Таблиця 6

Розподіл кормових культур кормової сівозміни Полісся за рівнем накопичення важких металів

В інших культурах його вміст не перевищує 0,06 мг/кг. Концентрація свинцю в рослинах становить від 0,5 до 2,7 мг/кг. Вміст солей важких металів у зерні та соломі озимого жита коливається у межах: кадмію - від 0,02 до 0,10 мг/кг, а свинцю - від 0,5 до 0,8 мг/кг, що не перевищує норми і свідчить про екологічну чистоту основної і побічної продукції жита.

За здатністю до накопичення кадмію кормові культури можна розділити на 3 групи: до першої групи відносяться рослини з низькими концентраціями елементу - багаторічні трави, вико-вівсяна сумішка, озиме жито на зерно та зелений корм; до другої групи - зі середніми концентраціями (кукурудза на силос, солома озимого жита, кормові буряки); до третьої - з високими концентраціями (гичка кормових буряків, редька олійна, люпин кормовий). Вміст мікроелементів та солей важких металів при цьому у кормових рослинах не перевищує ГДК.

Ефективність створення та використання сіяних травостоїв багаторічних трав

В умовах переходу до ринкової економіки і при слабкому ресурсному забезпеченні АПК кормовиробництво на сіножатях і пасовищах повинно базуватися в першу чергу на угіддях, поліпшення яких потребує мінімальних затрат і дає максимальну віддачу. Про раціональне використання травостою багаторічних трав засвідчують наукові дослідження Н.Г. Адреєва, В.А. Савицької, А.А. Кутузової, К.Н. Привалової, В.А. Тюльдюкова, Г. Є. Мерзлої, Б.І. Короткова (1985), А.В. Боговіна (1974, 2005), А.И. Кононенко (1990), В.Г. Кургака (1995), В.Т. Маткевича (1999), І.Я. Мащака, Л.М. Бугрина (1993, 1999, 2000), П.С. Макаренка (2003), М.Т. Ярмолюка (2001) та інших. Продуктивність і довголіття сіяних травостоїв залежить від правильного підбору і співвідношення трав у травосумішці, типу луки та раціонального режиму випасу пасовищних травостоїв, що дозволяє довести використання пасовищного корму до 90-95%. Досягти цього можна за рахунок комбінованого або сінокісно-пасовищного використання сіяних травостоїв, коли чергується скошування трав на сіно у більш пізню фазу розвитку порівняно з випасом, а потім травостій використовується на випас. Дослідження на злаково-бобовому травостої, до складу якого входили грястиця збірна, костриця лучна, люцерна посівна та конюшина лучна, свідчать, що ботанічний склад та структура травостою змінюється залежно від тривалості життя трав, режиму використання, догляду за ним, а також від циклу випасу. Найвища урожайність зеленої маси одержана при сінокісно-пасовищному використанні багаторічного травостою - 278,3 ц/га (перший цикл - 163,0 ц/га, другий - 74,4, третій - 40,9 ц/га), що на 57,9 ц/га більше порівняно з пасовищним використанням. Поживність корму при цьому вища. Так, середній вміст сирого протеїну складав 3,9% проти 3,66%. В 100 кг трави містилось відповідно 21,1 і 20,6 кг кормових одиниць. Вихід кормових одиниць при сінокісно-пасовищному використанні з 1га становить 58,7, що на 13,3 кормових одиниць більше порівняно з пасовищним використанням, сирого протеїну відповідно - 10,85 і 7,49 ц, забезпеченість кормової одиниці сирим протеїном - 184,8 і 164,9 г (табл.7).

Таблиця 7

Продуктивність травостою залежно від циклу та режиму його використання (середнє за 1985-1987 рр.)

НІР₀₅ 6,1 1,2 2,1 2,3 23,2

Оскільки на практиці використовується обмежений набір видів трав, що приводить до збіднення травостою, зниження його продуктивності і довголіття нами були досліджені травосумішки сінокісного, сінокісно-пасовищного і пасовищного використання, до складу яких включені такі довгорічні види як костриця очеретяна, стоколос безостий, люцерна посівна, лядвенець рогатий, конюшина повзуча. Результати засвідчують, що максимальний урожай сухої маси був у сумішці конюшина лучна + лядвенець рогатий + тимофіївка лучна. У середньому цей варіант забезпечив на 47,1% більше сухої маси порівняно з контрольним. Пасовищні травосумішки забезпечили врожай сухої речовини на 10,5-21,8% більше сумішки конюшини з тимофіївкою. Костриця очеретяна у сумішці більш продуктивна, ніж лучна. Навіть чиста злакова сумішка (тимофіївка лучна + грястиця збірна + костриця очеретяна + стоколос безостий) з двома довгорічними злаковими компонентами на третій рік використання (1989) травостою забезпечила урожай сухої речовини майже в два рази більший, ніж на контролі - 74,1 проти 43,9 ц/га (табл.8).

У перший рік використання за врожаєм сухої маси два варіанти (3-й і 6-й) перевищували сумішку конюшини з тимофіївкою, на другий рік - шість варіантів і на третій рік урожай сухої маси на всіх варіантах, включаючи лядвенець рогатий у чистому вигляді, в 1,5-2 рази перевищував контрольний варіант. У середньому за три роки відхилення від контролю на всіх варіантах складало від 103,3 до 147,1%.

