Технология возделывания клевера лугового на семена в условиях Республики Коми

По степени кислотности почвы в большинстве относятся к сильно кислым и очень сильно кислым. К почвам с очень сильной кислотностью, которые занимают около 28% всей территории, относятся главным образом почвы верховых болот, бугристых торфяников крайнего севера, болотно-подзолистые иллювиально-гумусовые и тундровые почвы. Почвы с сильной кислотностью занимают около 50% площади, к ним относятся типичные подзолистые, глеево-подзолистые и подзолисто-болотные глеевые почвы. К сильно- и среднекислым почвам, на долю которых приходится около 13% площади, отнесены дерново-подзолистые почвы, типичные подзолистые и глеево-подзолистые почвы, развивающиеся при близком залегании карбонатных мореных суглинков или коренных пород, а также пойменные почвы северной половины территории. Почвы со средней кислотностью (дерново-карбонатные и пойменные почвы средней и южной тайги) занимают всего около 2% площади.

Почвам Республики Коми присуща слабая степень гумусности, низкое содержание элементов питания; они биологически малоактивны и малопродуктивны. Наиболее плодородные дерновые почвы встречаются главным образом в южных районах Республики. Севернее они приурочены к речным террасам. Почвы болотного типа распространены почти по всей республике, но на севере их больше, чем на юге.

Значительная часть территории заболочена, болота имеются от небольших по площади до массивов в несколько тысяч гектаров, всего под болотами занято около десятой части территории. Из заболоченных почв наибольшее практическое значение имеют низинные перегнойно-болотные почвы, являющиеся богатым мелиоративным фондом, который можно превратить в высоко плодородные сельскохозяйственные угодья или использовать торф в качестве органического удобрения для приготовления различных компостов.

В сельском хозяйстве используются главным образом территории приречных склонов - с типичными подзолистыми и глеево-подзолистыми почвами; природное плодородие этих почв низкое, они бедны гумусом, отличаются малым запасом питательных элементов и высокой кислотностью. К лучшим почвам республики относятся пойменные дерновые почвы.

В настоящее время из общей земельной площади республики, составляющей более 416 кв.км., на сельскохозяйственные угодья приходится менее 1% , 61,8% территории республики занята лесами, 0,06% находятся в приусадебном использовании, под коллективными садами и огородами.

2. Биологические особенности полевой культуры

2.1. Ботаническое описание культуры

Клевер луговой (Trifolium pratense L.) - травянистое, перекрестноопыляемое, энтомофильное растение семейства бобовых. По новому (Эдинбургскому) кодексу ботанической номенклатуры это семейство именуется (Fabaceae Linde).

Клевер луговой имеет диплоидный набор хромосом, равный 2п = 14 и основное число хромосом равное семи (х = 7). Естественные полиплоиды у этого вида не зарегистрированы.

По биологическим особенностям и хозяйственному использованию различают два типа: позднеспелый или одноукосный (var. serotinum W.) и раннеспелый или двуукосный (var. praecox W.). Позднеспелый тип клевера лугового распространен в северных, восточных и северо-восточных регионах клеверосеяния. Раннеспелый тип клевера  - соответственно в южных, западных и юго-западных регионах, а также в центральном, где зачастую возделываются оба типа клевера. Растения разных типов существенно различаются по биологическим особенностям. Так, по строению куста позднеспелый тип клевера характеризуется полуразвалистым и развалистым, а иногда стелющимся типом куста. У раннеспелого клевера - прямостоячий и слабо развалистый куст. Кроме того, позднеспелый клевер отличается высокорослостью, большим количеством ветвей и междоузлий, большей зимостойкостью. Растения раннеспелого типа, наоборот, более низкорослые, имеют меньше ветвей и междоузлий, менее зимостойкие, однако они более облиственны, лучше и быстрее отрастают весной и после укосов. Позднеспелый клевер имеет в основном 8-9 междоузлий с колебаниями от 4 до 14, а раннеспелый - 5-7, с колебаниями от 2 до 9. В настоящее время позднеспелый клевер от раннеспелого отличают по количеству междоузлий, и этот признак широко применяется при сортовой апробации.

