементами любой системы является материально-энергетические потоки, цикличность которых обуславливает ее целостность. Кроме того, эти потоки лежат в основе как природных, так и производственных процессов, что делает реальным совмещение агросистемы с агроэкосистемой и установление количеств зависимостей между ними. Только те критерии оценки, которые характеризуют систему в целом, могут дать представление о ее сущности и объективно определить направление изменений в определенных пределах количественных переменных.

В агроэкосистеме составление баланса материально-энергетических потоков связано со многими трудностями. Уровень обменных процессов характеризуется величиной биопродуктивности, с определением которой и начинается составление баланса материально-энергетических потоков.

В агросистеме биопродуктивность выражается через урожайность возделывания культур. Биопродукционные процессы (урожай) очень тесно связаны с плодородием почвы. Почва является управляющим звеном в агроэкосистеме, фактором упорядочивающим ее структуру. В агросистеме же она служит главным образом средством производства. Главные функции почвы-плодородие определяется как способность обеспечивать в конкретных условиях оптимальный режим связывания растениями солнечной энергии. [2]

1.1 Естественные кормовые ресурсы Республики Казахстан

Первые сведения о кормовых угодьях Казахстана находим у Е.П.Коровина, И.Г.Андреева, М.С. Комикова. В частности пойма реки Сырдарьи, имеющая в среднем ширину до 100км., богата тугаями-зарослями древесно-кустарниковой приречной растительности, состоящей из тополя, туранги и чингиля с тростниками и чистыми высокими зарослями тростника. Остальное пространство занято пырейными, вейниково-пырейными, осоковыми, пырейно-ажрековыми аллювиальными лугами. С периферии долины, очень незаметно сменяющей пойму, начинается полынная и эфемерово-полынно-солончаковая пустыня, развиты на древних слоистых песчано-глинистых речных наносах на светлых уплотненных с поверхности почвах такыровидные сероземы. Местами она покрыта зарослями черного саксаула, гребенщика и верблюжьей колючкой. Имеются пятна солончаков, такыров и песчаные развеваемые пески Кызылкум с зарослями белого саксаула.

Л.Н. Соболев на территории Республики Казахстан отмечает ряд типов естественных кормовых угодий, существующих видов кормовых культур и т.д., приводит ориентировочную урожайность и площадь:

Полынно-биюргуновые пустыни на сильно солонцеватых серо-бурых почвах. Почвы представлены серо-бурыми разновидностями - от глинистых до тяжело песчаных, обычно со скоплениями гипса в аллювиальном горизонте и сильно солонцеватые. Чем сильнее солонцеватость, тем сильнее развита на поверхности корка, тем больше полыни биюргуна; чем она слабее развита, тем больше полыни белоземельной и туранской, к ним примешивается разные солончаковые тас-биюргун, итсегек, гиргенсония, кейреук, в весенний период появляется небольшое количество эфемеров. Урожайность колеблется от 2 до 5 ц/га. Пастбища площадью 430 тыс.га в основном весеннее-осеннего пользования для овец и верблюдов.

Эфемерово-полынно-солянковые пустыни с саксаулом на засоленных сероземах и серо-бурых почвах. По почвам и растительности этот тип напоминает предыдущий, но несколько дополняется черным саксаулом. Валовая продуктивность саксаульников осенью 3-5 ц/га. Площадь 2630 тыс.га.

Эфемерово-полынно-солянковые пустыни на такыровидных сероземах. Распространены на глинистых аллювиальных наносах вдоль древних долин. Этот тип представлен солянковой растительностью: биюргун, итсигек, солянки шерстистая, сочная, пленчатая, петросимония, на полынных пятнах господствует полынь белоземельная, Шренка с примесью эфемеров-мортука восточного, простертого, ячменя мышиного, костра кровельного и японского, мятлика луковичного и разнотравья. Средняя урожайность сухой массы 2,4 ц/га, площадь-190тыс.га.

Саксаульники в полузадернованных песчаных пустынях. Они приурочены к слоистым песчано-глинистым наносам, покрытые сверху песком. Растительность состоит в основном из полыни белоземельной с промешиванием житняка сибирского, в южной части с эфемерами и эфемероидами.

Травяно-кустарниковые полузадернованные песчаные пустыни. Растительность представлена полынниками с еркеком на севере и весенними эфемероидами на юге. Сколны бугров и гряд покрыты зарослями жузгунов, песчаной акацией, астрагалов, гелиотропа, кумарчика, хандриллы, эремуса, полыни песчаной, волоснеца гигантского. Площадь более 10 000тыс.га. урожайность 3-4ц/га.

Биюргуново-полынные остепненные пустыни на слабо солонцеватых бурых почвах. Широко распространены в южной части Республики Казахстан. Почвы бурые, от легкосуглинистых, иногда щебнистые со скоплением гипса в аллювиальном горизонте. Растительность пятнистого цвета. Биюргуновые пятна приурочены к бессточным понижениям, а злаково-полынные-к повышенным элементам рельефа. Урожайность 2-3,4 ц/га. Площадь 225 тыс.га.

Полынные и остепненные пустыни на бурых почвах распространены на легких суглинистых почвах по водораздельным плато. Господствующими видами являются полынь белоземельная, на севере-лерховская. Продуктивность осенью-3-6ц. площадь 12300 тыс.га.

