Productivity of red clover grassland depending on the fertilisation system in a short-rotation crop rotation
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2024-(76)-1-3Keywords:
red clover, legumes, grassland, density, botanical composition, short-rotation crop rotation, yield, correlationAbstract
The study of meadow clover was conducted in a short rotation crop rotation in the Western Forest-Steppe. The effect of different fertilisation systems on the botanical composition, density and productivity of the clover stand was studied. The soil of the experimental plot is a light grey forest surface loam. The crop rotation is four-seeded: corn for silage, spring barley with sowing of red clover, red clover, and winter wheat. No fertilisers or liming were applied directly to the red clover. Different types of fertilisers and liming in the crop rotation were applied only to the previous crops. The proportion of red clover in the grassland averaged 53‒82 % in the first cut and
90‒96 % in the second one over the two years. The highest percentage of red clover (82 %) in the first cut was provided by the organic fertilisation system (10 t of manure per 1 ha of crop rotation area), and liming with 1 norm CaCO3 by hydrolytic acidity (Hr) (6 t/ha of lime) provided 81 % of the legume component. Under the mineral fertilisation system (in a dose of N65P68K68), a grassland with the lowest proportion of red clover (53 %) was formed. The effect of different fertilisation and liming systems on the density of the grassland was observed. The largest number of all shoots of the grassland was recorded in the variant of the mineral fertilisation system (N65P68K68) ‒ 1405 pcs/m2 in the first cut and 522 pcs/m2 in the second one. The largest number of red clover shoots (385 pcs/m2 in the first cut and 301 pcs/m2 in the second one) was noted in the grassland with liming of 1n CaCO3 by hydrolytic acidity (Hr). In the first and second mowing, a slightly lower number of red clover shoots was recorded under organic fertilisation ‒ 378 and 281 pcs/m2. It is observed that an increase in the doses of mineral fertilisers causes a decrease in the number of red clover shoots. The yield of dry matter of grassland under all types of fertilisations of the crop rotation studied in the first cut was higher than in the second one (57‒65 % of the yield in the first cut and 35‒43 % in the flock). The highest yields (7.1 t/ha of dry matter in the first cut and 5.1 t/ha in the second one) were recorded for clover grassland, where mineral fertilisers at a dose of N105P101K101, 1 norm CaCO3 by hydrolytic acidity (Hr) (6 t/ha) and organic fertilisers (10 t/ha of manure) were applied to the previous crops per 1 ha of crop rotation area.
References
1. Бабич А. О., Кулик М. Ф., Макаренко П. С. Методика проведення дослідів з кормовиробництва і годівлі тварин. Київ : Аграрна наука, 1998. 80 с.
2. Демидась Г. І., Пророченко С. С. Визначення щільності люцернозлакового травостою залежно від видового складу та рівня мінерального живлення в умовах Правобережного Лісостепу України. Вісник уманського національного університету садівництва. 2017. № 2. С. 51‒53. https://www.visnyk-unaus.udau.edu.ua/assets/files/articles/Buleten2017/2/15.pdf.
3. Дзюбайло А. Г., Пилипів Н. І. Динаміка щільності сіяного травостою залежно від удобрення. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2022. Вип. 71 (1). С. 80‒95. https://phzt-journal.isgkr.com.ua/71-1/5.pdf.
4. Динаміка щільності бобово-злакового травостою залежно від удобрення в умовах Передкарпаття / Н. В. Карасевич та ін. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2024. Вип. 75 (1). С. 67‒82.
5. Марцінко Т. І. Вплив удобрення на продуктивність та ботаніко-господарський склад сіяних лучних агроценозів. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2020. Вип. 68 (I). С. 135‒145. https://phzt-journal.isgkr.com.ua/ua-68-1/10.pdf.
6. Марцінко Т. І. Формування сіяних лучних фітоценозів Передкарпаття залежно від удобрення. Вісник аграрної науки. 2023. № 3. С. 35‒39. https://agrovisnyk.com/pdf/ua_2023_03_05.pdf.
7. Мащак Я. І., Кобиренко Ю. О. Ефективність всівання багаторічних бобових трав у нерозроблену дернину. Корми і кормовиробництво. 2014. Вип.79 (9). C. 93–97.
8. Польовий А. М., Божко Л. Ю., Барсукова О. А. Вплив погодних умов на формування продуктивності конюшини лучної на Правобережжі Лісостепу України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2021. № 2. С. 38‒45. https://www.pdau.edu.ua/sites/default/files/visnyk/2021/02/04.pdf.
9. Продуктивний потенціал лучних фітоценозів як джерело трав’яних кормів для скотарства Карпатського регіону / Л. М. Бугрин та ін. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2020. Вип. 67 (I). С. 9‒24. https://phzt-journal.isgkr.com.ua/ua-67(1)/1.pdf.
10. Рудавська Н. М., Ткачук Ю. С. Щільність сіяних фітоценозів. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2016. Вип. 59. С. 150–155.
11. Сеник І. І. Вплив удобрення на зміну щільності пагонів злаково-бобової травосумішки. Корми і кормовиробництво. 2010. Вип. 66. С. 258‒266.
12. Achievements and challenges in improving temperate perennial forage legumes / P. Annicchiarico et al. Critical Reviews in Plant Science. 2015. Vol. 34, P. 327–380. https://doi.org/10.1080/07352689.2014.898462.
13. Akbaribazm M., Khazaei M. R., Khazaei M. Trifolium pratense L. (red clover) extract and doxorubicin synergistically inhibits proliferation of 4T1 breast cancer in tumor-bearing BALB/c mice through modulation of apoptosis and increase antioxidant and anti-inflammatory related pathways. Food Science & Nutrition. 2020. Vol. 8, Issue 8. Р. 4276‒4290. https://doi.org/10.1002/fsn3.1724.