В первый год жизни позднеспелый клевер не дает полноценного укоса, а лишь небольшую массу, состоящую главным образом из листьев. Раннеспелый клевер развивается быстрее. При подсеве под покров нередко зацветает в год посева, а в южных районах при беспокровном раннем посеве, зачастую в первый год жизни можно получить семена. Во второй год жизни раннеспелый клевер рано отрастает, рано зацветает и за вегетационный период может дать два полноценных укоса на сено или один укос на сено, а второй на семена. Стебли растений клевера лугового слабоопушенные. Окраска стеблей изменяется от темно-красной (антоциановой) до зеленой. Стебли клевера — это ветви укороченного главного стебля растения (оси первого порядка). Укороченный главный стебель образует листовую розетку, из пазух листьев которой отходят боковые ветви (оси второго порядка), или стебли, клевера. Они, в свою очередь, также дают ветви, образуя сложную «архитектуру» куста. Число стеблей в кусте, междоузлий и ветвей на стебле, длина и масса стебля, масса растения и листьев, число цветочных головок увеличивается от популяций раннеспелого к популяциям позднеспелого клевера, а внутри каждой популяции - от раннеспелых биотипов к позднеспелым. Листья клевера лугового сложные, тройчатые, с беловатым пятном в виде треугольника. Форма листочков тройчатого листа разнообразна - от яйцевидной до эллиптической. Окраска может варьировать от светло-зеленой до темно-зеленой. Причем, светло- зеленая окраска характерна для "ксерофитов", а темно-зеленая - для "гигрофитов". Растения с ясно опушенными листьями в популяциях культурного клевера наблюдаются от 5 до 15 %, дикого - до 50 % и более. Прилистники тройчатого листа клевера пленчатые с зелеными или фиолетовыми жилками, наверху сужены в острие с малозаметной кисточкой волосков. Соцветие клевера - головка диаметром до 2,5-3 см, которая окружена расширенными прилистниками из двух сидячих листочков. Число цветков в головке в сильной степени зависит от типа клевера, способа посева, погодных условии и возраста растений. В среднем одна головка клевера имеет от 60-120 цветков. У позднеспелого клевера первого года использования в соцветии может быть от 90 до 120 цветков, второго года - от 60 до 90 цветков. У раннеспелого клевера соответственно в первый год от 80 до 100 и во второй год - от 60 до 100. Цветки клевера мелкие, обоеполые, сидят плотно. Венчик цветка ярко окрашен, чаще в лилово-красный цвет, 5-лепестковый, состоит из верхнего лепестка - паруса, двух боковых лепестков - весел и двух нижних лепестков, образующих лодочку. В лодочке расположены 10 тычинок и пестик. Из 10 тычинок - 9 сросшихся и 1 свободная. Все лепестки венчика в нижней части срастаются в трубку, трубки клевера 8-10 мм, хотя может варьировать от 7 до 14 мм. Внутри трубки венчика у основания цветка расположена завязь и столбик пестика. Клевер луговой - насекомоопыляемое растение, поэтому от посещаемости соцветий насекомыми в сильной степени зависит урожай семян. В трубке венчика у основания цветка расположен нектарник, выделяющий нектар, который и привлекает к себе насекомых-опылителей. Большое значение для опыления клевера насекомыми имеет не только количество нектара, но и его качество, которое зависит от многих факторов.