Полынно-ковыльные пустынные степи на светло-каштановых почвах распространены так же как и солонцеватые, но с меньшей площадью. Почвы преимущественно нетяжелого механического состава. По растительному покрову степи близки к ковыльно-типчаковым. Во влажные годы возможно степное сенокошение при урожайности 3-4 ц/га.

Еркеково-полынные остепненные пустыни на песчаных бурых почвах распространены на севере республики. Почти развиты на легких примесях или песках древнеаллювиального происхождения. Негустой растительный покров состоит из житняка сибирского, пустынного типчака, черной и белоземельной полыни. Урожайность колеблется от 2 до 4 ц/га. Площадь до 10 000 тыс.га.

Луга на луговых остепненных почвах, представленных в основном зарослями лугов.

Осоковые луга на болотистых почвах занимают пониженные места в поймах, старых руслах рек. На них преобладают виды крупных осок с примесью ситника блестящеплодного, ситника болотного. Они имеют урожайность до 15-20ц. сенокосной массы, хотя и сено невысокого качества.

Тростниковые луга и заросли высокостойных болотных растений на болотно-луговых почвах. Сюда выходят заросли тростника и клубнекамыша, озерного рогоза и т.д.

В настоящее время в Казахстане наблюдается резкое изменение всех компонентов природной среды. Направленность этого процесса диктуется тенденцией аридизации климата. Снижается естественный уровень и изменяется минерализация грунтовых вод. [1]

1.2 Генофонд кормовых растений - важный элемент сохранения биоразнообразия Казахстана

Не может возникать никаких сомнений в том, что генетический фонд растений является таким же национальным богатством нашей страны, как нефть, газ, уголь и другие природные ресурсы

Растительный покров Казахстана характеризуется богатым флористическим (более 6000 видов) и ценотическим (более 2000 сообществ) разнообразием, что обусловлено зональностью и пестротой экологических условий. Кормовые ресурсы Казахстана формируют 4500 поедаемых ценных видов различных семейств, более 400 видов растений используются как декоративные, свыше 100 лекарственные, эфиромасличные, дубильные и др.

Уровень флористического разнообразия в разных частях страны не одинаков. В равниной части Казахстана, в зоне пустынь и степей разнообразие и самобытность флоры увеличивается с запада на восток, а по горным с северо-востока - на юго-запад.

Природа распорядилась так, что мировые центры происхождения полезных растений блестяще определенные и обоснованные великим ученым 20 века Н.И. Ваваиловым не оставили в стороне и территорию современного Казахстана.

Н.И.Вавилов писал: «В полупустынных и даже пустынных районах Казахстана Средней Азии и сопредельных странах Персия Афганистане, Монголии и Западном Китае имеются резервы диких кормовых растений, надо немедленно организовать в широком масштабе сборы семян ценных кормовых трав. Необходимо приступить закладке обширных питомников фонда кормовых растений ». Эти высказывания корифея аграрной науки не потеряли своей актуальности и сегодня. Наоборот, в силу истощения биоразнообразия флоры под действием антропогенных факторов, роль и значение интродукции в создании генетического банка данных неизмеримо возросла.

Истощение биоразнообразия природной флоры происходит как за счет исчезновения местных популяции видов, так и за счет сокращения их ареала и численности, понижение фитоценотической активности и репродуктивной способности. По данным Национальной Программы действий по борьбе с опустыниванием в Республике Казахстан (Алматы 1997г.), количество видов которым грозит исчезновение в ближайшее время составляет 19, половина из которых кормовые растения.

В качестве глобальных изменений в растительности сенокосов и пастбищ республики, может служить трансформация флоры в сторону ксерофикации степной и горной зон. Так, для горных регионов и степей стали обычной виды субтропического и тропического происхождения: амаранты, люцерны, полыни, гармала и др. особенно интенсивно приток адвентивных видов и их экспансии с юга на север отмечается в последние 20 лет. Что касается степи, то ее судьба весьма драматична. Широкомасштабная распашка земель привела к глубокой антропогенной трансформации целой зоны с полной или частичной потерей более 200 типов растительности. Усложняется сохранение природного генофонда и в пустынях как главной природно-хозяйственной зоне пастбищного животноводства.

Какие задачи стоят задачи перед генофондом кормовых растений Казахстана»? Что касается имеющегося в республике генофонда кормовых растений, то большое влияние на его формирование оказало тесное сотрудничество с научными учреждениями Российской Федерации и, прежде всего, Всероссийским НИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова. разноплановые, многочисленные совместные экспедиции по всем природным зонам Казахстана ученых с ведущими профессорами ВИРа (Лубенцом П.А., Ивановым А.И., Сосоковым Ю.Д.) дали возможность описать и собрать огромный материал по кормовым растениям для изучения и введения в культуру и привлечения в селекционный процесс.

Республиканский генофонд кормовых растений Казахстана сосредоточен в основном в 5 научных учреждениях и составляет более 11 тысяч образцов. На 90%-это представители местной флоры, остальная часть - образцы, полученные в результате обмена с НИИ ближнего и дальнего зарубежья данные генофонда кормовых растений компьютезированы.в некоторых организациях на основе банка данных подготовлены каталоги. Каталог кормовых растений НПЦ животноводства и ветеринарии отражает: происхождение образца (район, высота над уровнем моря, рельеф, почвы. фитоценоз); хозяйственно-биологическую характеристику (наступление основных фаз развития, период созревания семян, высота, облиственность и т.д.); продуктивность (урожай сырой и сухой биомассы, содержание протеина). Кроме того, по большинству образцов представлены хромосомные числа. По всей вероятности, такой подход более полно может дать представление об отбираемом образце.

