Среди многолетних бобовых трав ведущее место принадлежит клеверу красному, который является наиболее распространенной кормовой культурой, что обусловлено высокой его урожайностью и оптимальным содержанием в нем белка.
Хотя в последние годы во всех объектах Федерации урожайность сена клевера красного и клеверо-тимофеечных травосмесей снизилась в связи с резким дефицитом минеральных удобрений с 40 до 25 ц/га. В то же время практика показывает, что при соблюдении агротехники возделывания урожайность многолетних трав в Нечерноземной зоне может составлять 90-120 ц/га.
Питательная ценность 1 кг клеверного сена равняется 0,52 кормовой единицы. В зеленой массе клевера красного в среднем содержится 80% воды, около 4 % сырого протеина, 0,5-0,6% жира, 6-7% клетчатки, 8% безазотистых экстрактивных веществ и около 1,6-2 % золы.
Содержание фосфора в кормах, наряду с азотом, является одним из основных показателей, определяющих полноценность питания животных, поскольку фосфор принимает непосредственное участие в процессах обмена веществ и энергии в организме животных. Согласно зоотехническим требованиям содержание фосфора (Р) в сухой массе корма должно составлять не менее 0,2% (0,45% Р2О5). В зависимости от уровня фосфорного питания растений содержание фосфора (Р2О5) в сене клевера, заготовленном в период бутонизации-цветения, колеблется обычно в пределах от 0,6 до 0,9%.
Важным показателем качества корма является также содержание в нем кальция.
Содержание кальция в сухой массе корма должно составлять примерно около 1 %. В сене клевера его содержание варьирует чаще всего в пределах от 1,1-1,5%.
Наряду с общим содержанием элементов питания в кормах, важным показателем качества корма является соотношение в них фосфора и кальция. При значительном преобладании в корме фосфора над кальцием происходит «выщелачивание» из костной ткани животных кальция. Оптимальное соотношение Р2О5:Са в кормах для крупного рогатого скота характерно — 0,6-0,8. Усвоение животными фосфора и кальция из корма колеблется от 15 до 25%. Важным показателем качества кормов является содержание в них калия. В большинстве растительных кормов его содержание во много раз превышает потребность животных. Усвоение животными калия из корма составляет 80-85% от его содержания в корме. Длительное потребление животными корма с высоким содержанием калия негативно сказывается на их здоровье.
При удовлетворении потребности клевера в элементах минерального питания и благоприятных условиях возделывания он может обеспечить получение 500600 ц/га зеленой массы и более или 100-125 ц/га сена.
Важно отметить, что возобновление вегетации клевера начинается при среднесуточной температуре воздуха 4-5°С, т. е. примерно через 10-12 дней после таяния снега и заканчивается глубокой осенью, что позволяет использовать его на зеленый корм, приготовления сена, сенажа, силоса, а также для выпаса животных. По данным ВНИИ кормов затраты на возделывание 1 га клевера, как правило, в 1,5-2 раза ниже, нежели злаковых трав, а выход кормовых единиц и сырого белка, напротив, в 1,4-1,8 раза выше. Клеверное сено при заготовке в период бутонизации — цветения значительно превосходит злаковое по содержанию протеина и незаменимых аминокислот. В сене клевере содержится в 1,5-3 раза больше незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, лейцина и др.), которые не могут синтезироваться в организме животных и человека и должны поступать с пищей. В отличие от злаковых трав, клевер не накапливает нитраты в большом количестве, поэтому при скармливании не оказывает отрицательного влияния на здоровье животных. Кроме того, более высокое содержание кальция и магния в клевере, чем в злаках, способствует лучшему росту животных и повышению воспроизводства поголовья.
Важно отметить, что многолетние травы оказывают также большое влияние на поддержание и повышение плодородия почв. Они способствуют значительному накоплению в почве гумуса, практически полностью предотвращают ветровую и водную эрозию почвы, а также вымывание нитратов и калия за пределы корнеобитаемого слоя. Клевер оставляет после себя довольно большое количество азота и растительных остатков. В зависимости от урожайности после уборки клевера оставляет 100-150 кг/га азота 3,0-6,5 т/га сухого вещества корневых и пожнивных остатков, что равноценно внесению 25-35 т навоза.
