Forage productivity of smooth brome grass mixtures under the application of growth regulators

Исследования проведены в 2019–2020 годах в экспериментальном севообороте научно-исследовательской лаборатории «Корма» кафедры «Растениеводство и земледелие» Самарского ГАУ. В статье представлены данные по кормовой продуктивности травосмесей костреца безостого с кострецом прямым, бобовыми травами и черноголовником многобрачным при применении стимуляторов «Матрица роста» и «Гуми-20М». В состав исследуемых травосмесей входили эспарцет песчаный, люцерна посевная и лядвенец рогатый. Посев проведён в мае 2015 года. Исследование охватывало фазу вымётывания костреца безостого и прямого и цветения бобовых, во время которой оценивалась урожайность, определялся химический состав травостоев (особое внимание уделялось содержанию протеина и динамике его изменения), а также проводился учёт кормовых достоинств (накопления сухого вещества, переваримого протеина и выхода обменной энергии). Высокую продуктивность формировали трёх- и четырёхкомпонентные травостои с эспарцетом песчаным и люцерной посевной. Травостои с лядвенцем рогатым обеспечивали максимальные показатели. Наблюдалось отчётливое увеличение всех изучаемых показателей при добавлении бобового компонента. Продуктивность обработанных стимуляторами травосмесей была, как правило, больше, чем в контрольном варианте. Минимальную продуктивность формировали смеси, в которых присутствовали только злаковые компоненты и которые не обрабатывались стимуляторами роста. Также выявлено, что содержание протеина в травостоях с бобовым компонентом было выше, чем в травостоях с мятликовыми культурами, обработка посевов стимуляторами способствовала повышению протеина. Анализ доли компонентов в травостоях показал, что злаковый компонент преобладал над бобовым, однако в некоторых вариантах наблюдалось преобладание эспарцета и люцерны над злаками. Наименьшую долю в травостое составляли лядвенец рогатый и черноголовник многобрачный. Зависимости процентного соотношения компонентов от варианта обработки выявлено не было. The investigation took place at the laboratory “Korma“ of the Samara State Agrarian University (the department of Crop Production and Arable farming) in 2019–2020. The article reports on the productivity of grass mixtures of smooth brome with erect brome, legumes and fodder burnet under the application of growth regulators “Matritsa rosta“ and “Gumi-20M“. The mixtures also contained hungarian sainfoin, alfalfa and birdʼs-foot trefoil. Crops were planted in May 2015. Crops were tested at the heading or flowering stages. The following traits were analyzed: productivity, chemical composition, dry matter content, crude protein and exchange energy yield. The dynamics of protein accumulation was studied. Three- and four-component grass mixtures with hungarian sainfoin and alfalfa showed the highest productivity. Mixtures with birdʼs-foot trefoil performed the best. Introduction of legumes into swards positively affected all the traits studied. Generally, the application of growth regulators resulted in higher productivity. Gramineous mixtures had the lowest productivity under no treatment. Swards with legumes provided more protein. The treatment with growth regulators increased protein concentration. Gramineous dominated legumes, however, in some variants hungarian sainfoin and alfalfa were predominant. Birdʼs-foot trefoil and fodder burnet had the smallest share in swords. There was no significant correlation between mixture composition and treatments.

Use and improvement of pastures for horse grazing in the Republic of Sakha (Yakutia): a review

