Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ КОРМІВ

Агроекологічні основи удосконалення кормовиробництва в Поліссі України

спеціальність 06.01.12 - кормовиробництво і луківництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Мойсієнко Віра Василівна

Вінниця - 2006 р.

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Державному агроекологічному університеті (м. Житомир) Міністерства аграрної політики України та Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий консультант:

доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН і РАСГН БАБИЧ Анатолій Олександрович, Інститут кормів УААН, радник дирекції, завідувач лабораторії селекції і технології вирощування зернобобових культур.

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор БАХМАТ Микола Іванович, Подільський аграрно-технічний університет, ректор, завідувач кафедри рослинництва та кормовиробництва;

доктор сільськогосподарських наук, професор КУРГАК Володимир Григорович, Інститут землеробства УААН, завідувач лабораторії луківництва;

доктор сільськогосподарських наук, професор МАТКЕВИЧ Валентин Трохимович, Кіровоградський національний технічний університет, професор кафедри загального землеробства.

Провідна установа: Уманський державний аграрний університет, м. Умань

Захист дисертації відбудеться " 21" вересня 2006 р. о 10 годині на засіданні спільної спеціалізованої вченої ради Д 05.854.01 Вінницького державного аграрного університету та Інституту кормів УААН за адресою: 21008, Вінницька обл., Вінницький р-н, с. Агрономічне, вул. Сонячна, 3, ауд.2120

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Вінницького державного аграрного університету за адресою: 21008, Вінницька обл., Вінницький р-н, с. Агрономічне, вул. Сонячна, 3 і Інституті кормів УААН: 21100, м. Вінниця, проспект Юності, 16

Автореферат розісланий "6" серпня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук П.В. Материнський

Загальна характеристика роботи

Подано аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних авторів з питань вирощування й кормової оцінки кормових культур, висвітлена продуктивність та еколого-стабілізуюче значення їх у польових та кормових сівозмінах, біоекологія природних трав'яних фітоценозів Полісся, шляхи формування пасовищних травостоїв, особливості ведення кормовиробництва на природних кормових угіддях Полісся України, антропогенна трансформація, відновлення лучних фітоценозів та особливості одержання екологічно безпечних кормів в умовах радіоактивного забруднення території та використання їх тваринами, зелений конвеєр у системі кормовиробництва Полісся. Результати вивчення особливостей формування, шляхів підвищення урожайності і якості кормових агрофітоценозів та виробництво кормів з них свідчать, що вони стосуються окремих регіонів і окремих елементів технології.

Методика наукових досліджень

Експериментальні польові та виробничі дослідження виконані впродовж 1985-2003 рр. на дослідному полі Державного агроекологічного університету, на сіяних та природних сіножатях і пасовищах поліських районів.

Ґрунти у дослідах переважно дерново-підзолистого типу із середнім та низьким вмістом поживних речовин. У стаціонарі кормової сівозміни (дослід №1, 1989-1999 рр.) - дерново-підзолисті легкосуглинкові, на водно-льодовикових відкладах, рН сольової витяжки - 4,2-5,5; вміст рухомих форм фосфору - 8,5-9,5 мг, калію - 6,3-7,3 мг на 100 г ґрунту, гумусу - 1%.

Схема кормової сівозміни типова для господарств з розвинутим молочно-м`ясним скотарством: перше поле - вико-вівсяна сумішка з підсівом конюшини лучної та тимофіївки лучної; друге - конюшина лучна + тимофіївка лучна першого року використання; третє - конюшина лучна + тимофіївка лучна другого року використання; четверте - озиме жито на зелений корм + кукурудза на силос; п`яте - люпин на зелений корм; шосте - озиме жито на зерно + капустяні (післяжнивно); сьоме - кормові буряки. Продуктивність і якість кормових культур вивчали за двох систем удобрення: органічній - 20 т гною та органо-мінеральній - 10 т гною на гектар сівозмінної площі і еквівалентна кількість мінеральних добрив. Система обробітку ґрунту під кормові культури загальноприйнята для зони Полісся України. Облікова площа ділянки - 50-100 м². Повторність - триразова.