Примерно 1/3 собранного генофонда находится в коллекционных питомниках (высеяно в поле), а 2/3 - хранится в виде геноплазмы (семенах). С целью поддержания сроков хранения семян и сохранения видов в республике планируется организация единого центра генетических ресурсов, что крайне важно и необходимо для сохранения биоразнообразия флоры и развития генофонда кормовых растений.

Процесс интродукционной работы по генофонду кормовых растений сегодня в Казахстане предельно упрощен: сбор ведется весьма ограниченно, только по отдельным группам растений; расширение полевых коллекций сдерживается неполным использованием даже имеющихся (хранящихся) в банках семян; изучение коллекционного материла носит фрагментарный характер. Такая схема, безусловно, снижает возможности полного использования потенциала собранных растений, и особенно образцов инорайонной флоры.

С целью глубокой апробации таких образцов необходима организация их эколого-географических испытаний. Для этого нужно отработать четкий механизм регулярного обмена геноплазмой между функционирующими научными организациями. При этом и оригинатор и испытатель должны иметь равное право на получаемую научную информацию по «поведению» образца в новых эколого-географических условиях. Такие географические посевы могут открыть чрезвычайно любопытные особенности изучаемого объекта, под влиянием изменения длины светового дня, температуры, увлажненности и других физиологических факторов. Видимо, только так можно раскрыть генетический потенциал кормового растения. Обсуждая этот вопрос, академик И.В.Ларин отмечал: «Для тех, кто близко знает кормовые растения, совершенно очевидно, что решение кормовой задачи связано с использованием как диких, так и культурных кормовых ресурсов. И в их изучении, более чем где-либо, нужен дифференцированный эколого-географический подход».

По всей вероятности, естественные очаги наиболее ценных и редких растений нужно отнести к особо охраняемым территориям. Для этого потребуется закончить ботаническую инвентаризацию слабо изученных регионов, где распространены редкие и исчезающие виды.

Большую роль в обогащении селекционного материала должны играть и мировые коллекции. Своевременно напомнить результаты такой работы. Сегодня в США имеются 40 сортов житняка и более 30 сортов ломкоколосника ситникового. Эти сорта занимают в мире миллионы гектаров пастбищ и сенокосов. Исходный материал этих сортов по житняку и волоснецу взят американскими учеными в 1928году в Казахстане во время полевых экспедиций. И за 70 лет, на основе этого Казахстанского материала, американцы вывели около 100 новых сортов житняка и ломкоколосника. Это хороший пример того, как нужно работать с мировой коллекцией. Поэтому в первую очередь мы должны приложить усилия по сбору и коллекционированию мировых засухоустойчивых растений.

Находясь на Евро-Азиатском континенте, в удалении от морей и океанов, климат нашей страны, в своем большинстве, аридный. Это и вызывает необходимость при привлечении инорайонных видов отдавать предпочтение засухоустойчивым видам. В дикой флоре Ирана, Ирака, Афганистана, Сирии, Монголии, Западного Китая, западных штатов Северной Америки имеются огромные резервы диких ценных кормовых растений.

В научно-производственном центре животноводства и ветеринарии постепенно решается эта проблема. От научных учреждении сухих Западных штатов США было получено 430 образцов сортов и популяций кормовых растений. [5]

Обмен образцами семян с международным научным центром ИКАРДА позволил в республике получить 114 образцов вики из Сирии. Из института степей КНР получено 38 образцов засухоустойчивых кормовых трав. Все эти образцы высеяны в коллекционные питомники и по ним ведутся исследования.

1.3 Фитомелиоративная способность многолетних трав

При возделывании сельскохозяйственных культур при современной системе земледелия в условиях дефицита материальных и энергетических ресурсов в первую очередь происходит снижение гумуса, разрушение структуры почвы, уменьшение ее водопрочности, переуплотнение почвы. Ухудшение водно-физических свойств приводит к уменьшению водопроницаемости и запаса влаги в почве, который создается на деградированных почвах, резко снижается урожайность сельскохозяйственных культур. По мнению многих ученых, переуплотнение подпахотного слоя снижает урожайность культур до 30-40%. Если с переуплотнением пахотного слоя можно бороться обработкой почвы, то с переуплотнением подпахотного слоя нельзя справиться без применения многолетних трав во многом зависит от продуктивности, а следовательно и условий их произрастания.

Опыты по изучению роста и развития многолетних трав и влияния их на фитомелиоративную способность проводились в России (Саратовская область), на южных черноземах, среднемощных, слабогумусированных, среднесуглинистых по гранулометрическому составу, схожую с почвенным составом Костанайской области.

Зависимость продолжительности межфазных периодов тесно коррелировали с температурой. Различие в продолжительности вегетации многолетних трав по годам объясняется разным температурным режимом. Оптимальная длина вегетации нарастания биомассы следует считать 74 дня при температуре 11,0 ⁰С. Злаковые травы в условиях проведения опыта оказались менее продуктивны, чем бобовые. Наибольшее количество биомассы наращивала люцерна. Величина биомассы тесно связана с продолжительностью межфазных периодов и особенно в период отрастание - бутонизация.