Исследованы этапы становления лугопастбищного хозяйства Якутии применительно к табунному коневодству со средних веков до нашего времени. В таёжно-мелкодолинной зоне табунного коневодства Якутии необходимая площадь пастбищ для одной взрослой лошади в бесснежный период (165 дней) составляет 5,2 га при урожайности угодий в среднем по 2 т/га в натуральной массе, в зимний период (200 дней) — 11 га при урожайности угодий 0,53 т/га, или в год — 16–17 га. Создание сеяных травостоев из травосмесей регнерии ленской, костреца безостого, ломколосника ситникового, превосходящих по продуктивности естественные природные травостои в 2–2,5 раза, позволяет повысить конеёмкость кормовых угодий в 2 раза. В таёжно-аласной зоне табунного коневодства Центральной Якутии для создания высокопродуктивных сеяных сенокосно-тебенёвочных угодий на аласных лугах рекомендуются кострец безостый сорта Аммачаан и люцерна сорта Якутская жёлтая, а также кострец в чистом виде. Конеёмкость аласных угодий повышается в 1,5–2 раза. Для использования в качестве замороженных тебенёвочных кормов для молодняка в возрасте до 3 лет и маточного поголовья лошадей якутской породы из однолетних культур высокоэффективны овёс, а также овёс с ячменём в два летних срока посева: 25–30 июня — первый срок, 10–15 июля — второй срок. Пробы зелёной массы овса летнего срока посева в замороженном виде (октябрь-март) по кормовым достоинствам мало отличаются от проб зелёной массы овса, взятых на тех же посевах в тёплое время года. Рекомендуемые сроки тебенёвки молодняка — с середины ноября по апрель; сроки тебенёвки маточного поголовья — с февраля по апрель. При этом для рационального тебенёвочного использования угодий необходимо выделять отдельные участки от 5 до 20–25 га каждый. This review provides insights on pasture cultivation in Yakutia from the Middle Ages to these days. In the taiga-bottomland zone of horse herd farming an adult horse requires 5.2 ha of grazing area under grass productivity of 2 t ha-1, while in winter (200 days) — 11 ha under the productivity of 0.53 t ha-1 (16–17 annually). Planting swards of Regneria spp., smooth brome and Russian wildrye increases forage land productivity by 2 times since these crops exceed natural stands in productivity by 2–2.5 times. To obtain high-productive forage lands in the taiga-alas zone of the Central Yakutia smooth brome “Ammachaan” and alfalfa “Yakutskaya zheltaya” are recommended. Alas productivity increases by 1.5–2 times. Oats or oat mixtures with barley (planted on the 25–30th of June or 10–15th of July) are effective in feeding of young horses (up to 3 years old) or breeding stock as frozen feed. Frozen green mass of oats seeded in summer has similar forage characteristics as the one collected in warm period. The best period for young horse grazing is from the middle of November to April; breeding stock — from February to April. It is necessary to separate areas of 5–25 ha for efficient grazing.

Productivity and nutritional value of alfalfa–smooth brome agrophytocenosis depending on cultural practices

Одна из важнейших задач кормопроизводства — разработка агротехники для получения сбалансированных кормов высокого качества. Изучено влияние норм высева компонентов травосмеси, фона минерального питания и сроков уборки на продуктивность и питательность кормовой массы совместных посевов люцерны изменчивой и костреца безостого. Исследования проводили в 2017–2019 годах в Пензенской области. Годы пользования травостоями характеризовались острозасушливыми (2018 год) и засушливыми (2019 год) условиями вегетационных периодов, гидротермический коэффициент в среднем за вегетационный период составил 0,4 и 0,7 по годам соответственно. В исследованиях использовались сорта люцерны изменчивой (Medicago × varia Mart.) Дарья, костреца безостого (Bromopsis inermis (Leyss.) Holub) Удалец. В среднем за 2018–2019 годы выявлены достоверные различия по урожайности зелёной массы, сбору сухого вещества по каждому из изучаемых факторов. Более высокие показатели получены при высеве люцерны с 70%-ной, костреца — с 40%-ной нормой высева: урожайность зелёной массы — 53,6 т/га, сухого вещества — 11,87 т/га. Внесение P60K90 и N45P60K90 увеличило выход зелёной массы по сравнению с контролем на 9,5–16,2%, сухого вещества — на 7,8–12,3%. Уборка в фазу бутонизации люцерны обеспечила получение 55,0 т/га зелёной массы и 12,05 т/га сухого вещества, или на 31,9 и 22,0% больше, чем в фазу цветения. По питательной ценности сухого вещества выделились скошенные в фазу бутонизации смеси с большим содержанием люцерны (70+40%) при внесении минеральных удобрений. One of the most important tasks of feed production is the development of agricultural technology to obtain balanced high quality feed. The influence of seeding rates, the mineral nutrition and the harvesting time on the productivity and nutritional value of the alfalfa-smooth brome forage mass was studied. The investigations were carried out in the Penza region in 2017–2019. The growing season conditions were severely arid (2018) and arid (2019), the average hydrothermal coefficients per growing season were 0.4 and 0.7 over the years, respectively. The varieties of bastard alfalfa (Medicago × varia Mart.) “Daria” and smooth brome (Bromopsis inermis (Leyss.) Holub) “Udalets” were used for the study. On average for 2018–2019, the yield of green mass and of dry matter varied significantly for each of the studied factors. Higher results were obtained under alfalfa and smooth brome seeding rates of 70 and 40%, respectively: the yield of green mass was 53.6 t ha-1, dry matter — 11.87 t ha-1. The application of P60K90 and N45P60K90 increased the yield of green mass by 9.5–16.2%, dry matter — by 7.8–12.3%. Harvesting alfalfa at budding stage provided 55.0 t ha-1 of green mass and 12.05 t ha-1 of dry matter, or 31.9 and 22.0% more than at the flowering stage. Mixtures with high alfalfa content (70 + 40%) had dry matter of better quality cut at budding stage under mineral fertilization.