Вивчення ефективності сінокісно-пасовищного і пасовищного використання бобово-злакового травостою за циклами випасу (дослід № 2) проводилося у дослідному господарстві "Вереси" Житомирського району впродовж 1985-1987 рр. Ґрунти дерново-середньопідзолисті суглинкові на водольодовикових відкладах. Агрохімічні показники ґрунту (0-20): рН_{КCl -} 6,3, гідролітична кислотність - 1,12 мг-екв. /100 г ґрунту, сума поглинених основ - 16 мг-екв/100 г ґрунту, гумус - 2,3%, Р₂О_{5 -} 7,2 і К₂О - 8,5 мг на 100 г ґрунту. Випасання худоби - загінне. Облікова площа виробничих дослідів - 5 га. Повторність 4-разова.

Польовий дослід № 3 з вивчення довгорічних сінокісно-пасовищних бобово-злакових травостоїв проводився у 1987-1989 рр. на дослідному полі ДААУ. Ґрунти дерново-слабопідзолисті середньо суглинкові на водно-льодовикових відкладах. Агрохімічні показники ґрунту (0-20): рН_{КCl -} 6,2, гідролітична кислотність - 1,15 мг-екв/100 г ґрунту, сума поглинених основ - 17 мг-екв/100 г ґрунту, гумус - 2,12%, Р₂О_{5 -} 8,13 і К₂О - 8,15 мг на 100 г ґрунту. В дослідах вивчали сінокісний, пасовищний та сінокісно-пасовищний режими використання сіяних травостоїв. За контроль прийнята сумішка конюшини з тимофіївкою. Повторення в досліді 4-разове. Посівна площа ділянки 64 м², облікова - 50 м². Розміщення ділянок в досліді системне, в один ярус. Фони добрив: під лядвенець рогатий - Р₉₀К₁₂₀, бобово-злакові сумішки - Р₉₀К₁₂₀ і по 20 кг азоту навесні і під кожен укіс, злакові - Р₉₀К₁₂₀ і по 45 кг азоту навесні та під кожен укіс.

Досліди № 4-8 проводились в умовах радіоактивного забруднення на сіяних та природних кормових угіддях впродовж 1999-2003 рр. і присвячені вивченню особливостей забруднення різних типів лук Полісся ¹³⁷Cs, вмісту ¹³⁷Cs в ґрунтах та рослинності різних кормових угідь Полісся, питомої активності ¹³⁷Cs у кормових травах та вирішенні проблеми кормового білка в цих умовах, особливостей накопичення радіонуклідів в різних частинах кормової рослинності лучних екосистем, впливу поверхневого та докорінного поліпшення на продуктивність та якість травостоїв. Активність ¹³⁷Cs у ґрунті та травостої визначали за такої щільності забруднення території: 1-5 Кі/км² (1-185 кБк/м²); 5-10 Кі/км² (185-370 кБк/м²); 10-15 Кі/км² (370-555 кБк/м²).

Клімат Полісся помірно-континентальний з відносно теплим і вологим літом та м`якою зимою. Середньорічна температура повітря 6,4-6,8⁰С. Сума ефективних температур (більше 5⁰С) складає 2300-2350⁰С. Середньорічна кількість опадів 570-650 мм. Протягом вегетаційного періоду випадає 70% річних опадів, але випадають вони нерівномірно. Сума активних температур (понад 10⁰С за вегетацію, яка триває 160-175 днів) складає 2330-2666⁰С (у 1999 році - 2937⁰С), в той час як для озимих зернових необхідно 1200-1660, кукурудзи на силос у молочно-восковій стиглості - 1700-2000⁰С. Аналіз агрокліматичних умов зони показує, що після збирання озимих на зелений корм залишається біля 145-160 днів вегетаційного періоду, за який можна виростити ще один-два урожаї зеленої маси як основних, так і проміжних кормових культур. Агроекологічні дослідження проведені в різні за кліматичними умовами роки, про що свідчить рівень продуктивності кормових культур як в сівозміні, так і на природних кормових угіддях.