Нами встановлено, що міжвидові взаємовідношення трав у ценозах значною мірою залежать від біологічних особливостей і ступеня ценотичної активності видів. За роки використання у сумішці конюшини з тимофіївкою вміст першої знизився з 43,2 до 19,0 %, а другої зріс із 49,8 до 81,0 %. В усіх сумішках наявність бобових компонентів за три роки знизилась майже у два рази при одночасному підвищенні злакових, перш за все костриці очеретяної та стоколосу безостого. У злаковій травосумішці помітно знизилось питома маса грястиці збірної. Включення до пасовищних травосумішок конюшини повзучої незначно впливає на збільшення врожайності, однак істотно підвищує стійкість до витоптування та частого відчуження надземної маси травостою.

Таблиця 8

Продуктивність сумішок багаторічних трав залежно від режиму використання травостою (середнє за 1987-1989 рр.)

НІР₀₅ 1,44 0,71 0,23 22,0

Шляхом підбору трав можна моделювати хімічний склад травостою, зокрема за вмістом протеїну. Якість кормів за вмістом протеїну найвища у травостоях першого, третього, четвертого, п'ятого і шостого варіантів. Збір перетравного протеїну у цих трав'яних фітоценозах коливається від 0,7 т/га (на контролі) до 1,12 т/га на третьому варіанті. Вищою врожайністю відрізняються види з двома бобовими і двома довгорічними злаковими травами.

Екологічний стан, шляхи поліпшення і продуктивність природних кормових угідь в умовах радіоактивного забруднення полісся україни

Нині в Україні розроблені загальні рекомендації щодо ведення сільськогосподарського виробництва, в тому числі і кормовиробництва, на забруднених територіях, але вони не повністю враховують специфіку грунтово-кліматичних, ландшафтних та інших специфічних умов конкретного підприємства і району. Аналіз сучасного екологічного стану природних сіножатей і пасовищ засвідчує низьку продуктивність лучних агрофітоценозів, які потребують поліпшення. Одержані результати досліджень за кількісними характеристиками радіоактивного забруднення рослинності лук показують широку варіабельність накопичення ¹³⁷Cs залежно від ботанічного і видового складу травостою, фізико-хімічних властивостей ґрунту і часу, що пройшов після випадання радіонуклідів. Значною мірою відрізняється накопичення цезію в травостої поліпшених лук порівняно з не поліпшеними. Найбільше ¹³⁷Cs містять травостої вироджених лук (табл.9).

Таблиця 9

Питома активність ¹³⁷Cs в різних типах природних та поліпшених лук забруднених районів Житомирщини (середнє за 1999-2001 рр.)

КН^{* -} коефіцієнт накопичення = (Бк/кг повітряно-сухої маси трави) / (Бк/кг повітряно-сухого ґрунту)

Обстеження природних лук Полісся свідчить, що радіонуклідів накопичується менше в травах, які ростуть на ґрунтах більш високого рівня родючості. На дерново-підзолистих піщаних ґрунтах у травостої пасовищ суходільних лук нагромаджується більше радіонуклідів, ніж на суглинкових. По величині забруднення ¹³⁷Cs трави розміщуються так: злакові > різнотрав'я > осоки і ситники.

Значною проблемою нині для науковців та виробничників є наявність угідь з підвищеною активністю ¹³⁷Cs у ґрунті, дернині та рослинності, де не було проведено поліпшення або воно неможливе. Так, угіддя населеного пункту Чигирі є найбільш забрудненими у Коростенському районі. Максимальна щільність забруднення ¹³⁷Cs становить 34,3 Кі/км² (1271 кБк/м²), середня - 13,3 Кі/ км² (492 кБк/м²), мінімальна - 0,2 Кі/км² (7 кБк/м²). Природне угіддя "Біля хмільника" не використовується на кормові цілі, причиною чого є висока активність ¹³⁷Cs у ґрунті та рослинності. Рельєф урочища неоднорідний, є надмірно зволожені та заболочені ділянки. Видовий склад його різноманітний. Найвища активність ¹³⁷Cs серед бобових трав у рослинах лядвенцю рогатого - 5080 Бк/кг, осокових - 3020, серед різнотрав'я у фітеуми кулястої - 3137 Бк/кг (табл.10).

Таблиця 10

Питома активність ¹³⁷Cs в окремих видах рослин низинної луки урочища "Біля хмільника”, Коростенський район* (середнє за 2000-2002 рр.)

Примітка: * щільність забруднення ґрунту 15 Кі/км², активність ¹³⁷Cs в ґрунті - 1140 Бк/кг)

Досить високою і неоднозначною залишається активність ¹³⁷Cs в ґрунті та рослинності природних угідь другої зони. Населені пункти Овруцького району - Піхотське, Людвинівка, Рудня, в яких проводились наші дослідження, відносяться до другої зони згідно розрахунків доз додаткового опромінення. Тут особливо багато ¹³⁷Cs накопичується в різнотрав'ї. Так, при щільності забруднення понад 15 Кі/км² лучні трави нагромаджують від 736 до 1958 Бк/кг, що значно перевищує ДР-97 і негативно впливає на екологічну чистоту пасовищних та сінокісних кормів (табл.11).