Allelopathic activity of smooth brome seeds with oil crops

Опыты проводили в двух закладках в 2019–2020 годах на базе обособленного подразделения ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» в Пензенской области. Новизна исследований заключается в том, что впервые изучалось аллелопатическое взаимодействие растений костреца безостого с широким набором масличных культур. Цель работы — изучить аллелопатический эффект в начальные этапы онтогенеза растений. В задачи исследования входило выделение культур с положительным и негативным воздействием на рост и развитие проростков костреца безостого. Объектами исследований служили кострец безостый Пензенский 1, сафлор красильный Александрит, горчица сарептская Люкс, рапс яровой Таврион, конопля Надежда, сурепица яровая Искра, горчица белая Люция, крамбе абиссинская Полёт, гвизоция абиссинская Медея, редька масличная Фиолина, нигелла дамасская Ялита, гибрид подсолнечника P63 LE 10 (XF 3020), озимый рыжик Барон, яровой рыжик Велес, лён масличный Исток. Оценка аллелопатической активности проведена с использованием метода, который предусматривает проращивание семян растений с последующим вычислением процента всхожести. На начальных этапах онтогенеза негативное аллелопатическое воздействие на количество полноценных всходов костреца безостого Пензенский 1 оказывали конопля Надежда (–4,5% к контролю) и сурепица яровая Искра (–12,6% к контролю). Положительное влияние на прорастание и развитие проростков костреца оказывали сафлор красильный Александрит (+8,8% к контролю) и лён масличный Исток (+7,5 % к контролю). Длина проростков костреца достоверно была выше в варианте с льном масличным Исток — 6,19 см (+0,77 см к контролю). Существенное снижение наблюдалось в вариантах с горчицей сарептской, нигеллой дамасской, горчицей белой, рыжиком озимым, подсолнечником, рапсом яровым, рыжиком яровым, сурепицей яровой и коноплёй — от 4,37 до 2,66 см (от –1,05 до –2,76 см). The investigation was carried out in 2019–2020 at the Federal Research Center of Fiber Crops in the Penza region. For the first time allelopathy of wide number of oil crops was analyzed when growing with smooth brome. The aim was to evaluate the effect of allelopathy at early plant ontogenesis and determine plants having beneficial or detrimental effects on smooth brome seedlings. The objects of the study were smooth brome “Penzenskiy 1”, safflower “Aleksandrit”, brown mustard “Lyuks”, spring rapeseed “Tavrion”, hemp “Nadezhda”, spring cress “Iskra”, white mustard “Lyutsiya”, Abyssinian mustard “Polet”, noog “Medeya”, oil radish “Fiolina”, ragged lady “Yalita”, sunflower hybrid P63 LE 10 (XF 3020), winter camelina “Baron”, gold-of-pleasure “Veles”, flax “Istok”. To determine positive or negative effect the germination ability was tested. Hemp and spring crees negatively affected smooth brome in the beginning of its ontogenesis (–4.5 and –12.6%, respectively). Safflower and flax had positive effect on smooth brome (+8.8 and +7.5 %, respectively). The length of smooth brome seedlings was significantly higher when seeding with flax — 6.19 cm (+0.77 cm). Brown mustard, ragged lady, white mustard, winter camelina, sunflower, spring rapeseed, gold-of-pleasure, spring cress and hemp significantly reduced seedling length — from 4.37 to 2.66 cm (from –1.05 to –2.76 cm).

