Влияние удобрений на семенную продуктивность злаковых трав

В системе агроприемов, обеспечивающих высокую семенную продуктивность фестулолиума, болыпаое значение приобретает применение удобрений. Результаты многих опытов по влиянию минеральных удобрений на семенную продуктивность фестулолиума доказывают первостепенное значение азотных удобрений. Удобрения обеспечивают нормальное питание растений и планомерное повышение плодородия черноземов. Их вносят с учетом климата, плодородия почвы, типа севооборота, предшественников, биологических особенностей растений. Рациональное использование удобрений в семеноводстве многолетних злаковых трав обеспечивает повышение урожайности, улучшение качеств семян, сохранение или повышение плодородия почв и предотвращение загрязнения окружающей среды. В отличие от возделывания мятликовых трав на корм, когда требуется получить максимальный выход вегетативной массы, на семенных участках удобрения должны обеспечивать формирование неполегающего или слабополегающего травостоя, а также нормальное цветение и равномерное созревание семян (Михайличенко Б.П., 1999).

Большое влияние на урожайность многолетних трав оказывают минеральные удобрения. Оптимальное их применение и улучшение водного режима - важнейшие условия увеличения производства как кормов, так и семян многолетних трав. Ежегодный вынос азота, фосфора и калия с урожаем трав покрывается за счет минеральных удобрений только лишь на 15-17% (Харкевич Л.П., 2010).

Рациональное применение минеральных удобрений в семеноводстве многолетних мятликовых трав - это один из главных способов увеличения их семенной продуктивности. Внесение азотных удобрений в весенний период в годы уборки урожая семян активирует развитиее репродуктивных органов, увеличивает число колосков в соцветии и цветков в колоске, а также повышает массу 1000 семян и их посевные качества (Михайличенко Б.П., 1995; Тюльдюков В.А., 1997; Золотарев В.Н., 1999; Переправо Н.И., 2002., Лукиных Г.Л., 2007; Образцов В.Н., 2016).

Например, важным фактором, определяющим величину семенной продуктивности райграса однолетнего, является уровень азотного питания. При недостаточном обеспечении растений азотом сборы и содержание полноценных семян резко снижаются, а при избытке - увеличивается полегание посевов, ухудшается качество семян. Оптимальная доза азотных удобрений, обеспечивающая невысокую степень полегания травостоя и наиболее высокий сбор семян -N₆₀ (Золотарев В.Н., 1999).

Роль азота в жизни растений общеизвестна. В атмосфере над одним гектаром земли находится до 80 т азота. Однако растения, купаясь в азоте (за исключением бобовых), испытывают его недостаток. Происходит это потому, что большинство растений не может использовать азот атмосферы. В кормопроизводстве для повышения продуктивности культур, в том числе многолетних трав, главным образом злаковых, вносят минеральные азотные удобрения. Азот - это один из главных элементов минерального питания растений, недостаток которого восполняется применением азотных удобрений, что способствует получению высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Он входит в состав всех белковых веществ и является основным материалом для строительства живых растительных клеток (Тимирязев К.А., 1949; Грислис С.В., 1997).

Так, при благоприятных условиях увлажнения азотные удобрения способствуют увеличению количества побегов, высоты растений и длины соцветий (Суслов А.Ф., 1955); при недостатке азота задерживается рост растений, нарушается обмен веществ.

На большую способность усвоения многолетними злаковыми травами питательных веществ указывали в своих работах Б.Д. Онощко (1936), А.Ф. Суслов (1955), З.Г. Проскурякова (1990), Б.П. Михайличенко (1995-1999), В.Н. Золотарев (2002), Н.И. Переправо (2001-2006), Е.С. Козеичева (2008), К.В. Павлов (2005) и другие исследователи.

В фазе кущения злаковые травы поглощают от 50 до 80% азота и до 40% всего фосфора, который необходим растениям для завершения полного цикла развития в генеративной фазе. Применение минеральных удобрений значительно увеличивает кущение растений, в фазе колошение - цветение в них накапливается практически весь азот, около 70% калия и 80-90% фосфора от общего содержания их в урожае. В результате эти периоды развития обеспечивают наибольшее потребление элементов минерального питания.

О положительном влиянии удобрений, в том числе весенней подкормки на урожай семян многолетних злаковых трав, указывают в своих работах П.В. Лебедев (1961), И.В. Ларин (1969), В.П. Валько (1982), В.В. Коломейченко (2001) и др.

Исследованиями Б.П. Михайличенко (1995), В.Н. Золотарева (2002), Н.И. Переправо (2001) доказано, что азотные удобрения повышают использование мятликовыми травами естественных запасов фосфора и калия из почвы и стимулируют их кущение. Наличие доступного азота важно в период начального роста растений для достижения ими необходимо го вегетативного развития в год посева, а также при вегетации в осенний период, когда закладываются генеративные органы, определяющие потенциал семенной продуктивности в последующие годы семенного использования травостоя. Внесение азотных удобрений в весенний период (в год сбора урожая семян) оказывает стимулирующее действие на развитие генеративных органов.

