ГЕОГРАФИЯ И ГЕОЛОГИЯ / Почвоведение

К.с.-х.н. Авдеев Ю.М., к.с.-х.н. Хамитова С.М.

Вологодская государственная молочнохозяйственная академия

имени Н.В. Верещагина

Биологические особенности роста и развития

клевера лугового как мощного средства восстановления и повышения плодородия почв

Клевер луговой (Trifolium pratense L.) - традиционная кормовая культура Нечерноземной зоны России. Посевы клевера в чистом виде и в травосмесях позволяют решить проблему создании прочной кормовой базы, увеличения производства растительного белка и повышения плодородия почв в этой зоне. Клевер в травосмесях обеспечивает производство самых дешевых кормов [1].

Клевер является мощным средством восстановления и повышения плодородия почв, защищает окружающую среду от водной, ветровой эрозии, его выращивание способствует снижению содержания нитратов и нитритов в кормах [1].

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 [2].

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 [2].

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 [2].

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 [2].

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. Семена клевера раннеспелого прорастают через 4 -5 дней, для прорастания их достаточно 2 - 3°С, всходы не боятся заморозков, а потому сеять можно очень рано. При прорастании сначала появляется один простой листочек почковидной формы, затем постепенно развиваются типичные тройчатые листья. Через два месяца после прорастания образуются кустики. Наиболее чувствителен к свету клевер луговой до фазы бутонизации, и особенно в первый год жизни. На второй год жизни, из - за большой густоты, растений им не хватает света на ранних стадиях генеративного развития (закладка бутонов) и во время цветения, что отрицательно сказывается на числе цветков, соцветий и массе семян в головке. Клевер требователен к влаге, но избытка ее не переносит и при застое воды гибнет. Лучше всего он растет и развивается при влажности около 70 - 80% от полной влагоемкости. Для получения высоких урожаев семян необходима влажность почвы до цветения 80%, во время цветения - 60% и во время созревания семян - 40% от полной влагоемкости. Величина транспирационного коэффициента 500-600. Клевер луговой не очень требователен к почве, но предпочитает суглинистые и глинистые почвы с проницаемой подпочвой. Под посев клевера в Нечерноземной зоне главным образом используют дерново-подзолистые почвы разного гранулометрического состава и различной степени оподзоленности. Клевер чувствителен к кислотности почвы: на сильнокислых почвах он не растет. Необходимо высевать его на слабокислых или тральных почвах (рН 5,5 — 6,5) [2].

Низкая зимостойкость раннеспелого клевера объясняется тем, что признаки раннеспелости и зимостойкости у культурных клеверов находятся в обратной корреляционной зависимости. Только дикорастущие клевера при высокой зимостойкости отличаются ультраскороспелостью. Но, как правило, по семенной и кормовой продуктивности они в два-три раза уступают районированным сортам.

Зимостойкость клевера лугового зависит и от степени развитости розетки и центрального побега. Он имеет пониженную зимостойкость от всходов до образования четырех - пяти листьев. После появления пятого настоящего листа в период кущения зимостойкость возрастает. В период ветвления побегов она падает и снова повышается только после образования побегов и почек в зоне корневой шейки. Предельная минимальная температура, при которой сохраняется в живом виде растения клевера в середине зимы - 9 -10°С, в конце зимы 6 - 7°С. Критическая температура, при которой наступает полна; гибель растения – 14 — 15°С [2].

Клевер имеет первостепенное значение в кормопроизводстве, по кормовой ценности клевер луговой превосходит многие кормовые культуры: 2 кг клеверного сена и приравнивается к 1 кг зерна овса. Сено клевера довольно богато белком, в одной кормовой единице его содержится 160-175 г переваримого протеина. Лучшие хозяйства Центрального региона Нечерноземной зоны России получают по 5-6 т/га клеверного сена, что соответствует 2,8-3 т зерна овса, а по содержанию переваримого протеина значительно его превосходит. Для эффективного ведения травосеяния, исходя из наличия в структуре укосных площадей 75 % бобовых и бобово-злаковых смесей, создания 10 %-ного страхового фонда, необходимо в России ежегодно производить 215 тыс.т семян трав, из них различных видов клевера - 45 тыс. тонн [2].

Литература

1. Сергеев П.А. Клевер. – М.: Сельхозиздат, 1963. – 424 с.

2. Янсонс Ф.И. Многолетние травы в Северо-Западной зоне. – Л.: Колос, 1978. – 216 с.