У забруднених радіонуклідами регіонах особливо гострою є проблема нестачі протеїну в кормах для сільськогосподарських тварин. Вона тісно зв'язана з ланцюгом "грунт - рослина - тварина" і суть її полягає в тому, що єдиним екологічно безпечним джерелом повноцінного білка є бобові культури. Внаслідок того, що ці культури накопичують надмірну кількість радіонуклідів, їх посів на значній території тривалий час був обмежений, а тварини при цьому недоодержували до 35-45 % білка від необхідної норми.

Таблиця 11

Питома активність ¹³⁷Cs в окремих видах різнотрав'я залежно від щільності забруднення ґрунту (Овруцький район, 2 зона), середнє за 2001-2003 рр.

Тому у вирішенні даної проблеми суттєве місце займає вивчення особливостей міграції ¹³⁷Cs на луках і пасовищах. Численні обстеження природних та сіяних трав'яних фітоценозів зони забруднення дають змогу змінити думку щодо обмеження вирощування бобових трав на корм. Адже з плином часу після аварії на ураженій території вже проведена широкомасштабна система заходів по зменшенню кількості радіонуклідів на кормових угіддях. Детальне обстеження території забруднених поліських районів свідчить, що щільність її забруднення в більшості коливається до 10 Кі/км². Забруднення понад 10 Кі/км² зустрічається на окремих угіддях у 35 із 155 населених пунктів Овруцького, у 23 із 112 Коростенського, у 44 із 80 Народицького районів. Тому на таких угіддях для залуження слід підбирати кормові трави з урахуванням їх біологічних особливостей.

Відомо, що цезій радикально не впливає на величину урожаю травостою і вміст поживних речовин у ньому. Однак від активності його міграції залежить екологічна чистота корму. Результати наших досліджень доказують, що при щільності забруднення до 5 Кі/км² активність цезію в бобових та злакових травах незначна. При більш високій щільності - 5-10 Кі/км² відмічається різниця в нагромадженні ¹³⁷Cs бобовими та злаковими компонентами. Зрозуміло, що ці відмінності залежать від активності радіонукліду, а також вмісту обмінного калію в ґрунті. Так, при активності ¹³⁷Cs у ґрунті 606 Бк/кг в травостоях конюшини повзучої його активність складає 101 Бк/кг, конюшини лучної - 120, люцерни жовтої в природних умовах - 262 Бк/кг.

Дослідження з травосумішками показують, що при щільності забруднення до 10 Кі/км² багаторічні бобові трави доцільно включати до їх складу. При цьому активність ¹³⁷Cs в травостої знаходиться в межах 32-120 Бк/кг, що значно нижче допустимого рівня. При щільності забруднення 10-15 Кі/км² і активності ¹³⁷Cs у ґрунті 890 Бк/кг сумішка конюшини лучної та тимофіївки лучної нагромаджує до 532 Бк/кг цезію. А в більш складній сумішці, що містить два компоненти багаторічних бобових трав (конюшина повзуча + люцерна жовта + тимофіївка лучна + костриця лучна + грястиця збірна) при вмісті ¹³⁷Cs у ґрунті 1239 Бк/кг активність його в травостої складає 954 Бк/кг (табл.12).

Таблиця 12

Питома активність ¹³⁷Cs у бобово-злакових травосумішках залежно від щільності забруднення ґрунту (середнє за 1999-2001 рр.)

Отже, знаючи результати радіологічного обстеження конкретної ділянки, можна регулювати набір кормових трав, в тому числі і бобових, та ефективно використовувати їх з метою одержання високобілкових кормів на забруднених територіях. При щільності забруднення дерново-підзолистих ґрунтів Полісся до 5 Кі/км² міграція ¹³⁷Cs в багаторічні бобові трави та корми з них не перевищує ДР-97. Вони не являють небезпеки для тварин і їх можна вирощувати без обмежень як в одновидових посівах, так і в травосумішках. На кормових угіддях зі щільністю забруднення 5-10 і більше Кі/км² бобові компоненти доцільно використовувати у травосумішках із злаковими травами.

Досить важливим є вивчення розподілу вмісту ¹³⁷Cs в різних структурних частинах багаторічних бобових та злакових трав, від чого значною мірою залежить ефективність використання травостою. Впродовж вегетації в лучних рослинах проходить зниження вмісту радіонуклідів внаслідок їх розпаду, приросту біомаси, очищення надземної маси за рахунок дії метеорологічних факторів, а також під впливом господарської діяльності людини. Чим більша урожайність травостою, тим менше в ньому міститься ¹³⁷Cs. Одержані результати свідчать не лише про підвищений вміст ¹³⁷Cs у бобових компонентах, а й неоднакову його питому активність в різних структурних частинах багаторічних бобових та злакових трав. Найбільше ¹³⁷Cs нагромаджується в нижній частині рослин (10-15 см), найменше в більш облистненій середній частині і дещо підвищений вміст радіоактивних речовин відмічається у верхній частині (суцвіттях). Це можна пояснити тим, що формування генеративних органів рослин проходить при активному поглинанні поживних речовин з ґрунту, особливо калію, а при цьому активно нагромаджується і цезій-137 (табл.13).

Таблиця 13

Питома активність ¹³⁷Cs в різних структурних частинах багаторічних трав залежно від видового складу і ярусу травостою, щільність забруднення ґрунту від 220 до 382 Бк/кг, середнє за 2001-2003 рр.