Семена клевера красного заключены в боб, который имеет одно, редко два семени. Боб состоит из двух частей—гладкой блестящей тонкостенной «шапочки» и тонкопленчатого сморщенного «бокальчика». Боб плотно заключен в чашечку и венчик цветка, в связи с чем семена из влажных головок очень трудно вымолачиваются. При обмолоте на молотилках или уборке семенников комбайнами без приспособления для вытирания много семян остается в так называемой пыжине, для отделения которой используют клеверотерки. Семена клевера красного округло-яйцевидной формы с приподнятым плечиком, сплюснутые, желтой, фиолетовой и бурой окраски. Масса 1000 семян различных сортов клевера лугового в среднем - 1,7 г, но возможны колебания от 1,5 до 2,5 г. У нормальных семян оболочка блестящая. Потеря блеска является признаком плохих условий уборки или хранения, а также старости семян. На кожистой оболочке семени выделяется рубчик, через который в семя проникают воздух и вода. Семена клевера отличаются повышенным содержанием запасных питательных веществ, необходимых для прорастания семени, а также первого периода роста и развития растений, сосредоточенных в семядолях. Среди питательных веществ: протеина 37,26%, жира 8,85, растворимых углеводов и крахмала 37,07, клетчатки 13,02 и золы 3,8%. Благодаря большому количеству белковых веществ семена клевера обладают высокой гидрофильностью. При прорастании они поглощают воды до 130—140% веса. Прорастание семени начинается с роста зачаточного корешка, который, разрывая семенную оболочку, выходит наружу. После появления корешка начинается интенсивный рост подсемядольного колена, благодаря чему на поверхность почвы выносятся семядоли и почечка. На четвертый-пятый день из почечки формируется округлый лист, а спустя две недели развивается первый тройчатый лист. После перехода растений на самостоятельное питание (за счет фотосинтетической деятельности листьев) семядоли желтеют и отмирают. Несмотря на сравнительно высокое относительное содержание запасных питательных веществ, семена клевера при посеве нельзя глубоко заделывать в почву. В противном случае запаса питательных веществ может не хватить для выноса семядолей и почечки на поверхность почвы.

Корневая система. Корневая система стержневая, хорошо развитая, проникает в почву на глубину 2 - 2,5 м и распространяется в стороны от центрального стержня на 50 - 60 см. Основная их масса располагается в верхнем слое почвы на глубине 20-25 см.

Особо следует сказать об азотфиксирующих бактериях, которые, поселяясь на корнях клевера, способны усваивать азот прямо из воздуха, обогащая тем самым почву. Больше всего клубеньков образуется на боковых корнях. На позднеспелом клевере клубеньков образуется больше, чем на раннеспелом. В течение вегетации количество клубеньков на корнях также разное. Открытие у клевера способности с помощью клубеньковых бактерий усваивать молекулярный азот из воздуха позволяет использовать его для формирования урожая, богатого белком и как прекрасного предшественника пшеницы, картофеля, ржи и других культур севооборота.

2.2 Требование культуры к теплу, влаге, свету

Клевер луговой – холодостойкое растение. Клевер луговой малотребователен к теплу. Семена прорастают при 2-3°С. Оптимальная температура для роста и развития – 18-20°С. Если полевая влагоемкость – 70-80% и температура почвы – 18-20°С, то всходы клевера появляются через 5-6суток, а при 10-15°С через 6-8суток.

Критическая температура в зоне расположения корневой шейки, при которой наблюдается сильное изреживание, зависит от возраста растений и условий выращивания. В начале зимы клевер первого года жизни в фазе прикорневой розетки хорошо переносит температуру до …-15°С. Морозостойкость во время зимы со второго на третий год жизни обычно ниже, чем в год посева. Со второй половины зимы устойчивость растений к низким температурам заметно снижается. При температуре – …-11…-13°С клевер второго года жизни изреживается почти на 50%. Наименьшая морозостойкость отмечается весной.

В период вегетации сумма активных температур, необходимая для формирования урожая сена от отрастания до проведения первого укоса, составляет примерно – 950°С для позднеспелого и 800°С для раннеспелого клевера; от послеукосного отрастания до второго укоса на сено – 600-800°С.

Клевер луговой – влаголюбивое растение. Если влажность почвы продолжительное время удерживается ниже ВРК (влажность разрыва капилляров), то клевер сбрасывает симбиотический аппарат и рост растений замедляется. Клевер не переносит избытка влаги в почве, а при застое воды на поле погибает. Транспирационный коэффициент – 400-600ед.