The effect of chemical agents on the productivity of crop rotations with legumes and cereals in the conditions of unstable moisture in the south of the Non-Black Soil Zone of Russia

The article summarizes the results of 1990-2012 research conducted during the stationary experiment on leached heavy loam chernozem in the Republic of Mordovia. The objects of the study are two crop rotations (grain-grass-fallow and grain-grass crop rotations) where alfalfa of the VEGA 87 variety was used as a bean component, smooth brome (Bromus inermis) Penza 1 was used as a grain component. It has been established that mineral fertilizers in grain-grass-fallow crop rotations with legumes increased productivity by 0.34-0.55, with cereals – by 0.31-0.73 tons of feed units/ha. That provided to get additional income from 1.19 to 1.40 and 1.09 to 1.47 rub/rub, respectively. Recommended doses of mineral fertilizers against soil liming by 0.5 hydrolytic acidity (h.a,) were N22-39P42K52, for grain-grass-fallow crop rotation with alfalfa and N27-71P42K52. with smooth brome. In the grain-grass crop rotation with legume and cereal components the payback of 1 kg active ingredient (a.i.) of complete mineral fertilizer was 6.13 and 6.17 kg feed units, additional income was 2.00 and 1.99 rub/rub, the productivity increased by 0.86-1.08 and 0.84-1.22 tons of feed units/ha, respectively. The payback of 1 kg of a. i. nitrogen as part of a complete mineral fertilizer in this crop rotation averaged 13.04 kg feed units versus 11.5 kg in legumes. Recommended doses of mineral fertilizers were N26-87P46K65 against the background of liming of the soil by 0.5-1.0 h. a. In crop rotation with smooth brome phosphorus-potash fertilizers should not be applied due to the low additional income (0.97-1.07 rub/rub).

First report of bacterial leaf streak caused by Xanthomonas translucens pv. undulosa on cultivated wild rice (Zizania palustris) in Minnesota