Нижня частина рослин, особливо бобових, являє собою потовщені стебла з меншою кількістю листків, знаходиться найближче до кореневої системи та забрудненої дернини. У зв'язку з цим досить важливим є правильна організація та регулювання випасу тварин на бобово-злакових травостоях з більш високим вмістом цезію, особливо це стосується природних пасовищ. Серед бобових трав найбільша активність ¹³⁷Cs у рослинах буркуна білого (Melilotus albus L.) у фазі цвітіння - 61,0 Бк/кг при щільності забруднення ґрунту 380,0 Бк/кг. Найвищий коефіцієнт накопичення ¹³⁷Cs у верхній частині травостою мають конюшина гібридна та люцерна жовта (0,11-0,12), які ростуть, як правило, на понижених елементах рельєфу низинних лук та прируслових частинах заплав.

У злакових трав найвища активність ¹³⁷Cs спостерігається у стоколосу безостого (Bromopsis inermis Leus.) у фазі колосіння. Це кореневищний злак, від біологічних особливостей якого залежить величина накопичення радіоактивних речовин у травостої. Крім того, під ним виявився найбільш забруднений грунт - 281 Бк/кг. Тимофіївка лучна (Phleum pratense L.), грястиця збірна (Dactylis glomerata L.) та костриця лучна (Festuca pratensis L.) - нещільнокущові злакові трави, особливості розвитку яких сприяють зменшенню накопичення ¹³⁷Cs у вегетативній масі. Коефіцієнт накопичення у нижній частині злаків знаходиться у межах від 0,12 до 0,15, у середній - 0,05-0,06, у верхній - 0,06-0,08. Слід відмітити, що питома активність ¹³⁷Cs у середній частині бобових трав у 2,7-3,9 раза, злакових трав - у 2,4-2,9 раза менша, порівняно з нижньою частиною їх рослин. У верхній частині бобових трав це зменшення становить 1,4-1,9 раза, злакових - 2,0-2,2. Отже, питома активність ¹³⁷Cs в різних ярусах травостою багаторічних бобових та злакових трав неоднакова і залежить від щільності забруднення ґрунту, фази вегетації, висоти рослин та величини урожаю. Найбільше ¹³⁷Cs нагромаджується у нижній частині рослин, найменше у середній (25,6-41,3 % від їх вмісту в нижній частині) і дещо вищий вміст радіонуклідів відмічено у суцвіттях (від 45,7 до 69,8 %) кормових трав.

Найбільш ефективним заходом, що знижує перехід радіонуклідів в травостої, є докорінне поліпшення із застосуванням підвищених доз калійних добрив і вапна та створенням культурного травостою. Цей прийом з наступним щорічним внесенням добрив під кожен укіс дає змогу впродовж 5 років після залуження одержувати корми з допустимим вмістом ¹³⁷Cs (табл.14).

Таблиця 14

Активність ¹³⁷Cs у багаторічних травостоях залежно від щільності забруднення та способу поліпшення різних типів лук, 1999-2002 рр.

Кратність зниження надходження ¹³⁷Cs в сіяні трави внаслідок докорінного поліпшення на суходільній луці становила до 2,5 раза, низинній - в 2,7-2,8 і заплавній - в 4,3-4,8 раза порівняно з природним травостоєм. Травостій після залуження також можна використовувати для заготівлі кормів на зиму.

Поверхневе поліпшення природних лук на всіх типах лук знижувало перехід у трави ¹³⁷Cs в 1,25-1,70 рази. Воно ефективне на кормових угіддях зі щільністю радіоактивного забруднення від 1 до 5 Кі/км² за ¹³⁷Cs і може бути рекомендоване до застосування на всіх типах луків, оскільки вміст радіонуклідів в травах не перевищує допустимих рівнів.

Особливості створення зеленого конвеєра для молочних корів в умовах радіоактивного забруднення

При розробці стратегії використання забруднених земель слід розглядати цю територію насамперед як кормову базу для пасовищного утримання м'ясної худоби. Загалом ситуація поліпшується, але є випадки, і особливо у приватних господарствах, де виробляється продукція, що забруднена вище допустимих рівнів. У деяких населених пунктах доза опромінення населення перевищує 1 м³ в за рік, тому необхідні зусилля, щоб нормалізувати умови життєдіяльності, мінімізувати ризик для здоров'я людини. Згідно з вимогами ДР-97 вміст ¹³⁷Cs у молоці та молочній продукції для харчових потреб не повинен перевищувати за ¹³⁷Cs 100 Бк/л, а ⁹⁰Sr - 20 Бк/л. Для одержання такого молока при низькій якості кормів у раціоні може бути не більше 10 кБк ¹³⁷Cs і 20 кБк ⁹⁰Sr. Якщо забрудненість кормів радіонуклідами не перевищує гранично допустимого рівня, добовий раціон для дійних корів складають за існуючими нормами згодовування окремих видів кормів і поживних речовин.

При організації зеленого конвеєра в регіоні пріоритетне значення належить правильному добору рослин. При цьому першочергового значення набуває кормова цінність, видовий склад кормових культур, регулювання цукро-протеїнового відношення у сумішках з багаторічних та однорічних трав, строки та тривалість збирання кормових культур на зелений корм, а також особливості накопичення ними радіонуклідів. Створюючи зелений конвеєр у зоні радіоактивного забруднення з однорічних та багаторічних кормових культур, худоба може бути повністю забезпечена повноцінним та екологічно безпечним кормом з початку травня до середини жовтня. Складності в тому, що господарства Полісся розміщені на територіях з різною щільністю забруднення, тому набір кормових культур повинен бути різним.