Основным недостатком структуры посевов многолетних трав в РФ является низкий удельный вес бобовых и очень высокая доля злаковых в травостое. В последние годы доля клевера в бобово-злаковых травостоях составляет в целом около 25-30%, в то время как оптимальное соотношение бобового и злакового компонента должно соответствовать 2:1 (66:34%). Для стабилизации кормовой базы и создания эффективного травяного конвейера в летний период наряду с клевером луговым необходимо расширить также посевы люцерны и лядвенца рогатого.
Применение фосфорных и калийных удобрений способствует накоплению сахаров в корневых шейках растений клевера, что улучшает его перезимовку. Ранневесенние подкормки клевера фосфором и калием зерновой сеялкой методом щелевания на глубину 5-7 см обеспечивают более высокие прибавки урожая по сравнению с внесением удобрений в разброс. Окупаемость 1 кг РК сеном клевера при высоком и среднем плодородии почвы при подкормке методом щелевания составляет, соответственно 22-27 кг, разбросном — 20-25 кг.
Применение фосфорных и калийных удобрений на слабоокультуренных почвах существенно повышает содержание сырого белка и фосфора в сене клевера, что имеет важное значение для повышения его кормовой ценности. На средне — и хорошоокультуренных почвах это влияние удобрений менее существенно.
По данным ВИУА (ВНИИА) в опытах, проведенных на Центральной опытной станции (Барыбино Московской области, 2005), при посеве яровой пшеницы после зерновых культур урожай ее зерна составил 16,2 ц/га, а при посеве по одногодичному пласту клевера красного — 28 ц/га или на 11,8 ц больше. Аналогичная закономерность отмечается и в других опытах. Необходимо отметить, что более высокая урожайность многолетних трав и других с.-х. культур на полях научных учреждений и сортоучастках по сравнению хозяйствами обусловлена соблюдением агротехнических требований.
Важным показателем качества сена клевера является содержание в нем безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) и клетчатки. Содержание клетчатки в сене зависит от погодных условий, уровня минерального питания, срока скашивания растений. Её содержание оказывает существенное влияние на переваримость других, содержащихся в нем, питательных веществ. Между переваримостью сена и содержанием в нем клетчатки существует обратная корреляционная зависимость. Клетчатка требуется животным для нормального процесса пищеварения. Оптимальное содержание ее в рационе для крупного рогатого скота 25%, минимум — 15%, максимум — 30%. БЭВ состоят в основном из сахаров и крахмала, представляющих большую питательную ценность. В зависимости от условий выращивания и срока уборки их содержание в сене клевера варьирует в пределах 28-35% от сухой массы. Наиболее важным компонентом кормов являются белки, составляющие в сене бобовых 80-95% от общего содержания сырого протеина. Повышение уровня фосфорного питания клевера заметно увеличивает содержание в нем белка.
В соответствие с зоотехническими требованиями, оптимальным содержанием сырого белка в корме считается 15-18 %. Содержание сырого белка в кормах менее 9% или более 18% нежелательно, поскольку это отражается на здоровье животных.
Азот корневых и послеуборочных остатков клевера, после их разложения в почве хорошо усваивается последующими культурами, поэтому многолетние бобовые травы являются лучшими предшественниками в севообороте.
Наряду кормовыми достоинствами, клевер красный играет важную роль в повышении продуктивности севооборота и плодородия почвы.
Д. Н. Прянишников (1945) считал, что гектар хорошего клевера усваивает из воздуха 160-180 кг азота, а дефицит его в земледелии страны в значительной мере может быть восполнен культурой азотособирателей.
Многолетние травы играют важную роль в повышении плодородия почвы и пополнении в ней запасов биологического азота. Однако основной задачей возделывание клевера и других многолетних трав является, прежде всего, получение высококачественного корма для создания устойчивой кормовой базы животноводства.
Главным условием получения высоких урожаев клевера и клеверо-злаковых травосмесей в районах достаточного увлажнения является применение фосфорнокалийных удобрений и известкование кислых почв. В России клевер красный возделывают в основном в лесной и лесостепной зонах. Наиболее благоприятные условия для выращивания клевера в Центральном, Волго-Вятском и в южной части Северо-Западного экономических регионах.