С целью выявления взаимосвязи биомассы корневой системы трав с факторами плодородия почвы авторами исследований изучалось влияние корней на снижение уплотнения почвы и на урожайность кормовых культур. Плотность почвы под многолетними травами зависела от массы корней по горизонтам почвогрунта

Бобовые культуры имеют более глубокое проникновение корней в подпахотный горизонт, чем злаковые растения. Подпахотный слой был богаче корнями после бобовых культур по сравнению со злаковыми. У люцерны в этом слое 30-40см. было корней 23,3, у эспарцета-11,1, у донника-14,3, у костреца-8,6, у житняка-6,3%.

Изучение влияния почвенных условий на формирование урожайности трав показало, что важную роль для их произрастания имеет не только пахотный, но и подпахотный горизонты. Отмечена тесная взаимосвязь плотности почвы в пахотном слое и в подпахотном горизонте с урожайностью многолетних трав.

Таким образом, урожайность многолетних трав значительно зависит от сложения не только пахотного, но и подпахотного горизонтов. Это же можно и сказать и об увлажнении глубоких горизонтов, которая тесно связана со сложением почвы и подпочвы. [6]

1.4 Общая характеристика основным представителям кормовых культур Костанайской области

Многолетние травы являются важнейшими источниками получения ценных кормов. Они занимают 10,8 % пахотных земель или 435,7тыс.га, а от общих площадей кормовых культур 60,5%.

Многолетние травы не требовательны к теплу, семена их прорастают при 2? тепла, а всходы выдерживают заморозки до 8-10?, к засухе устойчивы, а также устойчивы к морозам. Из многолетних трав заготавливают сено, сенаж, гранулы и брикеты, а также используют в качестве пастбищных культур.

Многолетние травы являются мощным средством предотвращения ветровой и водной эрозии почвы. На эрозийно опасных участках сельхозугодий полосное размещение многолетних трав с зерновыми культурами предотвращает дефляцию почвы.

Для выявления более урожайных сеяных трав в условиях Костанайского НИИ, проводились исследования по сравнительному видоиспытанию различных однолетних и многолетних трав и травосмесей. Результаты показали, что наиболее урожайными из однолетних кормовых трав являются: суданская трава, вика яровая, овес, ячмень и полба, а из многолетних - житняк, люцерна, эспарцет, кострец безостый, регнерия и пырей безкорневищный. Самыми урожайными травосмесями являются: житняк + костер + эспарцет, житняк + костер б/о + люцерна, житняк + эспарцет, житняк + костер + эспарцет + донник, где средний урожай сена составил в пределах 27,1 - 31,2 ц/га.

Люцерна. (Medicado sativa) В зеленой массе люцерны, убранной в фазе бутонизации - начала цветения, содержание протеина составляет 18%, жира - 3%, клетчатки - 24%, БЭВ - 43,3%, кальция - 2,12%, фосфора - 0,27%, калия - 1,1% на абсолютно сухое вещество.

В 100 кг. люцернового сена содержится 50-60 корм. ед. и 12-15 кг. переваримого протеина. Люцерна улучшает физико-химические свойства почвы. За два года пользования она накапливает на 1 га почвы 8-10 тонн корневых и пожнивных остатков, в которых содержится 200-300 кг. азота. В благоприятные годы можно получить 2 укоса на сено, а при орошении 3 укоса.

Лучшими предшественниками люцерны являются зерновые, идущие по чистому пару, кукуруза.

Из числа испытанных сортов в условиях нашей области самыми урожайными оказались: Карабалыкская 18, Семиреченская местная, Кокше и Флора. Низкий урожай семян получен у сортов: Марусинская 425, Токманская местная, Карагандинская 1.

ценнейшая бобовая культура, наиболее распространенная в степных районах. Имеет высокие кормовые достоинтсва, отличается хорошей зимостойкостью и засухоустойчивостью. Десять кг. люцернового сена в среднем содержат 4,88 кормовой единицы и 870 г переваримого белка. Культуры, которые идут после перепашки люцерны, заметно повышают урожайность. По данным Федорова А.К. (1955г.) люцерна по типу развития является двуручкой. Относится к роду Medicago L. Растение с мощно развитой корневой системой и хорошо выраженным главным корнем. Главный стрежневой корень проникает на значительную глубину достигая на легких почвах 16 м. Основная масса корней (50-60%) располагается в пахотном горизонте. На переходе между корнем и стеблем расположена утолщенная часть стебля, называемая коронкой. На ней формируется зона кущения, где закладываются почки. Коронка в зависимости от вида люцерны погружена в почву на глубину 1,5 - 10 см. при весеннем отрастании или после скашивания образуется розетка стеблей с укороченными междоузлиями. Люцерна во взрослом состоянии образует мощный прямостоячий или развалистый куст высотой 70-150 см. с большим числом стеблей. Стебли травянистые, с 10-20 м/узл., полые или заполненные паренхимой. До цветения стебли мягкие и сочные, с началом цветения они грубеют. Листья с прилистниками, тройчатосложные. Облиственность высокая, в зависимости от укоса и условий возделывания колеблется от 30 до 60%. соцветие-головчатая или цилиндрическая кисть длиной 2-12 см., число цветков в соцветии 15-50. цветок мотылькового типа, окраска венчика синяя, желтая, светлоголубая, фиолетовая, сиреневая, розовая и почти белая. Плод-многосемянный боб, прямой, серповидный или спирально закрученный в 1-4 оборота. Окраска зрелых бобов от светло-коричневой до темно-бурой. Семена относительно крупные, почковидной формы. Окраска желтая с темно-бурым оттенком. Масса 1000 семян 1,4-2,6г. Семена при наличии влаги начинают прорастать уже при температуре 1-2 ⁰С, однако жизнеспособные всходы появляются при температуре 5-6 ⁰С. При оптимальной влажности почвы (60% ПВ) лучшая температура для прорастания семян 15-20 ⁰С. при таких условиях всходы появляются на 4-5 день после посева. Оптимальной температурой для дальнейшего роста и развития является температура - 20 -25 ⁰С. Весеннее отрастание у люцерны начинается при температуре 5-9 ⁰С способна на открытых местах переносить заморозки до 20-25 ⁰С, а при глубине снежного покрова 20-40 см. -до 40 ⁰С. Для нормального роста и развития люцерна требует большого количества влаги. Для набухания и прорастания семян необходимо 125% воды от воздушно-сухой массы. Максимальный урожай зеленой массы и сена люцерны получают при поддержании влажности почвы на уровне 60-80%. [8]