Наші дослідження та розрахунки по складанню схем зеленого конвеєра для молочних корів у різних за щільністю забруднення умовах показують, що правильний добір кормових культур в одновидових посівах та сумішках забезпечує екологічну чистоту раціону. Так, у СФГ "Великофоснянське” Овруцького району уже відпрацьована організація літньої годівлі тварин після аварії на Чорнобильській АЕС. Оскільки тут більшість угідь розорені, тому випаси проводяться, як правило, на сіяних багаторічних травостоях. Основним джерелом надходження зеленої маси є посіви конюшини лучної, її сумішок та інших травостоїв багаторічних трав, які і вирішують проблему якості кормів. Цьому сприяє і те, що сільськогосподарські угіддя забруднені незначно - від 0,3 до 6,2 Кі/км². Середньозважені радіологічні показники свідчать про те, що середній вміст радіонуклідів у підібраних зелених кормах складає при такій щільності забруднення 57,3 Бк/кг, вміст ¹³⁷Cs в добовому раціоні тварин, за умови поїдання 60 кг зеленої маси, коливається в межах 1680-4800 Бк. У середньому по розробленому зеленому конвеєру цей показник становить 3435 Бк, тобто в 2,9 раза нижче від допустимих рівнів вмісту ¹³⁷Cs в раціонах тварин, що забезпечують одержання молока в межах ДР-97 (10000 Бк). Підрахунки показують, що прогнозоване забруднення молока, отриманого від тварин, що забезпечувались зеленими кормами, з урахуванням можливого переходу радіонуклідів з корму в молоко (1% загальної кількості), становитиме 34,4 Бк/кг, що менше від допустимого вмісту (за ДР-97 - 100 Бк/кг).

Організація зеленого конвеєра в умовах підвищеного радіоактивного забруднення (до 15 Кі/км²) дещо складніша і потребує ретельного обстеження кормових угідь господарства, а також знання особливостей нагромадження ¹³⁷Cs зеленою масою різних кормових культур та їх сумішок. Як правило, у господарствах Полісся джерелом зелених кормів виступають сіяні та природні пасовища, а також сіяні фітоценози кормових культур. Не дивлячись на високий вміст ¹³⁷Cs у зеленій масі деяких культур (озимий ріпак, вика яра + овес + пелюшка, бобові трави), можна регулювати активність його у раціоні шляхом підбору їх видового складу, добової норми згодовування та вдалого поєднання випасу або скошування рослин без зниження якості кормів.

Запропонована нами схема зеленого конвеєру забезпечує рівномірне і безперебійне надходження зелених кормів для молочних корів впродовж 168 днів. При цьому середній вміст радіонуклідів у зелених кормах складає 118,5 Бк/кг, а вміст цезію в добовому раціоні тварин, за умови поїдання 60 кг зеленої маси, коливається в межах 4720-9960 Бк. В середньому по даній моделі зеленого конвеєра цей показник становить 6105,6 Бк, тобто в 1,8 раза більший порівняно із попередньою схемою при низькій щільності забруднення і в 1,6 менший від допустимих рівнів вмісту ¹³⁷Cs в раціонах тварин, що забезпечують одержання молока в межах ДР-97. Прогнозоване забруднення молока, отриманого від тварин, яким згодовувались зелені корми, з урахуванням даних переходу радіонуклідів з корму в молоко тварин становитиме 61,1 Бк/кг, що менше допустимого вмісту (100 Бк/кг). Загальна площа культурних та природних пасовищ, а також сіяних кормових культур складає на сезон 392 га. Забезпеченість кормової одиниці кормів перетравним протеїном - 124,5 г.

Енергетична і економічна ефективність системи кормовиробництва для умов полісся

В умовах нестабільності цін на засоби виробництва достовірно судити про ефективність тієї чи іншої технології вирощування кормових культур можна лише на основі зіставлення енергетичних коефіцієнтів, що показують на відношення накопиченої в урожаї валової (енергетичний коефіцієнт) чи обмінної (коефіцієнт енергетичної ефективності) енергії до сукупних її витрат на одержання цього врожаю. Встановлено, що вихід обмінної енергії з кормового гектара різних кормових культур значною мірою залежить від біологічних особливостей рослин, фази їх росту і розвитку, екологічних факторів в роки проведення досліджень. Серед кормових культур кормової сівозміни кращі енергетичні показники у конюшини з тимофіївкою, кукурудзи на силос, жита озимого на зерно та буряків кормових. Вони забезпечили збір валової і обмінної енергії відповідно до цих культур 202,0 та 114,9; 158,0 та 112,3; 136,4 та 60,7; 129,0 та 88,9 ГДж/га. Органо-мінеральна система удобрення була кращою для конюшини з тимофіївкою другого року використання та кукурудзи на силос, органічна - для буряків кормових, жита озимого на зелений корм та капустяних культур у післяжнивних посівах.