В чистом виде и в смесях с многолетними злаковыми травами его также широко возделывают в таежной зоне, в северных районах лесостепи Западной и Восточной Сибири, районах Приморского края и Амурской области. В Мурманнской области выращивают зимостойкие и урожайные сорта клевера красного Хибинский и Печерский дикорастущий.
Клевер красный — двулетнее или многолетнее растение семейства мотыльковых (бобовых). Высота растений клевера зависит от типа, сорта и условий произрастания. Позднеспелый (одноукосный) клевер обычно выше, чем раннеспелый (двуукосный). В зоне достаточного увлажнения при хорошей обеспеченности клевера элементами питания высота районированных сортов достигает 1,2-1,4 м.
В менее увлажненных районах и в засушливые годы, клевера более низкорослы. Число стеблей в кусте клеевара зависит от густоты стояния растений, обеспеченности элементами питания и погодных условий. Позднеспелые сорта клевера имеют больше стеблей, нежели раннеспелые.
Клевер красный имеет довольно мощную, хорошо развитую корневую систему, которая состоит из главного (стержневого) корня и боковых корней, а некоторые виды клевера образуют и придаточные корни. Позднеспелый клевер обычно имеет стержневато-мочковатую корневую систему, часто с придаточными корнями, а раннеспелый — стержневую.
После всходов корневая система клевера развивается довольно быстро и уже через месяц проникает на глубину 25-30 см, а через 1,5 месяца на 50 см. Первые клубеньки образуются обычно через 16-20 дней после всходов на главном корне, а затем на многочисленных тонких боковых корешках. Во второй год жизни количество клубеньков на главном и боковых корнях увеличивается до периода бутонизации, затем уменьшается. Так, при возобновлении вегетации число клубеньков на одном растении позднеспелого клевера красного во второй год жизни при нормальных условиях составляет 150-170, в период стеблевания – 300-360, в период бутонизации 450-500, цветения 380-410, а в период созревания семян снижается до 240-270.
При беспокровном выращивании клевера уже в первый год жизни он образует довольно мощную корневую систему, а при посеве его под покров она полностью развивается лишь на второй год жизни. По данным Н. А. Качинского (1965), корневая система клевера второго года жизни на дерново-подзолистых почвах проникает на глубину 2-2,5 м, а на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах — до 3 м.
По данным ВНИИ кормов глубина проникновения корней раннеспелого клевера красного в год посева на дерново-подзолистых почвах в фазе листовой розетки обычно составляет 0,9 -1 м, во второй год жизни к фазе бутонизации она достигала 1,2-1,4 м, а в фазе массового побурения головок — 1,6-1,8 м. Несмотря на то, что корни клевера проникают в почву довольно глубоко, основная масса их (75-80%) сосредоточена в верхнем слое почвы на глубине 0-15 см. Изучение распределения массы корней клевера в отдельных слоях дерново-подзолистой суглинистой почвы (рН 6,5) показало, что в период полного цветения клевера красного во второй год жизни корни распределялись следующим образом: в слое 0-5 см — 60%, в слое 5-10 см -21, в слое 10-15 см — 10, в слое 15-20 см — 5, в слое 20-25 см — 3%, а при посеве клевера в смеси с тимофеевкой распределение корней составило соответственно 58%, 19, 13, 7 и 3%.
Характер распространение в почве и глубина проникновения корневой системы клевера обусловливается особенностями корнеобитаемого слоя почвы, распределением в ней элементов питания, а также уровнем залегания грунтовых вод. На тяжелосуглинистых почвах и при близком залегании грунтовых вод, корневая система клевера развивается в основном в верхних слоях.
Установлено, что у клевера красного на надземную массу в сумме за 2 года приходится среднем около 75% (70-80%) от общей фитомассы, а на долю корневых остатков — 25%. Соотношение массы корней и надземной массы клевера красного во второй год жизни составляет примерно в период кущения 1: 0,6-0,8, стеблевания -1:1,2-1,4, цветения — 1:1,6-1,7, созревания семян -1:1,5-1,6 и в конце вегетации — 1:1,3-1,4.