Имея огромную листовую поверхность, люцерна испаряет много влаги.

Люцерна - светолюбивая культура, особенно в первый период вегетации, что необходимо учитывать при определении сроков посева. Недостаток света задерживает рост и развитие растения. Поэтому при покровном посеве она в первый год жизни растет очень медленно и сильно изреживается. Кислые почвы переносит очень плохо: задерживается развитие клубеньковых бактерий. На полях где люцерна размещается после зерновых, обработку почвы начинают с лущения стерни на глубину 6-8 см. при наличии корнеотпрысковых сорняков через 3-4 недели лущение повторяют на глубину 10-12 см. если люцерну высевают не по пару, то почва должна быть обязательно вспахана на зябь.(вспашка) Осеннюю зяблевую вспашку проводят плугами с предплужниками на глубину 28-32 см. через 10-12 дней после лущения. В районах подверженных ветровой эрозии, после уборки зерновых культур почву обрабатывают безотвальной глубокорыхлителями КПГ-250 на глубину 20-30 см..[21 ]

Для получения высоких устойчивых урожаев зеленой массы и сена посев необходимо проводить высококачественными семенами со всхожестью не менее 90%, чистотой 95% и энергией прорастания 75%. хорошие семена должны быть без запаха, с хорошим блеском, без примеси сорняков, особенно карантинных. Норма высева семян зависит от зоны возделывания и способа посева. При сплошном рядовом беспокровном посеве оптимальной нормой в лесостепных зонах и на орошаемых землях является 16-20кг ( 8-10млн. всхожих семян) на 1 га, в степных районах 14-16 (7-8 млн.), и в резко засушливых районах-10-11 кг (5-6 млн.) на 1 га.

Люцерна-культура мелкосемянная, поэтому семена ее заделывают на тяжелых почвах на глубину 1,5-2 см., а на почвах с легким механическим составом на 3-4 см.

Лучшим сроком уборки люцерны на фураж (отходы) считается фаза бутонизации - начало цветения растений. В этой фазе растения содержат больше протеина, богаче их аминокислотный состав. При позднем скашивании питательность кормовой массы снижается в результате повышения содержания клетчатки не менее чем на 40% и потери листьев. А как известно, листья люцерны в 7-10 раз богаче каротином, в 3-5 раз -витамином С и в 2-3 раза - белком по сравнению со стеблями. Последний укос для лучшей перезимовки проводить за 30-40 дней до наступления низких температур. Растения за этот период должны восстановить запас пластических веществ и заложить зимующие почки, котрые отличаются наиболее высокой морозоустойчивостью.

Люцерна Карабалыкская 18 выведена на Карабалыкской опытной станции селекционером Ф.М. Маштаковым методом массового отбора из гибридной популяции, полученной от свободного переопыления дикорастущей желтой Павлодарской люцерны с высокофартильной синей Соскачеванской. Сорт относится к европейской люцерне пестрогибридному сортотипу. Селекционная работа начата с этим сортом с 1940г., а в государственном сортоиспытании находится с 1955г.

Оптимальным сроком посева считают 5-10 мая предварительно проводив инокуляцию семенного материала ризоторфином, смачивая водой из расчета 2% их массы. На гектарную норму высева семян расход составляет 200 грамм препарата. Обработанные семена люцерны необходимо подсушить в тени 10-15 мин. и сразу же высевать. При посеве необходимо вместе с семенами высевать 50 кг. на 1 гектар гранулированного суперфосфата.

Лучшим способом сева является рядовой способ с междурядьем 15 см., сеялками СЗТС-3, 6, а на семенных участках широкорядным способом (45-60 см) предварительно заглушив соответствующие ячейки семенного ящика.

В условиях нашего региона оптимальная норма высева 4-6 млн. всхожих семян на 1 га или 8-12 кг/га. Семена заделывают на тяжелых почвах на глубину 1,5-2 см., а на почвах с легким механическим составом на 3-4 см.

Получению дружных и полноценных всходов может препятствовать появление почвенной корки после дождей. Под слоем корки проростки многолетних трав могут погибнуть совсем или будут развиваться очень слабо.

Для уничтожения почвенной корки необходимо заранее подготовить агрегат-борон, подвешенных на длинную раму из двух параллельных брусьев. При этом применяются райборонки ЗОР-1,7, ЗБП-0,6, используются также сетчатые бороны БСО-4 на сцепе СГ-21.Скорость движения агрегатов при бороновании не должна превышать 4-5 км/час, бороны агрегатируются в один след.