В цілому в кормовій сівозміні кожний мегаджоуль затраченої енергії на вирощування кормових культур зв'язував в урожаї від 2,1 до 18,4 МДж природної енергії. Найвищий енергетичний коефіцієнт (ЕК) (12,2-18,4) мають конюшина з тимофіївкою першого та другого років використання, вико-вівсяна сумішка та люпин кормовий на зелену масу. Самий низький ЕК у кормових буряків (2,1-2,3), що пов'язано зі значними затратами сукупної енергії на їх вирощування (55,3-62,8 ГДж/га). Найменші затрати сукупної енергії виявлені у проміжних посівів капустяних культур та озимого жита на зелений корм - 4,8-5,2 та 6,2 ГДж/га. При цьому для них встановлений високий ЕК - 7,0-8,3 та 8,2-8,6. Найвищу окупність енерговитрат отримано на посівах люпину (КЕЕ - 12,6-13,3), конюшини з тимофіївкою першого року використання (КЕЕ - 9,7-10,4) та вико-вівсяної сумішки (9,2-9,3). Коефіцієнт енергетичної ефективності збільшувався дещо при органічній системі удобрення. Найменший КЕЕ відмічено при вирощуванні кормових буряків - 1,4-1,5. Однак, енергоємність 1 ц сухої речовини найбільша у кормових буряків і становить 713-798 МДж. Енергоємність 1 ц сухої речовини кукурудзи на силос - 238-268 МДж і найменша при вирощуванні сумішок однорічних та багаторічних трав - 103-162 МДж. Енергонасиченість 1 ц сухої речовини обмінною енергією у кормових культур висока і коливається в межах від 865 до 1588 МДж.

Сумішка конюшини лучної з тимофіївкою лучною першого року використання забезпечила умовно чистого прибутку 2219,2-2295,0 грн. /га, силосна кукурудза - 2175,0-2185,8 грн. /га, люпин кормовий - 1406,5-1380,3 грн/га, вико-вівсяна суміш - 734,3-812,6 грн. /га. З одного кормового гектара при посіві жита озимого на зелений корм і післяукісної кукурудзи на силос одержано 2827,9-2919,1 грн. прибутку, а капустяних культур - 1059,1-1190,3 грн. чистого прибутку. Собівартість одержаних кормів невисока, за виключенням кормових буряків. Так, собівартість 1 ц кормових одиниць зелених кормів коливається в межах від 2,8 до 7,5 грн. Рівень рентабельності коливався у межах від 101% до 798%. При вирощуванні кормових буряків лише 22-33%.

Енергетична та економічна оцінка формування лучних фітоценозів Полісся. Розрахунки показали, що при однакових витратах валової енергії (8,7 МДж/га) на створення бобово-злакових та злакових травостоїв найбільшою енергетичною ефективністю виділяється сінокісно-пасовищна сумішка, що включає два компоненти бобових і один злакових трав (конюшина лучна + лядвенець рогатий + тимофіївка лучна). Вона забезпечила одержання валової енергії на рівні 192,6 ГДж/га, обмінної - 113,1 ГДж/га, що більше порівняно з контролем відповідно - на 63,0 та 39,1 ГДж/га. Інша сінокісна сумішка із чотирма компонентами (люцерна посівна + лядвенець рогатий + костриця очеретяна + стоколос безостий) також була ефективнішою і забезпечувала 166,0 ГДж/га валової енергії. Найменше сукупної енергії забезпечувала сумішка конюшини лучної і тимофіївки лучної - 129,6 ГДж/га та злакова тимофіївка лучна + грястиця збірна + костриця очеретяна + стоколос безостий - 134,7 ГДж/га. Енергонасиченість корму з багаторічних трав мало залежить від добору видів у сумішках і становить 1030-1080 МДж обмінної енергії на 1 ц сухої маси. При цьому дещо вищі показники енергонасиченості корму були відмічені у сінокісній бобово-злаковій сумішці. Найкраща окупність джоуля затраченої техногенної енергії валовою та обмінною енергією врожаю відмічена також у сінокісних бобово-злакових сумішок: ЕК в середньому за три роки користування травостоєм становив 19,1-22,1, а КЕЕ - 10,8-13,0.

Пасовищні травосумішки також містять в урожаї на 7,8 - 16,2 ГДж/га більше обмінної енергії порівняно з простою травосумішкою. У них ЕК в середньому за три роки користування травостоєм становив 16,5-18,2, коефіцієнт енергетичної ефективності - 9,4-10,4. Складні травосумішки більш енергетично ефективніші, ніж проста двохкомпонентна сумішка конюшини лучної та тимофіївки лучної.

Як показує аналіз одержаних нами даних, з урахуванням сучасних цін, виробничі витрати на вирощування багаторічних трав порівняно незначні. За рахунок більш високої ринкової ціни на насіння бобових капітальні вкладення у бобово-злакові травостої були дещо вищі, ніж на злакових, проте завдяки досягнутому росту продуктивності вони швидко окупувались. Порівняно з простою травосумішкою витрати на складні сумішки були більшими на 26,0-73,5 грн/га. В цьому регіоні найкращі показники енергетичної ефективності має бобово-злаковий травостій сумішки, де бобовий компонент був представлений конюшиною лучною та лядвенцем рогатим. Він забезпечив отримання 2426,0 грн. чистого прибутку при найменшій собівартості корму - 3,7 грн. за 1 ц кормових одиниць і рентабельності - 573,8 %. Найменший КЕЕ відмічений у злаковому травостої (тимофіївка лучна + грястиця збірна + костриця очеретяна + стоколос безостий). При невисоких витратах на залуження, нижчою продуктивністю, собівартість одного центнера кормових одиниць становить 4,9 грн. або на 19,5 % вища від травосумішки конюшини з тимофіївкою (4,1 грн.).