Урожай клевера и нарастание корневой массы в значительной мере зависит от содержания в почве воды и элементов питания. Внесение минеральных удобрений под покровную культуру способствует интенсивному развитию корневой системы, особенно в верхнем слое почвы.
Наибольшая потребность клевера в элементах питания и, прежде всего, в фосфоре, проявляется в начальный период его роста и развития. Хорошая обеспеченность растений в это время фосфором и другими элементами питания имеет определяющее значение в формировании надземной массы и корневой системы.
Химический состав корней и надземных органов клевера изменяется в течение вегетации. Содержание азота в корнях клевера обычно наиболее высокое ранней весной, а после возобновлении вегетации снижается с 2,5-2,8% до 1,6-1,8% в период цветения. Относительное повышение содержания азота в корнях после перезимовки растений связано с тем, что накопленные с осени углеводы расходуются на дыхание, в результате чего значительно снижается масса корней, а доля азота в них увеличивается. Накопление углеводов в корневой системе клевера осенью в конце вегетации, напротив, увеличивает массу корней и тем самым снижает процентное содержание в них азота.
Клевер хорошо растет и дает высокие урожаи при достаточной обеспеченности элементами минерального питания, водой, теплом, светом режимах. Оптимизация этих факторов в равной степени важны для реализации (проявления) максимальной продуктивности посевов клевера.
В настоящее время в России возделывают два основных типа клевера красного: позднеспелый или одноукосный и раннеспелый или двуукосный. В югозападных районах клеверосеяния (Орловская, Курская, Тамбовская, Пензенская и др. области) и в центральных областях Нечерноземной зоны (Тверская, Московская, Смоленская, Владимирская и др.) возделывают в основном раннеспелые (двуукосные) клевера, реже позднеспелые типы клеверов. В северных и северовосточных районах клеверосеяния России выращивают позднеспелый (одноукосный) клевер, раннеспелый здесь встречается редко.
Позднеспелый клевер — более урожайный и устойчивый в северных, северовосточных и восточных районах зоны клеверосеяния (Архангельской, Вологодской областях, Предуралье, Западной и Восточной Сибири). В этой зоне, по данным ВНИИ кормов, средняя урожайность позднеспелого (одноукосйого) клевера за два года пользования на 30-40% выше, нежели раннеспелого (двуукосного) клевера.
В центральных областях раннеспелый клевер дает высокие урожаи лишь после благоприятной перезимовки. Из раннеспелых клеверов в этой зоне следует высевать местные селекционные сорта, которые уже приспособились к местным условиям. Посев семян раннеспелого клевера из южной селекции в северных областях обычно не дает хороших результатов. В таежных районах Западной
Сибири, условиях Дальнего Востока, а также в северной части лесостепи позднеспелый клевер по урожайности и устойчивости превосходит люцерну.
Отрастание позднеспелого клевера в Центральном районе Нечерноземной зоне начинается, как правило, в первой половине апреля, но из-за холодной весны оно часто задерживается. Обычно клевер первого года пользования отрастает немного раньше, чем клевер второго года пользования, а раннеспелый клевер — несколько раньше, чем позднеспелый. Поэтому ранневесенние подкормки трав следует начинать с клеверов первого года пользования. Массовое стеблевание у раннеспелого клевера в Подмосковье наступает в конце мае, примерно через 25-30 дней после отрастания, у позднеспелого — на 8-10 дней позже, а бутонизация, соответственно, в середине июня и в конце июня — начале июля.
Продолжительность периода вегетации клевера зависит от климатических условий. Период от весеннего отрастания до первого укоса на сено позднеспелого клевера в Московской области составляет в среднем 2,5 месяца (70-80 дней), а от первого до второго укоса на сено около 2 — х месяцев — 50-60 дней.
В условиях Западной Сибири от весеннего отрастания до первого укоса на сено проходит 80-90 дней, период отрастания до второго укоса на сено составляет примерно 50 дней, от весеннего отрастания до полного цветения — 85-95 дней и от полного цветения до уборки клевера на семена проходит 45-50 дней.