Важнейшими факторами в семеноводстве злаковых трав являются дозы и сроки внесения азотных удобрений. Недостаточное содержание азота в почве ведет к замедлению ростовых процессов и снижению урожая семян. Чрезмерное азотное питание вызывает полегание травостоя, особенно в годы с избыточным количеством осадков. По данным Н.И. Переправо (2006), для создания высокоурожайного неполегающего или незначительно полегающего семенного травостоя овсяницы луговой интенсивного типа использования сортов Краснопоймская 92 и Кварта в условиях нечерноземной зоны необходимо ограничивать дозу азота до 45-60 кг/га д.в., внося ее в весенний период в начале отрастания культуры в первый год, а N60 внося во второй год пользования семенным травостоем, при этом предусматривая осеннее применение N30 в год посева под осеннее кущение растений, т.е. после уборки покровной культуры.

В исследованиях Н.И. Переправо (2002) указывается, что увеличение урожая семян фестулолиума в 1,5-1,6 раза при применении азотных удобрений происходит в основном за счет увеличения количества генеративных побегов (г=0,92), лучшей их обсемененности (г=0,48) и - в меньшей степени - за счет увеличения длины соцветия (7-8%). Внесение минерального азота в два приема (осенью и весной) не имело существенного преимущества перед одноразовым. Увеличение дозы азота более 60 кг/га не сопровождалось дальнейшим повышением сбора семян.

По данным З.Г. Проскуряковой (1990), при осеннем (в отличие от весеннего) внесении удобрений увеличивался коэффициент использования азота многолетними травами. Внесение минеральных удобрений осенью имеет большое организационное значение, так как позволяет снизить напряженность весен них полевых работ. Удобрения следует вносить в конце октября, то есть при устойчивой холодной погоде, чтобы не было потери азота. Более высокая прибавка урожая ломкоколосника получена при дробном внесении N30 весной + N30 осенью ежегодно или же N60 осенью в первый год + N30 осенью в последующие годы. Результаты химического анализа показали, что азотные удобрения улучшают питательную ценность корма за счет увеличения содержания протеина и снижения клетчатки. Более высокое содержание протеина отмечено в вариантах N60 осенью ежегодно и N60 осенью через год. Переваримость корма получена выше при внесении N60 весной и N60 осенью.

В опытах Е.С. Козеичевой (2008) установлено, что при высокой обеспеченности фосфорно-калийным питанием райграс пастбищный хорошо отзывался на возрастающие дозы азотных удобрений, которые вносили равномерно дробно под каждый укос. Внесение более 60 кг/га азота под один укос незначительно влияло на урожайность, приводило к ухудшению качества корма вследствие накопления в нем чрезмерно большого количества нитратов. Перед подкормкой необходимо учитывать содержание минерального азота в почве, которое не должно превышать 7-8 мг/кг.

Применение азотных удобрений под злаковые травы обычно резко увеличивает урожай надземной массы. Минеральные удобрения, известкование кислых почв могут существенно влиять не только на урожай, но и на химический состав трав, то есть повышать содержание переваримого протеина, фосфора, кальция и сухого жира. Однако при избыточном азотном питании нередко значительно увеличивается содержание нитратов, что отрицательно сказывается на качестве корма (Еремин А.С., 1991).

В увеличении производства кормов исключительно важная роль отводится интенсификации использования злаковых травостоев на основе применения азотных удобрений, орошения и других техногенных факторов. Проведение весенних подкормок азотными удобрениями на старовозрастных травостоях овсяницы тростниковой увеличивало урожай сухой массы растений с 8,4-10,5 до 10,0-12,5 т/га (Спасов В.П., 1991).

В опытах К.В. Павлова (2005) установлен синергизм фосфора и калия при удобрении райграса пастбищного. Оптимизация питания фосфором способствовала более продуктивному использованию растениями калия, а калием - фосфора. Такой синергетический эффект происходил в результате дополнительного увеличения урожая от совместного внесения фосфорных и калийных удобрений при снижении процентного содержания этих питательных элементов в биомассе. Недостаток фосфора усиливал потребность растений в калии уже в первый период развития. На фоне фосфорных удобрений с повышением доступности калия в почве сильнее увеличивалось поступление калия в растения, поэтому применение фосфорных удобрений при высокой обеспеченности калием повышало его неэффективное потребление райграсом (Павлов К.В., 2005).

Если эффективность азотных удобрений под многолетние мятликовые травы изучена достаточно полно (Попов А.Ф., 1988; Спасов В.П., 1991; Еремин А.С., 1991; Трепачев Е.П.,1991; Семененко Н.И., 1993; Макаров Н.Б., 1994; Бойко В.С., 2003; Козеичева Е.С., 2005; Харкевич Л.П., 2010; Трухан О.В., 2010; Woloszyk С., 2005; Conaghy S., 1984; Badra А., 2005; Foreman М.Н., 1987; Jacobs J.L, 2002; Davidescu V. 1997; Okamoto H, 2005, 2007 и др.), то исследований их действия на семенную продуктивность новой культуры фестулолиум недостаточно. На основании анализа имеющихся в научной литературе опытных данных можно заключить, что нет единого мнения о применении минеральных удобрений на фестулолиуме. Сроки, дозы внесения минеральных удобрений требуют уточнения для каждой зоны его возделывания.