14. Anaerobic mono-digestion of lucerne, grass and forbs – Influence of species and cutting frequency / R. Wahid et al. Biomass and Bioenergy. 2018. Vol. 109. Р. 199–208. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2017.12.029.
15. Biochemical changes after cold acclimation in Nordic red clover (Trifolium pratense L.) accessions with contrasting levels of freezing tolerance / S. Zanotto et al. Physiologia Plantarum. 2023. Vol. 175, Issue 4. e13953. https://doi.org/10.1111/ppl.13953.
16. Bioenergy from permanent grassland – A review: 1. Biogas / A. Prochnow et al. Bioresource Technology. 2009. Vol. 100 (21). Р. 4931–4944. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.05.070.
17. Eriksen J., Askegaard M., Søegaard K. Complementary effects of red clover inclusion in ryegrass–white clover swards for grazing and cutting. Grass and Forage Science. 2012. Vol. 69, Issue 2. Р. 241‒250. https://doi.org/10.1111/gfs.12025.
18. European grasslands overview: Nordic region / Á. Helgadóttir et al. Grassland science in Europe. 2014. Vol. 19. Р. 15–28.
19. Forbs enhance productivity of unfertilised grass-clover leys and support low-carbon bioenergy / W.-F. Cong et al. Scientific Reports. 2017. Vol. 7 (1). Р. 1422. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01632-4.
20. Green Manure Comparison between Winter Wheat and Corn: Weeds, Yields, and Economics / Elina M. Snyder et al. Agronomy Journal. 2016. Vol. 108, Issue 5. P. 2015‒2025. https://doi.org/10.2134/agronj2016.02.0084.
21. Integrating Legumes as Cover Crops and Intercrops into Grain Sorghum Production Systems / B. Clark et al. Agronomy Journal. 2018. Vol. 110, Issue 4. Р. 1363‒1378. https://doi.org/10.2134/agronj2017.05.0293.
22. Intercropping red clover with intermediate wheatgrass suppresses weeds without reducing grain yield / Eugene P. Law et al. Agronomy Journal. 2021. Vol. 114, Issue 1. Р. 700‒716. https://doi.org/10.1002/agj2.20914.
23. Lee M. R. F. Forage polyphenol oxidase and ruminant livestock nutrition. Frontiers in Plant Science. 2014. Vol. 5. Р. 1–9. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00694.
24. Legumes for mitigation of climate change and the provision of feedstock for biofuels and biorefineries. A Review / E. S. Jensen et al. Agronomy for Sustainable Development. 2012. Vol. 32. Р. 329–364. https://doi.org/10.1007/s13593-011-0056-7.
25. Nitrogen status of functionally different forage species explains resistance to severe drought and post-drought overcompensation / D. Hofer et al. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2017. Vol. 236. Р. 312–322. https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.11.022.
26. Perennial species mixtures for multifunctional production of biomass on marginal land / G. Carlsson et al. GCB Bioenergy. 2017. Vol. 9 (1). Р. 191–201. https://doi.org/10.1111/gcbb.12373.
27. Potential of legume-based grassland–livestock systems in Europe: a review / A Lüscher et al. Grass and Forage Science. 2014. Vol. 69. Р. 206–228. https://doi.org/10.1111/gfs.12124.
28. Red clover for silage: management impacts on herbage yield, nutritive value, ensilability and persistence, and relativity to perennial ryegrass / D. Clavin et al. Grass and Forage Science. 2016. Vol. 72. Issue 3. Р. 414‒431. https://doi.org/10.1111/gfs.12249.
29. Red Clover. Trifolium pratense L. Phytopharmacy: An Evidence‐Based Guide to Herbal Medical Products / E. Sarah et al. 2015. Ch. 87. https://doi.org/10.1002/9781118543436.ch87.
30. Responses of mineral nutrient contents and transport in red clover under aluminum stress / Q. Yang et al. Legume Science. 2021. Vol. 3. Issue 4. e94. https://doi.org/10.1002/leg3.94.
31. Sindic C. M., Riday H. Using image object recognition to increase biomass in red clover (Trifolium pratense L.) breeding. Crop Science, 2020. Vol. 60. Р. 1770–1781. https://doi.org/10.1002/csc2.20028.
32. Steinshamn H., Nesheim L., Bakken A. K. Grassland production in Norway. Grassland Science in Europe. 2016. Vol. 21. Р. 11–813.
33. Strong mixture effects among four species in fertilized agricultural grassland led to persistent and consistent transgressive overyielding / D. Nyfeler et al. Journal of Applied Ecology. 2009. Vol. 46, Issue 3. Р. 683‒691. https://doi.org/10.1111/j.1365-2664.2009.01653.x.
34. The effects of PPO activity on the proteome of ingested red clover and implications for improving the nutrition of grazing cattle / E. H. Hart et al. Journal of Proteomics. 2016. Vol. 141. Р. 67–76. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.04.023.
35. Trait characterization of genetic resources reveals useful variation for the improvement of cultivated Nordic red clover / S. Zanotto et al. Journal of Agronomy and Crop Science. 2021. Vol. 207. Issue 3. Р. 492‒503. https://doi.org/10.1111/jac.12487.
36. Walling E., Vaneeckhaute C. Greenhouse gas emissions from inorganic and organic fertilizer production and use: A review of emission factors and their variability. Journal of Environmental Management. 2020. Vol. 276, 111211. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111211.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Налія КОЗАК (Автор)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