У ґрунті визначали вміст гумусу - за Тюріним, азоту - за Гінзбург, рухомого фосфору і калію - за Кірсановим, рН сольової витяжки і гідролітичну кислотність - потенціометричним методом, суму поглинених основ - за Капеном-Гільковицем. Фенологічні спостереження та облік урожаю проводились за методиками ВНДІ кормів та Інституту кормів УААН (1971, 1998). Вміст мікроелементів та солей важких металів у кормах проводили на атомно-адсорбційному спектрофотометрі. У рослинних зразках визначали: вміст сухої речовини, сирої клітковини - за Геннеберг та Штоманом, золи - методом сухого озолення, безазотистих екстрактивних речовини (БЕР) - розрахунковим шляхом, жиру - за Рушковським, кальцію і магнію - трилонометричним методом, цукру - з реактивом антропа, крохмалю - гідролітичним розчепленням, каротину - за Цирелем, нітратів - потенціометричним методом. Поживність корму визначали за сумарним вмістом протеїну, жиру, клітковини і БЕР з урахуванням коефіцієнтів перетравності та констант відкладення жиру, виражених у кормових одиницях. Енергетичну поживність кормів, зокрема валову енергію (ВЕ) - розрахунковим методом за даними хімічного аналізу та вмісту поживних речовин з використанням відповідних коефіцієнтів. Визначення обмінної енергії корму (ОЕ) проводили за вмістом перетравних поживних речовин та енергетичних коефіцієнтів за методиками, викладеними О.К. Медведовським та П.І. Іваненком (1988), а також Ю.О. Тараріко, О.С. Несмашною і Л.Д. Глущенко (2001). Економічну оцінку вирощування кормових культур проводили згідно із загальними виробничими нормами й обліком усіх витрат, прямих і накладних видатків за розцінками, які склалися на 1995 р. Математичну обробку даних проводили методом дисперсійного і кореляційно-регресивного аналізів (Б.А. Доспехов, 1985; В.Ф. Мойсейченко, В.О. Єщенко та ін., 1994, 1996).

Біологічні основи формування агрофітоценозів інтенсивної кормової сівозміни

Ріст і розвиток кормових рослин відбувається у складній взаємодії з навколишнім середовищем, що підтверджується наявністю тісного кореляційного зв'язку між урожайністю культур за періодами фаз вегетації і погодними умовами, сумою позитивних температур та кількістю опадів. Кліматичні ресурси зони Полісся, в основному, сприятливі для вирощування кормових культур. Однак реакція багатьох з них на метеорологічні показники у цій зоні не завжди адекватна. Для вивчення закономірностей впливу погодних умов вегетаційного періоду на продуктивність кормових культур нами були проаналізовані зв'язки між сумою температур, кількістю опадів, ГТК і урожайністю. Це дозволило створити математичні моделі прогнозування рівня урожайності основних кормових культур в інтенсивній кормовій сівозміні залежно від погодних умов, що складаються впродовж вегетації. Нами встановлено, що нагромадження зеленої маси вико-вівсяної сумішки тісно пов`язане з динамікою росту рослин впродовж вегетації, системою удобрення та погодними умовами року. Для виявлення залежності впливу метеорологічних умов на урожайність зеленої маси сумішки були складені характеристики погодних умов різних років вирощування (табл. 1).

Таблиця 1

Групування років за гідротермічним коефіцієнтом (ГТК <1,4 - посушливі, 1,5-2,0 - вологі, >2,1 - дуже вологі)

Так, гідротермічний коефіцієнт майже функціонально позитивно пов'язаний з кількістю опадів (r = 0,98); в той же час він має досить істотну обернену залежність із сумою позитивних температур (r = - 0,48), тобто, чим вище сума позитивних температур за певний період вегетації, тим краще йде випаровування вологи і ГТК знижується. Рівень урожайності зеленої маси вико-вівсяної сумішки за фазами росту й розвитку позитивно й істотно залежить від кількості опадів (відповідно r = 0,69; 0,70 і 0,78) і ГТК (r = 0,71; 0,72 і 0,79), про що йдеться у таблиці 2.

Щоб можна було передбачити можливий рівень урожайності від погодних умов, що найбільш впливають на ріст і розвиток вико-вівсяної суміші протягом вегетації, визначені рівняння регресії та коефіцієнти детермінації. Рівняння регресії показує кількісні параметри можливої урожайності, скажімо, залежно від кількості опадів, а коефіцієнт детермінації - межі дії такої залежності. Наприклад, урожайність вико-вівсяної 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.

Таблиця 2

Матриця парної кореляційної залежності між елементами погоди протягом вегетації та урожайністю зеленої маси вико-вівсяної сумішки^{*) (}у середньому за 1989-1999 рр.)

^*) Коефіцієнти, які істотні на 5% рівні значущості.

За наведеними рівняннями регресії (або на підставі графіка) можна розрахувати можливу врожайність:

Рис. 1. Залежність урожайності вико-вівсяної суміші від кількості опадів за вегетацію (1989-1999 рр.)

Рис. 2. Залежність урожайності вико-вівсяної сумішки від ГТК (середнє за 1989-1999 рр.)