Висновки

1. На основі багаторічних досліджень розроблені теоретичні, практичні та агроекологічні основи удосконалення кормовиробництва в господарствах центрального та північного Полісся України. Основним джерелом виробництва кормів та рослинного білка в цьому регіоні є сіяні агрофітоценози в кормових сівозмінах та травостої лучних екосистем після їх поліпшення.

2. Встановлена продуктивність кормових культур у посушливі, сприятливі та перезволожені, за гідротермічним коефіцієнтом, роки і зроблений прогноз їх урожайності. У посушливі роки величина урожаю кукурудзи на силос у 1,6-1,7 раза менша, ніж за сприятливих гідротермічних умов. Люпин кормовий при збиранні у фазі цвітіння забезпечує 40,0-50,0 т/га зеленої маси, що на 10,0-20,0 т/га більше, ніж у посушливі роки. За наявності вологи та тепла його рослини формують вегетативну масу навіть у більш пізні фази росту та розвитку. Буряки кормові потребують за вегетацію біля 2450⁰С активних температур. Недостатня вологозабезпеченість спостерігається в трьох роках із 11 років. Нестача активних температур при цьому складає 57-162⁰С. Урожайність багаторічних трав першого року використання складає 57,66-57,68 т/га при обох системах удобрення, що на 20,35 та 22,56 т/га більше, ніж у посушливі роки. Гідротермічний коефіцієнт у вологі роки (1989-1994, 1997-1998) знаходився у межах від 2,27 до 3,04 для травостою першого укосу та від 1,78 до 2,50 для травостою другого укосу. Сума опадів у ці вегетаційні періоди перевищувала середню багаторічну норму на 40-105 мм у першому укосі та на 8,2-159,2 мм у другому укосі.

3. Визначені рівняння регресії дають змогу прогнозувати урожайність вико-вівсяної сумішки залежно від кількості опадів та ГТК. Урожайність цієї сумішки тісно й позитивно залежить від кількості опадів за вегетацію (r = 0,78). Ця залежність проявляється у 62-х випадках із 100 (R² = 0,62). Кількісний приріст урожайності вико-вівсяної суміші можна визначити за рівнянням регресії y = 1,677х + 29,979. Найбільша множинна залежність між рівнем урожайності зеленої маси вико-вівсяної суміші та елементами погоди була під час повного цвітіння вики: y = 1424,96 + 9,44x_1.

4. Збір кормових одиниць, сирого та перетравного протеїну в травостої сумішки конюшини з тимофіївкою першого року використання був значно вищим порівняно з травостоєм другого року використання і становив відповідно у фазу повного цвітіння - 10,7-10,83; 1,69-1,71; 1,14-1,2 т/га. На одну кормову одиницю у фазі бутонізації рослин припадає майже 140 г перетравного протеїну, на початку цвітіння - 116,7-117,1 г, у фазі повного цвітіння - до 105,3-112,7 г. Урожайність сухої речовини травостою другого року використання у фазі повного цвітіння зменшується в 1,6 раза порівняно з першим роком. Вміст каротину в кормі з трав високий, особливо у травостої першого року використання та у другому укосі. У сухій речовині корму першого укосу незалежно від фази вегетації вміст його складав 125,4-140,2 мг/кг, у отаві - 149,3-167,1 мг/кг при органо-мінеральній й відповідно 110,6-146,6 мг та 140,5-169 мг/кг - при органічній системах удобрення.

5. Проміжні посіви озимого жита на зелений корм з післяукісним посівом кукурудзи на силос забезпечують урожай зеленої маси 65,42 т/га при органо-мінеральній системі удобрення та 64,66 т/га при органічній системі. За цим показником вони підвищують продуктивність кормового поля на 37,8-38,4 %. Загальний збір сухої речовини становить відповідно 14,82-14,64 т/га, кормових одиниць - 15,97-16,17т/га, сирого протеїну - 1,56-1,57 т/га, перетравного протеїну 1,08-1,09 т. При органо-мінеральній системі удобрення вміст сирої клітковини в сухій речовині зеленої маси озимого жита на початку виходу в трубку становив 18,26%, в кінці виходу в трубку - 26,21%, при колосінні - 34,03%; при органічній відповідно - 19,56; 26,68 і 34,28%. Вміст жиру за фазами вегетації та системами удобрення знаходиться у межах від 2,78 до 3,01 %. Відмічається високий вміст БЕР, що свідчить про високу поживність корму. Вміст каротину в зеленій масі жита при органо-мінеральній системі удобрення був на початку виходу в трубку - 33 мг/кг, в кінці виходу в трубку - 32,2 мг/кг, при колосінні - 28,8 мг/кг; при органічній відповідно - 34; 31,7 і 28,1 мг/кг. Використання капустяних культур в післяжнивних посівах підвищує продуктивність кормового гектара на 36,3-37,8% за виходом кормових одиниць до основної культури поля - озимого жита на зерно. Окрім цього, один гектар сівозміни при цьому забезпечує збір 34,7-35,0 ц зерна та 49,6-46,3 ц соломи. Загальний вихід сухої речовини становить 9,33-9,4 т, сирого та перетравного протеїну відповідно 0,96 т та 0,57-0,6 т з гектара.