Клевер луговой – растение длинного дня. Северные клевера более чувствительны к изменению длины дня, чем южные. При продвижении к югу, сокращении длины дня и повышении напряженности температурного режима междоузлия у позднеспелого клевера становятся короче, высота стеблей заметно уменьшается. Это связано с тем, что в более южных районах клевер быстрее набирает необходимую сумму активных температур для перехода из одной фазы в другую и меньше остается времени на ростовые процессы.

Клевер луговой относительно теневынослив, поэтому его можно подсевать под покров различных культур. Лучшими покровными культурами считаются раноубираемые растения – озимая рожь на зеленую массу, овес или вико-овсяная смесь на зеленый корм. Клевер можно подсевать и под зерновые культуры, выращиваемые на зерно, если предполагаемая урожайность не превышает – 2-2,5т/га. Для уменьшения угнетения клевера на плодородных почвах норму высева зерновой культуры следует снизить на 25-30%. Нежелательно подсевать клевер под сорта зерновых, склонных к полеганию.

2.3 Потребность в элементах минерального питания

К фазе бутонизации на формирование 1т сена максимальное потребление элементов питания у клевера лугового составляет: азота – 31кг, фосфора – 9кг, кальция – 16кг, магния – 5кг, серы – 1,5кг; вынос: азота – 22кг, фосфора – 5кг, калия – 16кг. Клевер требует достаточной обеспеченности бором и молибденом. Молибден входит в состав ферментного комплекса нитрогеназы, фиксирующей азот воздуха, а бор способствует лучшему развитию сосудисто-проводящей системы, достаточному обеспечению симбиотической системы энергетическими материалами и максимальной биологической фиксации азота воздуха.

2.4 Требования к почве

Клевер луговой хорошо растет на дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных почвах. Он не переносит кислых и сильно засоленных почв. При рНсол почвенного раствора менее 4,5 он, как правило, выпадает. Неустойчивы посевы клевера лугового на супесчаных почвах с песчаной подпочвой. (РН 5,5 - 6,5).

2.5 Сорта полевой культуры, их характеристика и обоснование выбора культуры

Наиболее распространенные в РФ сорта клевера лугового: Марусинский 150, Пермский местный, Тетраплоидный ВИК, Трио, Первенец.

Сорт Пермский местный. Районирован в 1939 году. Относится к одноукосному типу. Куст сомкнутый и полураскидистый. Стебли средней грубости, ветвистость сильная. Среднее число междоузлий - 8 (7-9). Листья крупные, листочки удлиненно-овальные, слабоопушенные. Головка шаровидная, средней рыхлости, цветки красного цвета различной интенсивности. Позднеспелый, зацветает после весеннего отрастания на 60 – 91 день, семена созревают на 115 – 131 день. Зимостойкость от средней до высокой. Засухоустойчивость средняя. Фузариозом и антракнозом поражается в средней степени. Районирован в Коми АССР, Курганской, Пермской, Свердловской и Челябинской областях (Осокин, 2003).

Сорт Трио. Диплоидный сорт Фаленской селекционной станции, выведен совместно с лабораторией НИИСХ и отделом селекции ВНИИ кормов. Районирован с 1996г. Раннеспелый, двуукосный. Куст прямостоячий и полуразвалистый. Среднее число междоузлий - 6. Листья округло-овальные с рисунком в виде копья, слабоопушенные. Соцветие – округлая головка, окраска цветков от ярко-розовой до ярко-красной. Семена яйцевидной формы, цвет семян от желтого до фиолетового. Масса 1000 семян 1,9 – 2г (Кутакова, 2006).

Сорт Первенец. В Государственный реестр РФ включен с 1979 года. В Пермской области с 1989г. Куст развалистый, розетка компактная, головка шаровидная, рыхлая. Цветки розовые. Семена округлые, темно-зеленые, масса 1000 шт. 0,62 – 0,84 г. Сорт зимостойкий (Кутакова, 2006).