Для визначення впливу декількох факторів дії погодних умов на рівень урожайності вико-вівсяної сумішки застосовують множинні коефіцієнти кореляції, детермінації та рівняння регресії; за останніми апроксимують можливу урожайність вико-вівсяної сумішки залежно від певних елементів погоди. Множинні залежності урожайності вико-вівсяної сумішки від елементів погоди впродовж періоду вегетації наступні:

у фазу бутонізації

R= 0,71; R²=0,50 F (3,18) =6,1; p<,00489

y = 50,44 + 0,21 опади - 0,03+ 99,24 ГТК

на початку цвітіння

R= 0,73; R²= 0,53; F (3,18) =6,9; p<,00276

y = 768,15 + 4,47 опади - 0,73 - 303,54 ГТК

у фазу повного цвітіння

R= 0,82; R²= 0,67; F (3,18) =12,3; p<,00013

y = 1424,96 + 9,44 опади - 1,41 - 762,47 ГТК

Розрахунки показують, що 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.

Продуктивність кормових агрофітоценозів полісся залежно від органічної і органо-мінеральної системи удобрення та строків збирання

Питання формування високопродуктивних трав'яних фітоценозів завжди актуальне. Нашими дослідженнями встановлено, що урожайність зеленої маси сумішки конюшини лучної з тимофіївкою лучною першого року використання у період бутонізації коливалася за роками досліджень незалежно від системи удобрення від 21,79-24,48 (1996р.) до 65,68-71,10 т/га (1989р.). Середня урожайність цієї сумішки при органо-мінеральній системі удобрення складає 35,26 т/га, при органічній - 34,19 т/га. Хімічний склад зеленої маси трав змінюється за фазами росту й розвитку. Так, у зеленій масі сумішки, зібраної у ранньому віці (бутонізація конюшини - вихід в трубку тимофіївки), міститься більше протеїну, каротину, а нерідко жиру і БЕР та менше важко перетравної клітковини порівняно з більш пізніми фазами росту рослин - масового цвітіння конюшини та колосіння тимофіївки.

В урожаї основного укосу першого року використання вміст сирого протеїну у сухій речовині знижувався від фази бутонізації до повного цвітіння з 15,8 до 13,23 % при органо-мінеральній системі та з 15,21 до 13,87 % - при органічній системі удобрення, сирого жиру відповідно - з 3,46 до 2,85% і з 3,46 до 2,80% при збільшенні сирої клітковини з 30,6 до 32,93 та з 30,13 до 32,7 %. Суттєвої різниці в хімічному складі трав залежно від системи удобрення не спостерігалося.

Травостій досліджуваної сумішки другого укосу містив значно більше сирого протеїну та жиру порівняно з першим укосом. Так, у фазі бутонізації вміст протеїну у сухій речовині зеленої маси збільшується на 5,05-5,17 %, на початку цвітіння рослин цей показник становить 3,23-4,75%, масового цвітіння - 3,12-4,24%, що свідчить про високу якість отави багаторічних трав. Вміст кальцію від бутонізації до цвітіння збільшується, калію - знижується. Відношення кальцію до фосфору в зеленій масі трав сумішки досить високе (4,10-5,57), оскільки травостій містить більше кальцію і менше фосфору. У сухій масі корму міститься значна кількість каротину: у першому укосі незалежно від удобрення та фаз росту і розвитку - 134,2-189,6 мг, у другому відповідно - 138,6-196,4 мг/кг. Співвідношення калію до суми кальцію та магнію більш високе у першому укосі, з ростом рослин воно зменшується від 1,31 до 1,20 при органо-мінеральній системі удобрення і від 1,61 до 1,08 - при органічній системі; у другому укосі цей показник коливається від 0,76 до 0,96.

Травостій другого року використання містить менше кальцію, особливо у першому укосі (0,94-1,12%). У зв'язку з цим знижується співвідношення кальцію до фосфору, яке коливається в межах 3,14-4,00, суттєвої різниці між варіантами досліду нема. Співвідношення калію до суми кальцію та магнію високе: у першому укосі знаходиться в межах 1,26-2,43, у другому - 0,78-1,47. Вміст каротину в кормі з трав також високий, особливо у травостої першого року використання та у другому укосі. Так, у сухій речовині корму першого укосу незалежно від фази вегетації вміст каротину 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. При визначенні оптимальних строків збирання сумішки враховується не лише вміст поживних речовин в кормі, але й загальний збір з одиниці площі за вегетацію. Своєчасне і високоякісне збирання сумішки конюшини з тимофіївкою забезпечує у перший рік використання від 8,34 до 11,74 т кормових одиниць та від 1,08 до 1,72 т/га перетравного протеїну, а на другий рік використання відповідно - 4,88-6,70 т та 0,65-0,72 т/га.