Known by the indigenous peoples of the Great Lakes region of North America as Manoomin, wild rice (Zizania palustris) is a native aquatic grass that is honored and central to Anishinaabe culture. Cultivated wild rice, the domesticated form of this cereal bred primarily for resistance to shattering, is grown commercially in paddies. In this study we examined four isolates (CIX303, CIX306, Xt-8, and Xt-22) of Xanthomonas translucens, the causative agent of bacterial leaf streak (BLS) on cereals and weedy grasses, in molecular and host range studies to confirm the pathovar identity of strains associated with cultivated wild rice. Two of the strains examined (CIX303 and CIX306), were isolated from cultivated wild rice in 2016 as part of a survey of the pathogen in Minnesota (Ledman 2019). Xt-8 and Xt-22 are historical strains of X. translucens isolated from symptomatic wild rice leaves collected in Minnesota in the late 1970s that were reported at the time to be X. campestris pv. cerealis (Bowden and Percich 1982). A host range assay was repeated twice in the greenhouse, where two leaves of six seedlings each of hard red spring wheat (cv. RB07), spring barley (cv. Quest), spring rye (cv. Prolific), oat (cv. Ogle), quackgrass, smooth brome grass and cultivated wild rice (cv. Itasca Cycle-12) were inoculated via leaf infiltration (Curland et al. 2020). X. translucens pv. cerealis LMG 679PT, X. translucens pv. secalis LMG 883PT, X. translucens pv. translucens LMG 876T, and X. translucens pv. undulosa LMG 892PT were included as reference strains. Host response profiles were determined for each strain by recording character states five days post inoculation. Water-soaking and necrosis were considered pathogenic reactions, whereas chlorosis was not. Three pathotype strains, LMG 679PT, LMG 876T, and LMG 892PT, caused water-soaking in cultivated wild rice, whereas LMG 883PT caused chlorosis. All four strains from cultivated wild rice produced water-soaking on wheat, barley, quackgrass, and cultivated wild rice, chlorosis or water-soaking on rye, chlorosis on oat, and a reddish water-soaking on smooth brome. The character states generated by these four isolates were identical only to the host response profile for LMG 892PT. LMG 679PT differed, causing chlorosis on wheat, no symptoms on quackgrass, and water-soaking on smooth brome. A 2645 bp concatenation of housekeeping genes (rpoD, dnaK, fyuA, gyrB) was used to perform a Bayesian analysis (GenBank accessions MW528365-MW528384) (Curland et al. 2018, Curland et al. 2020, Young et al. 2008). Subsequent phylogenies grouped all four strains from cultivated wild rice with LMG 892PT and LMG 883PT. A pairwise comparison revealed 100% identity between Xt-22 and LMG 892PT. The percentage identity of CIX303, CIX308, and Xt-8 to LMG 892PT was 99.96, 99.96, and 99.92, respectively. In contrast, when compared to LMG 679PT, the four strains from cultivated wild rice had a percent identity between 97.43 and 97.50. Based on host range studies combined with MLSA, we identified recent and historical isolates from Z. palustris as X. translucens pv. undulosa. Pathovar identity of strains causing BLS on cultivated wild rice in Minnesota is crucial when screening breeding materials for disease resistance. Furthermore, given that X. translucens pv. undulosa has been prevalent on wheat in Minnesota (Curland et al. 2018), expanding knowledge of its host range to include cultivated wild rice may inform disease management practices for both crops. References: Bowden, R., and Percich, J. 1982. Phytopath. 73:640-645. Curland, R., et al. 2018. Phytopath. 108:443–453. Curland, R., et al. 2020. Phytopath. 110:257–266. Ledman, K. 2019. M.S. Thesis, Univ. of Minnesota, St. P. Paul, USA. Young, J., et al. 2008. Syst. Appl. Microbiol. 31:366–377.