Очень важна своевременная уборка подпокровной культуры.

На сено люцерну убирают в фазе бутонизации - начала цветения. На семена люцерну убирают раздельным способом при побурении 65-70% бобов. После подсушки валка в течении одной недели приступают к обмолоту герметизированными и отрегулированными зерновыми комбайнами.

Глубоко проникающие корни клевера переводят труднодоступные соединения фосфора и кальция в легкоусвояемые для растений. Клевер как в чисто виде так и в смеси со злаковыми культурами способствует созданию прочной комковатой структуры, поэтому клеверный пласт-хороший предшественник для многих с/х - х культур. По питательной ценности клевер не уступает другим многолетним травам. В 100 кг сена содержится 62 кор.ед. и 6,5кг переваримого протеина. Сено клевера богаче сена других многолетних трав такими аминокислотами, как лизин, гистидин, аргинин, треонин, но беднее триптофаном. Клевер отличается высоким содержанием провитамина А (каротина), витаминов С,D,Е,К,В_1, В₂, В₃, и микроэлементов, особенно меди. Содержание белка в листьях достигает 19,5%.

Клевер красный - (Trifolium pratense L.)многолетнее бобовое травянистое растение, удерживающееся в травостое 2-3 года и более. По морфологическим и биологическим признакам он делится на два типа: позднеспелый, или одноукосный, и раннеспелый, или двуукосный. Одноукосный клевер возделывают преимущественно в северной части СНГ, двуукосный - в южной..[22 ]

Корневая система одноукосного клевера стержневато-мочковатая, двуукосного -стрежневая. Глубина проникновения корней в почву зависит от почвенно-климатических условий и колеблется от 1 до 3 м. Боковые корни распространяются в стороны от главного на 50-60см. Одноукосный клевер имеет более разветвленную сеть боковых корней, чем двуукосный. Корневая система обладает способностью к сокращению главного корня путем погружения корневой шейки в почву. Это способствует предохранению почек о поедания животными и вымерзания зимой.

Одноукосный клевер имеет полуразвалистый или развалистый, хорошо ветвящийся куст, стебель высокорослый, с 7-9 удлиненными и 2-4 сближенными междоузлиями. У двуукосного клевера куст прямостоячий и слаборазвалистый, стебли низкорослые, меннее ветвящиеся, удлиненных междоузлий 5-7, сближенных 1-2.

Листья тройчатосложные, с прилистниками. Большая часть листьев имеет беловатое пятно в виде треугольника. Верхние листья сидят на меннее длинных черешках, чем нижние. Более облиственным является двуукосный клевер, в то время как у одноукосного вся надземная масса составляет около 40 %.

Соцветие - головка округлой или продолговато-округлой формы. Цветки мотылькового типа, окраска венчика чаще всего лилово-красная. Клевер красный является энтомофильным перекрестнооопыляющимся растением. Плод-боб одно-, реже двусемянный; семена мелкие, яйцевидной или продолговато-овальной формы. Окраска семян фиолетовая, желтая или фиолетово-желтая. У полноценных семян поверхность блестящая, у невсхожих блеск отсутствует. У клевера встречаются твердые семена, которые трудно набухают, однако они являются вполне всхожими. Масса 1000 семян 1,8-2,3г.

Семена клевера прорастают при температуре 2-3 ⁰ С, оптимальная температура прорастания 5-7. При такой температуре всходы в виде семядолей появляются через 6-8 дней после посева. Минимальная температура, при которой могут происходить рост и развитие, 1-5⁰С, максимальная 37-44 ⁰ С.

На второй год жизни сумма активных температур от отрастания до первого укоса составляет для одноукосного, позднеспелого клевера 650-900 ⁰ С, для двуукосного, раннеспелого 800 ⁰ С. Сумма положительных температур для созревания семян одноукосного клевера 1400-1600 ⁰ С, для двуукосного, раннеспелого 650-900 ⁰ С.

Клевер - растение умеренного влажного климата с сумой годовых осадков 400-500 мм. Для набухания и прорастания семен он требует 110-140 % воды от их воздушно-сухой массы. Оптимальная влажности почвы в период интенсивного роста составляет 70-80%. Клевер хотя и требователен к влаге, но избытка ее не переносят и при застое воды выпадает из травостоя.

Клевер - растение длинного дня. При сокращении длины дня число м/узл. Увеличивается, длина же их, наоборот, уменьшается, что ведет к заметному снижению высоты стеблей. Одноукосный клевер развивается по типу озимых растений, отличается долговечностью (3-4 года). Вегетационный период от весеннего отрастания до первого укоса 75-90 дней. двуукосный клевер относится к растениям ярового типа, менее долговечен (2-3 года). Период весеннего отрастания до первого укоса 60-75 дней, до второго укоса 40 дней.

Клевер красный не очень требователен к почве, однако высокие и устойчивые урожаи дает на богатых, хорошо дренированных суглинистых почвах. Он чувствителен к повышенной кислотности почвы, оптимальная реакция почвы рН 6,0-7,5. на сильнокислых почвах подавляется развитие клубеньковых бактерий, вследствие чего нарушается нормальное азотное питание растений.