Формування високопродуктивних агрофітоценозів однорічних кормових культур у кормовій сівозміні - важливе джерело одержання високобілкових кормів. Люпин кормовий відрізняється тривалим періодом інтенсивного фотосинтезу. Добовий приріст сухої речовини у період цвітіння - утворення бобів складає 2 ц/га. Тому, безперечно, збирати його у період бутонізації не вигідно, оскільки у пізніші фази його вегетації формується більше сухої речовини та поживних речовин. Урожайність зеленої маси кормового люпину незалежно від системи добрив становить у фазу бутонізації рослин 29,3-30,3 т, у період цвітіння - 34,9-35,6 т, зелених бобів - 43,6-43,7 т, формування сизих бобів - 41,8-43,7 т/га. Середній приріст урожаю від бутонізації до утворення зелених бобів за органічної системи добрив становив 13,4 т, органо-мінеральної - 14,3 т/га. Серед досліджуваних кормових культур люпин нагромаджує найбільшу кількість протеїну. Так, у фазі бутонізації незалежно від системи удобрення його вміст складає 21,17-23,30%, цвітіння - 19,73-19,96%, зелених бобів - 17,14-18,55% і сизих бобів - 16,56-16,97%. Завдяки нагромадженню значного урожаю з віком рослин загальна кількість сирого та перетравного протеїну з одиниці площі збільшується. Урожай сухої речовини у фазу бутонізації становить 2,72-2,84, цвітіння - 3,98-4,06, зелених бобів - 5,95-6,02 і сизих бобів - 6,44-6,77 т/га. Вихід кормових одиниць та сирого протеїну при вирощуванні люпину найвищий у фазі формування зелених бобів і становить відповідно 7,86 та 2,14 тонн з гектара. Системи удобрення по ефективності дії на врожай рівнозначні. Забезпеченість кормової одиниці перетравним протеїном найкраща у період формування зелених та сизих бобів - 188,3-189,6 г. Вміст магнію в рослинах люпину достатній і зростає при старінні травостою, вміст кальцію високий - 0,92-1,34%. Найбільший вміст фосфору та калію відмічено у фазі бутонізації та цвітіння. У період формування бобів їх кількість зменшується. Середнє співвідношення кальцію до фосфору коливається у межах 3,16-4,62, що відповідає нормі і навіть підвищене, особливо в оптимальні фази вегетації рослин люпину.

Аналіз хімічного складу зеленої маси вико-вівсяної сумішки засвідчує, що у фазі бутонізації вона містить 16,0-16,2% сухої речовини, на початку цвітіння - 17,2-17,3%, масового цвітіння вики та викидання волоті вівса - 18,7-18,8%. Вміст клітковини найбільший на початку цвітіння рослин - 36,04-36,34%. Фаза вегетації значно впливає на А-вітамінну цінність корму. Найбільше каротину в сумішці спостерігається у фазі бутонізації - 207,1-216,0 мг/кг сухої речовини. Надалі незалежно від системи удобрення його вміст зменшується до 161,6-171,7 мг (початок цвітіння) та 135,8-139,4 мг/кг (повне цвітіння). Сприятливі агроекологічні умови вирощування забезпечують високий вміст калію в рослинах (2,50-2,67%), його кількість знижувалась лише в посушливі роки. Вміст кальцію також високий завдяки бобовому компоненту сумішки (1,00-1,21%). Вихід кормових одиниць рівнозначний при обох системах удобрення - 5,3-5,35 т/га, перетравного протеїну відповідно 6,5 ц/га. Однак, якість кормової одиниці найвища у бутонізацію рослин вики - 157,7-160,3 г перетравного протеїну.