Клевер очень требовательный к оптимальной влажности почвы особенно в первый год жизни, когда он находится под покровом других культур. При достаточной обеспеченности растений влагой в этот период клевер хорошо развивается и гибель всходов незначительна. Однако при засушливой погоде покровная культура, поглощая влагу, значительно иссушает почву и тем самым создает дефицит воды для трав. В этом случае клевер, имеющий под покровом слаборазвитую корневую систему, растет плохо, а в сильно засушливые годы нередко значительная часть его выпадает ещё до уборки покровной культуры или вымерзает в зимний период. После уборки покровной культуры клевер усиленно развивается, в корневой шейке накапливаются запасные питательные вещества, потребляется много влаги и элементов питания.
Во второй и третий годы жизни потребность клевера во влаге в значительной мере обусловливается величиной его надземной вегетативной массы. По мере нарастания листостебельной массы возрастает и водопотребление, после скашивания оно резко снижается, а с накоплением укосной массы по мере отрастания, водопотребление вновь увеличивается. Недостаток влаги в почве после скашивания вызывает изреживание травостоя и снижение урожайности. Наиболее высокие урожаи обычно наблюдаются в годы с достаточным количеством осадков в период массового стеблевания до бутонизации клевера.
Для нормального роста и развития клевера требуется довольно большое количество фосфора, калия, кальция и других макро — и микроэлементов. Химический состав клевера, как и других растений, в значительной мере зависит от содержания элементов питания в почве, количества вносимых удобрений, погодных и агротехнических условий возделывания.
На создание 1 т сена клевер в среднем потребляет 480 кг углерода, около 16-22 кг азота, 5-7 Р2О5, калия 18-20 К2О, 16-18 Са, 5-6 кг Mg и 1,5-2 кг SO2. Кроме того, в корневой системе и в пожнивных остатках клевера соответственно каждой тонне сена в среднем содержится около 200 кг углерода, около 8-12 кг азота, 3-4 кг Р2О5, 8-11 К2О, 6-9 Са, 1,5-2 кг Mg и 1 кг SO2 . Наряду с макроэлементами, для нормального роста и развития в небольших количествах клеверу необходимы микроэлементы: бор, молибден, медь и другие.
Потребность клевера в элементах питания неодинакова в отдельные периоды его жизни и обусловливается в значительной мере динамикой нарастания вегетативной массы растений. В начале роста (после входов) он, как и другие растения, нуждается, прежде всего, в фосфоре. Однако наиболее интенсивное потребление питательных веществ клевером наблюдается в периоды отрастания: рано весной и после укосов.
При хорошей обеспеченности влагой и элементами питания высокие устойчивые урожаи сена и семян клевера при соответствующей агротехнике можно получать на различных почвах, если они не очень кислые. В Нечерноземной зоне клевер возделывают на дерново-подзолистых и серых лесных почвах разного гранулометрического и различной степени окультуренности. В лесостепных районах его возделывают на оподзоленных и выщелоченных черноземах. В сухостепных районах РФ высокие урожаи клевера на обыкновенных черноземах и каштановых почвах возможны лишь при орошении.
Для нормального произрастания клевера большое значение имеет водный и воздушный режимы пахотного и подпахотного горизонтов почвы. На хорошо дренированных легко — и среднесуглинистых почвах клевер развивается значительно лучше, чем на тяжелосуглинистых и глинистых переувлажненных почвах. На глубокопесчаных и супесчаных почвах урожайность клевера значительно колеблется из-за сильной зависимости от погодных условий и влажности почвы.
Особенно низкие и неустойчивы урожаи клевера на легких почвах лесостепной зоны. На таких почвах первостепенное значение в повышении урожайности клевера имеет внесение органических удобрений, особенно торфа, торфокомпостов и/или соломы.
На слабогумусированных почвах клевер растет довольно плохо, а на сильнокислых выпадает в первый же год жизни. Лучше всего клевер растет на нейтральных и слабокислых почвах (рНКСl 5,8-7,0).
В полевых и кормовых севооборотах многолетние травы, в том числе клевер, выращивают преимущественно не в чистом виде, а в простых травосмесях, состоящих из бобовой и злаковой культуры.