При высокой агротехнике и на плодородных почвах возвращение клевера на прежние участки возможно через 3 года, в о время как на более бедных почвах-через - 4-5 лет. Обработка почвы под посевы клевера зависит от покровной культуры. Если клевер подсевают под озимые зерновые, то весь комплекс мероприятий по подготовке почвы под покровную культуру является одновременно подготовкой и под посев клевера. Необходимо, чтобы до посева озимых поверхность почвы была хорошо выровнена. При посеве его под яровые зерновые особенно основную обработку почвы проводят вслед за уборкой предшествующей культуры. После зерновых лущат стерню на глубину 10-12 см. с одновременным боронованием и последующей вспашкой на глубину 22-25 см. глубокая зяблевая вспашка уменьшает засоренность полей, создает условия для лучшей аэрации, повышает запасы питательных веществ, что в конечном счете способствует лучшему развитию клевера, повышает его зимостойкость и урожай.

На орошаемых землях перед вспашкой дают полив нормой 1000 - 1200 м³ воды на 1 га..[23 ]

Пред посевная обработка почвы сводится к ранне весеннему боронованию, культивации на глубину заделки семян покровной культуры. Перед посевом поле прикатывают кольчатыми катками.

При подготовке семян к посеву, кроме тщательного сортирования и очистки семян, рекомендуется применять воздушно-солнечный обогрев для повышения полевой всхожести и энергии прорастания. При подсеве клевера под покров озимых его высевают рано весной, перед боронованием озимых. Если покровной культурой являются яровые зерновые, то клевер высевают в самые ранние сроки одновременно с зерновыми. Норму высева зерновых культур снижают на 15-20%.

При посеве в чистом виде норма высева клевера одноукосного, позднеспелого 1416 кг. а двуукосного, раннеспелого 16-18кг. на 1 га. Такая высокая норма обьясняется низкой полевой всхожестью семян.

Для посева используются раннеспелые сорта клевера, глубина заделки семян 2-3 см. в районах клеверосеяния глубина заделки семян на тяжелых почвах 1-1,5 см, на почвах легких и средней связанности 2-3 см. при возделывании клевера с покровной культурой в орошаемой зоне за 10-15 дней.

Эспарцет. (Onobruchis arenaria) Эспарцет возделывают в полевых, кормовых и почвозащитных севооборотах. Используют его на сено и реже для выпаса, так как он плохо отрастает после стравливания и не выносит вытаптывания. Качество корма ниже, чем у люцерны, но сено поедается скотом хорошо. Это теплолюбивое и засухоустойчивое растение. Продолжительность жизни 4-5 лет. [9]

Основная обработка заключается в плоскорезном рыхлении на глубину 22-25 см. с одновременным выравниванием поверхности почвы.

Перед посевом семена обрабатывают эспарцетовым нитрагином.

Оптимальным сроком посева является ранневесенний, по второй культуре после пара или кукурузы, рядовым или разбросным способом сеялками - СЗС-2,1, СКП-2,1, СЗС-2,1Л, СЗС-6-12. При этих способах посева норма высева на 1 гектар должна составлять 3-4 млн. всхожих семян (50-60 кг.) с глубиной заделки семян на тяжелых почвах и в первой микрозоне области 3-3,5 см., на почвах легких и в сухих районах 4-5 см. После посева проводят прикатывание почвы, что обеспечивает прорастание семян на 2-3 дня раньше.

Убирают эспарцет на сено в фазе бутонизации и в начале цветения. Семенные участки закладывают по чистому пару.

В зеленой массе содержится 24% протеина, 8% жира, 20% клетчатки, в сене количество протеина составляет 23%, жира - 3%, клетчатки-23-255, безазотистых экстрактивных веществ - 39%. также отличается большим содержанием провитамина А.

Корневая система стрежневая, уходящая в почву на глубину 3-6 и даже 10 м. Отличительной способностью корневой системы являются корневые выделения - органические кислоты, которые растворяют труднодоступные соединения фосфора и кальция, этим и обьясняется произрастание эспарцета на маломощных, каменистых и щебнистых почвах. Стебли э. посевного прямые, тонкие, выполненные, имеют 5-7 коротких м/узл. высота 50-90см. У э. закавказского стебли прямостоящие и восходящие, толстые, с 7-9 и более длинными м/уз., высота 80-150см. Опушенные ветвящиеся стебли образуют сомкнутый или полуразвалистый куст. Листья непарноперистосложные, имеющие 7-14 пар с прилистниками. Облиственность достигает 60%. соцветие-длинная многоцветковая кисть, у посевного эспарцета она плотная, длиной 5-12см, у закавказского и песчаного более рыхлая, длиной соответственно 8-15 и 12-20см.

Плоды - полукруглые или яйцевидно-угловатой формы бобы, сетчатые, односемянные, не раскрывающиеся. Сеют бобами. Семена прорастают при температуре 1-2⁰С. При оптимальной температуре (18-25⁰С) всходы появляются на 10-15 день после посева. На второй год жизни отрастание начинается сразу же после таяния снега при температуре воздуха 3-4⁰С. Эспарцет относится к ксерофитам, светолюбивое растение. Благодаря своей засухоустойчивости и мощной корневой системе он пригоден для возделывания на бедных маломощных и грубоскелетных почвах хорошо растет на песчаных, супесчаных и даже на мергелевых почвах: плохо растет на кислых почвах, поэтому на известкование почв со слабокислой реакцией отзывается положительно.

Сеют широкорядным (60 см.) способом, теми же сеялками с нормой высева 1,5 млн. всхожих семян (12-15 кг/га). У эспарцета семена созревают неравномерно, поэтому к раздельной уборке приступают при побурении 40-50% бобов.