6. Якість трав'яних кормів залежить від рівня їх продуктивності, системи удобрення, року використання травостою, укосу, строку збирання трав та агрокліматичних факторів. При дотриманні чергування культур у сівозміні у кормових культурах накопичується менше нітратів, що є безпечним для тварин і вони можуть згодовуватись в будь-якій фазі їх росту і розвитку. Вміст нітратів в сухій речовині сумішки конюшини з тимофіївкою знаходиться в межах від 90,6 до 139,2 мг/кг для травостою першого року і від 60,1 до 88,3 мг/кг - для травостою другого року, що не перевищує допустимих концентрацій. Люпин кормовий у фазі бутонізації містить менше нітратів - 123,8-125,1 мг/кг, ніж вико-вівсяна сумішка - 144,9-148,2 мг/кг сухої речовини. В наступні фази вегетації спостерігається зменшення вмісту їх в зеленій масі. Так, у фазі цвітіння вміст нітратів зменшується на 24,3-28,0 мг, зелених бобів - 39,6 мг, сизих бобів - на 55,1-59,1 мг/кг, або в 1,8-1,9 раза. Вміст нітратів в кормових культурах кормової сівозміни не є небезпечним для тварин і корми з них можуть згодовуватись в любу фазу вегетації.

7. Встановлений розподіл кормових культур за рівнем нагромадження важких металів. За здатністю до накопичення кадмію їх можна розділити на 3 групи: до першої групи відносяться рослини з низькими концентраціями елементу - багаторічні трави, вико-вівсяна сумішка, жито озиме на зерно та зелений корм; другої групи - із середніми концентраціями - кукурудза на силос, солома жита озимого, буряки кормові; третьої - з високими концентраціями - гичка буряків кормових, редька олійна, люпин кормовий. Накопичення свинцю проходить у такій послідовності: кормові буряки (гичка) > люпин кормовий (зелена маса) > редька олійна, вико-вівсяна суміш (зелена маса) > багаторічні трави (зелена маса) > кукурудза на силос > жито озиме (зелена маса, зерно, солома), буряки кормові (коренеплоди). Вміст мікроелементів та солей важких металів при цьому у кормових рослинах не перевищує ГДК.

8. Трипільна трав'яна ланка кормової сівозміни забезпечує збір зеленої маси в середньому 39,76-40,26 т, сухої речовини - 7,66-7,75 т, кормових одиниць 7,15-7,24 т, сирого протеїну 1, 19-1, 20т. Якість зелених кормів висока - 118,4 г перетравного протеїну у кормовій одиниці. Вихід обмінної енергії становить 79,5-80,5 ГДж/га. Продуктивність одного гектара плодозмінної сівозміни за виходом сухої речовини перевищує травопільну на 1,26-1,38 т. Окрім зелених кормів та сіна вона забезпечує вихід 51,41 т коренеплодів при органічній системі удобрення, 3,5 т зерна озимого жита та 4,96 т/га соломи. Проміжні посіви жита та капустяних культур дають змогу одержувати два врожаї на рік.

9. Важливою умовою довготривалості використання створених трав'яних фітоценозів в зоні Полісся є включення до них довгорічних видів: бобових - лядвенець рогатий, конюшина повзуча, люцерна посівна; злакових - костриця очеретяна, стоколос безостий та ін. Склад травосумішок слід диференціювати залежно від ґрунтових умов та напряму використання. Найбільш ефективним способом використання травостою є комбінований сінокісно-пасовищний: перший укіс збирають на сіно і отава - на випас, що підвищує використання пасовищного корму до 90-95 % і продуктивність кормового гектара понад 50 ц/га кормових одиниць. Шляхом підбору трав можна моделювати хімічний склад травостою, зокрема за вмістом протеїну. Більш продуктивною виявилась сумішка сінокісно-пасовищного використання (конюшина лучна + лядвенець рогатий + тимофіївка лучна), яка забезпечує 8,4 т/га кормових одиниць та 1,12 т/га перетравного протеїну.

10. Згідно інвентаризації кормових угідь Полісся пасовища займають 70% території, сіножаті - 30%. Найбільша частка пасовищ знаходиться на суходільних луках - 67,2%, на низинних угіддях - 32,4%, мало їх розміщується на заплавах - 0,4%. Сіножаті займають більше території на низинних луках - 55%, суходільних - 42% і заплавах - 3 %. Рослинний покрив всіх типів лук різноманітний. Суходільні пасовища представлені злаковими травами та різнотрав'ям. Такі фітоценози характерні для абсолютних та нормальних суходолів. Цінні кормові злакові та злаково-бобові травостої займають в сумі 20,4 %. Рослинність пасовищ на низинних луках відрізняється від попередніх тим, що більшу частку на цих угіддях займають злаково-осокові травостої (32%), за ними злаково-різнотравні (28%) і різнотравні (13%). Природні сіножаті мають більшу частку злакових та злаково-бобових сумішей. На суходолах вони становлять 36%, на низинних лу...