New eastern goat’s rue farm ecosystems for hay production

В условиях осушаемых земель гумидной зоны исследованы сенокосные агрофитоценозы на основе козлятника восточного. Эксперименты проводились в 2014–2019 годах на полигоне ВНИИМЗ — филиала ФИЦ «Почвенный институт им. В. В. Докучаева» (Тверская область). Объектом исследований были многолетние травы при сенокосном использовании: козлятник восточный (сорта Гале, Юбиляр, Кривич), кострец безостый (сорт Вегур), двукисточник тростниковый (сорт Урал), тимофеевка луговая (сорт ВИК 9). Исследования проводились как в травосмесях, так и в одновидовых посевах. Установлено, что козлятник восточный в одновидовых посевах более продуктивен, чем в смешанных агрофитоценозах. Посевы козлятника восточного сорта Кривич на мелиорированных землях в среднем за 5 лет исследований обеспечили наибольшую продуктивность. Травосмесь козлятника восточного с тимофеевкой луговой, кострецом безостым и двукисточником тростниковым формировала урожайность сухой массы на уровне 6,2–8,0 т/га. Одновидовые посевы козлятника восточного всех изученных сортов формировали продуктивность сухой массы до 11,7 т/га. Продуктивность козлятника восточного была наибольшей на глееватой почве. При двуукосном использовании у одновидовых посевов козлятника восточного сорта Юбиляр на глубокооглееной почве, по сравнению с контрольным вариантом, продуктивность была выше на 19%. Менее продуктивными были посевы трёхкомпонентной злаковой смеси на глубокооглееной почве — 4,7 т/га. Установлено, что при посеве смеси козлятника восточного с кострецом безостым, тимофеевкой луговой и двукисточником тростниковым повышалась продуктивность травостоя и улучшалось качество корма. В смеси со злаками четырёхкомпонентные агроценозы были менее засорены несеяными видами трав. Наименьшая доля сорной растительности в бобово-злаковых травостоях на основе козлятника восточного отмечалась в смешанных посевах с участием сорта Юбиляр. Козлятник восточный показал высокую облиственность, которая составила 51,5–56,9%, что способствовало повышению качества кормов сенокосных травостоев. Ключевые слова: козлятник восточный, кострец безостый, тимофеевка луговая, двукисточник тростниковый, глубокооглеенная, глеевая почва, травостой, продуктивность, сенокос. Eastern goat’s rue ecosystems were analyzed on drainage lands of humid zone for hay production. The experiment was carried out at the All-Russian Research Institute of Meliorated Lands — branch of the Federal Research Center “Institute of Soil n. a. V. V. Dokuchaev” in 2014–2019. Perennial grasses performed as the objects of this study: eastern goat’s rue (“Gale”, “Yubilyar”, “Krivich”), smooth brome (“Vegur”), reed canary grass (“Ural”), common timothy (“VIK 9”). Both monocultures and mixtures were tested. Eastern goat’s rue performed better as monoculture. “Krivich” showed the highest productivity. The mixture of eastern goat’s rue, common timothy, and reed canary grass provided 6.2–8.0 t ha-1 of dry mass. Eastern goat’s rue monoculture produced up to 11.7 t ha-1. Eastern goat’s rue had higher productivity on gleyic soil. “Yubilyar” showed yield increase of 19% on gleyic soil under two cuts. Three-component mixture of gramineous had lower yield — 4.7 t ha-1. Seeding eastern goat’s rue with smooth brome, common timothy, and reed canary grass improved sward productivity and feed quality. Four-component ecosystems containing gramineous were less contaminated by weeds. Mixtures of “Yubilyar” had the minimum contamination. Eastern goat’s rue showed high leaf coverage of 51.5–56.9%, positively affecting forage quality.

Peculiarities of growth and development of alfalfa-grasses mixtures depending on species composition and fertilizing

The results of research on the influence of grass species composition, fertilizer level, and Fumar growth stimulator on plant density and botanical composition are presented. The experimental part of the work was performed in the scientific laboratories of the Department of Forage Production, Land Reclamation and Meteorology in the production unit of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine "Agronomic Research Station". The territory of the research station is located in the Right-Bank Forest-Steppe and is a part of Bila Tserkva agro-soil district. The experimental plots were laid on typical low-humus chernozems, coarse-grained light loam in terms of mechanical composition, which are characterized by a high content of gross and mobile forms of nutrients. The climate of the region is characterized by unstable humidity and moderate temperatures. The average annual air temperature is 6-8 ° C. The annual amount of precipitation reaches 562 mm, during the growing season - 354-394 mm (63-70% of the annual norm), which fall unevenly throughout the year. Based on the research, it was found that sown grasses was formed with a density of 686–1250 shoots per 1 m2 and a height of 58–148 cm. Alfalfa-grasses and grasses are denser than alfalfa. During the period from the 1st to the 3rd year of grassland use, the density of alfalfa shoots decreases, while orchard grass and smooth brome grass increase, moreover, and more significant on the backgrounds of N60 application. During the first three years of use, grasslands are formed with the dominance of sown components with the share of alfalfa in single-species sowing 85–98%, in alfalfa-grasses mixtures - 30–58%. During the period from the 1st to the 3rd year of alfalfa-grasses stands using, the share of alfalfa decreases by 11–24%, and more significantly on backgrounds with N60 application. Also between the two kinds of grass components, there is a change of co-dominant - from meadow fescue to reed fescue, reed fescue to orchard grass, English bluegrass to smooth brome grass, while, as in grasses, reed fescue to smooth brome grass. English bluegrass in the 3rd year of use is much liquefied, reducing the share of participation to 5-14%.