Донник (Mefifotus albus или motficinalis) - двулетнее растение. В области распространение получили донник белый и донник желтый. Донник выращивается для получения зеленого корма, сена и силосной массы. В 100 кг. сена донника содержится 51 корм.ед., 13,8 кг. переваримого протеина, 1,7 кг. кальция и 0,26 кг. фосфора. Донник способствует рассолению почвы, пригоден для рекультивации эрозийно-опасных почв. Донник является хорошим предшественником для зерновых культур. Лучшим предшественником для донника являются кукуруза, картофель. Норма высева семян в чистом посеве рядовым способом 3,5-4 млн. всхожих семян или 7-8 кг/га, а под покровом однолетних культур 6-7 млн. или 12-14 кг. с заделкой семян на глубину 3-4 см.

После тщательной предпосевной культивации на глубину заделки семян с одновременным боронованием и прикатыванием - сенаж в первой декаде мая месяца. В первый год вегетации донник скашивают на высоте 15-20 см. вместе с подпокровной культурой для того, чтобы растение лучше перезимовало под толстым слоем снега.

При уборке на сено скашивают до цветения, чтобы получить корм с содержанием протеина до 20%, а при опоздании со скашиванием содержание клетчатки увеличивается, и качество корма снижается.

Возделывают для получения зеленого корма, сена, сенажа, силосной массы и витаминной травяной муки. Это кормовое растение с высоким содержанием переваримого протеина и минеральных веществ. В 100кг сена содержится 51кр.ед., 13,8 переваримого протеина, 1,7 кг кальция и 0,26 кг фосфора. Поедаемость донника скотом ограничивается содержанием кумарина, улучшается при скармливании его в силосованном виде в смеси со злаками.

Донник с успехом используют на зеленое удобрение, особенное на тяжелых глинистых почвах где при запашке 20т зеленой массы донника водопроницаемость почвы увеличивается в 2 раза. Велико занчение донника как мелиоранта на засоленных почвах, он пригоден для рекультивации отвалов каменно-угольных шахт, а также для освоения песков. После донника почва обогащается кальцием, снижается кислотность. Он является хорошим предшественником для многих зерновых культур. Корневая система выделяет в окружающий ее почвенный раствор огромное количество углекислоты, которая вступает во взаимодействие с карбонатом натрия, переводя его в менее ядовитый бикарбонат натрия. Эта культура считается лучшим медоносным растением. Целесообразнее его возделывать в районах сухих степей с засоленными почвами..[26 ]

Корневая система стрежневая, хорошо развитая, проникающая на глубину 1,5-2м, часто и до 5 м. Стебли прямостоящие, реже приподнимающиеся, хорошо ветвящиеся, высотой от 70 до 300см. К периоду созревания семян стебли сильно древеснеют. Листья тройчатосложные, с прилистниками. Облиственность хорошая. Соцветие - удлиненная многоцветковая кисть. Цветки мотылькового типа, белой или желтой окраски. Плод одно- двухсемянный боб яйцевидной или эллиптической формы, морщинистый. При созревании бобы не растрескиваются. Семена желтые или желтовато-зеленые, мелкие. Масса 1000 семян 1,6-2,5г.

Семена начинают прорастать при температуре 2-4⁰С. Всходы могут переносить заморозки 5-6⁰С. Среди бобовых многолетних трав донник считается наиболее зимостойким растением. Донник местной популяции способен выдерживать морозы до 30-40⁰С. Донник светолюбивое растение. Он очень чувствителен к затенению, особенно в первый год жизни, поэтому в подпокровных посевах слабо облиствен, причем листья образуются только в верхней части стеблей. Может расти на черноземных, каштановых, карбонатных, каменистых и щебнистых почвах как легкого, так и тяжелого механического состава. Лучше всего растет на почвах, богатых известью (потребляет много кальция). Также относится к особо солевыносливым культурам, возможный предел засоления почвы 0,4-0,6% солей. Посев донника лучше проводить под покров однолетних злаковых культур. В засушливых районах наиболее экономически выгодно высевать донник под покров могара, который, характеризуясь медленным ростом в начальный период развития, не угнетает растения донника первого года жизни. Поэтому выживаемость донника под покровом могара бывает высокой. Лучшим способом посева для получения сена считается сплошной рядовой. При таком посеве повышается облиственность и содержание протеина в зеленой массе. При посеве под покров лучший способ посева - межрядковый зернотравяными сеялками. Норма высева -12-20кг на 1 га. Глубина заделки семян 2-3см. При раннем посеве формируется больше почек на корневой шейке, которая залегает глубже, что имеет большое занчение для повышения зимостойкости растений. В благоприятные по влажности условия уже в первый год посева донник дает высокие урожаи зеленой массы и сена. В первый год жизни его скашивают на высоте 15-20см., это обеспечивает лучшую перезимовку растений. Дело в том что побеги отрастают из почек, находящихся в пазухе нижних трех-четырех листьев, на высоте до 20см от поверхности почвы. Донник второго года жизни скашивают на высоте 10-14 см. Наиболее нежный корм с высоким содержанием протеина (19,2%) можно получить при уборке первого укоса до цветения. Отава донника первого года нежная, сочная, с меньшим содержанием кумарина, второго года грубая, т.к. побеги развиваются быстрее, через 16-20 дней они зацветают и грубеют. Чтобы уменьшить потери листьев, донник убирают в утренние и вечерние часы.