В свое время, академик В. Р. Вильямс главную задачу возделывания многолетних злаковых и бобово-злаковых трав видел в улучшении агрофизических свойств почвы — создании прочной комковатой структуры почвы для повышения ее плодородия. В то время как академик Д. Н. Прянишников придавал большое значение расширению посевов клевера, люцерны, эспарцета и люпина как культурам — азотособирателям, не требующим внесения азотных удобрений, обогащающим почву азотом за счет разложения корневых остатков.
Практикой земледелия доказано что бобово-злаковые травы улучшает физические свойства гумусированность почвы, благодаря большому количеству пожнивных и корневых остатков.
В то же время Б. А. Доспехов (1968), обобщая итоги 55-летнего полевого опыта МСХА, показал, что довольно широко распространенное представление о лучшем пищевом режиме структурных почв, чем распыленных, не соответствует дейтствительности. При достаточной обеспеченности растений влагой и элементами питания структура почвы не оказывает какого-либо существенного влияния на продуктивность с.-х. культур. Даже на совершенно распыленных продолжительной обработкой почвах можно получать высокие урожаи возделываемых культур.
Многочисленные исследования в разных климатических зонах показали, что урожайность чистых посевов клевера, как правило, уступают клеверо-злаковым травосмесям.
Более стабильная высокая урожайность травосмесей обусловлена, с одной стороны тем, что клевер и злаки, имея различное мофологическое строение корневых систем, используют элементы питания и влагу в определенной мере из разных слоев почвы. С другой стороны, злаковые травы отличаются большей устойчивые к неблагоприятным погодным и почвенным условиям, поэтому их совместные посевы в смеси с бобовыми способствуют получению гарантированных урожаев корма при 2-3-летнем использовании травостоя.
Следует отметить, что чистые посевы клевера в первый год пользования, как правило, превосходят клеверо-тимофеечные смеси по содержанию белка в корме и общему сбору его с одинаковой единицы площади, поскольку в злаковых травах содержание общего азота, особенно при поздних сроках уборки, в 1,5-2 раза ниже, чем в бобовых. Кроме того, биологичская ценность белков бобовых значительно выше, поскольку они содержат практически все незаменимые аминокислоты.
Среди злаковых трав лучшим компонентом для совместного посева с клевером в Нечерноземной зоне является тимофеевка луговая, которая меньше других злаков угнетает клевер. Близкие урожаи отмечены также при посеве клевера с овсяницей луговой. Однако в большинстве полевых опытов и производственных условиях отмечено преимущество тимофеевки луговой при посеве с клевером. Овсяница луговая и ежа сборная, благодаря более энергичному кущению и росту сильнее угнетают клевер, поэтому его доля в травостое и содержание протеина в сене снижается соответственно на 10-25% и 3-4% по сравнению с клеверо-тимофеечной травосмесью. Сено клевера с тимофеевкой является также наилучшим среди других бобово-злаковых травосмесей по переваримости основных питательных веществ.
В лесостепной зоне, серых лесных почвах и выщелоченных черноземах наряду с клевером большой удельный вес занимают посевы люцерны и эспарцета. Высокие и наиболее стабильные урожаи получают при посеве травосмесей, в состав которых входят бобовые культуры (клевер с люцерной или эспарцетом) или же две бобовые и одна злаковая культура. Преимущество посевов тройных травосмесей перед чистыми посевами обусловлена тем, что в засушливые годы более высокие урожаи обеспечивают люцерна и эспарцет, а во влажные — клевер. Высокая стабильность продуктивности травосмесей достигается благодаря тому, что клевер самые высокие урожаи дает в первый год пользования, а люцерна на второй и третий год. Поэтому, чтобы иметь высокие урожаи многолетних трав в течение нескольких лет люцерну следует высевать вместе с клевером. Обеспечив максимальный урожай травостоя в первый год пользования, клевер на второй год обычно сильно изреживается, однако благодаря люцерне или эспарцету продуктивность травостоев продолжает оставаться высокой в течение 3-х и более лет.
Важно отметить, что совместные посевы клевера, люцерны и тимофеевки обеспечивают также высокую продуктивность в Нечерноземной зоне при возделывании на карбонатных и хорошо произвесткованных дерново-подзолистых и серых лесных почвах. На таких почвах особенно выгодны тройные травосмеси в кормовых севооборотах при многолетнем их использовании.