Максимальна урожайність кукурудзи відмічена у фазі молочно-воскової стиглості і незалежно від фону добрив вона становить 39,9-40,7 т/га. Середній приріст урожайності від викидання волоті до молочно-воскової стиглості за органічної системи добрив становить 13,9 т/га, органо-мінеральної - 14,4 т/га. Сумісне застосування органічних та мінеральних добрив під кукурудзу має позитивний вплив на вміст сирого протеїну в зеленій масі порівняно з органічною системою удобрення. Так, у фазі молочної стиглості міститься протеїну 9,31% проти 8,32% (органічна система). У фазі молочно-воскової стиглості відмічено найвищий вміст сухої речовини, який становить 23,7-23,8%. При цьому спостерігається зменшення вмісту сирого протеїну порівняно з фазою викидання волоті до 7,57-8,09%. На ранніх фазах росту і розвитку рослини кукурудзи бідніші на БЕР, які значно підвищуються у період формування молочної та молочно-воскової стиглості початків і становлять відповідно 60,78-59,89% при органо-мінеральній системі удобрення та 57, 20-62,45% при органічній. Підвищення становило порівняно з фазою викидання волоті 8,16-10,51%. Відношення кальцію до фосфору було кращим при органо-мінеральній системі удобрення і коливалося від 1,85 до 2,25, при органічній - від 1,45 до 1,92. Відношення калію до суми кальцію та магнію найменше у фазі викидання волоті (2,58-3,14) і найбільше у фазі молочно-воскової стиглості - 3,47-3,66. У фазі викидання волоті збір сухої речовини становить 3,80-3,83 т/га, молочної стиглості - 6,29-6,46 т/га, молочно-воскової - 9,49-9,64 т/га. Вихід кормових одиниць при цьому складає відповідно за фазами росту та розвитку рослин - 3,64-3,67 т/га; 7,66-7,68 т/га і 10,76-10,98 т/га. Урожайність сирого та перетравного протеїну у фазі викидання волоті становила відповідно 0,54-0,55 т/га та 0,39 т/га, молочної стиглості - 0,8 т/га та 0,51 т/га, молочно-воскової - 0,96-0,98 т/га та 0,56-0,57 т/га. Однак якість кормової одиниці найвища у період викидання волоті і з ростом рослин різко знижується. У ранній фазі більше також каротину - 158,5-159,6 мг/кг сухої речовини.

Урожайність буряків кормових у сівозміні становить у середньому 49,4 т/га при органо-мінеральній і 51,4 т/га при органічній системах удобрення. Максимальна урожайність коренеплодів - 53,4-78,8 т/га (органо-мінеральна система удобрення) та 49,7-81,9 т/га (органічна система) одержана в агроекологічних умовах 1989-1991, 1993, 1996, 1999 роках. Вміст цукру у сухій речовині коренів становить незалежно від системи удобрення 48,9-49,9%, крохмалю - 2,63-2,99%, каротину - 33 мг/кг сухої речовини. Вміст сирої клітковини у коренеплодах - 11,83-12,07% сухої речовини, у гичці відповідно - 17,04-19,47%. При внесенні органічних добрив відмічено більший вміст в коренеплодах протеїну - 8,02% проти 6,85% при внесенні органо-мінеральних добрив. Вміст мінеральних солей при обох системах удобрення знаходився приблизно на однаковому рівні. Відношення кальцію до фосфору становило 0,79-0,81. Завдяки значному вмісту калію в коренях відношення його до суми кальцію та магнію високе і складало 5,77 при органо-мінеральній системі удобрення і 6,85 при органічному удобренні буряків.

Аналіз продуктивності проміжних культур дає змогу встановити ефективність кормового гектара сівозміни. Розрахунки свідчать, що озиме жито 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 озимі проміжні посіви жита підвищують продуктивність кормового поля на 37,8-38,4 % (табл.3).

Збір сухої речовини становить відповідно 14,82-14,64 т/га. Вихід кормових одиниць складає 15,97-16,17 т з гектара. Кожен кормовий гектар такого поєднання культур сприяє одержанню 1,56-1,57 т сирого протеїну та 1,08-1,09 т перетравного протеїну. Вміст сирого протеїну в зеленому кормі озимого жита значно залежить від фази вегетації: при органо-мінеральній системі удобрення на початку виходу в трубку - 20,31, в кінці виходу в трубку - 14,13, при колосінні - 12,95%; при органічній відповідно - 18,53; 14,12 і 12,91%. Вміст каротину 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.

Таблиця 3

Ефективність насичення кормової сівозміни проміжними культурами (середнє за 1989-1999 рр.)

Примітка: * - середнє за 1989-1998 рр. ** - ріпак ярий (1989-1994 рр.);редька олійна (1995-1999 рр.)

Збір сухої речовини становить відповідно 14,82-14,64 т/га. Вихід кормових одиниць складає 15,97-16,17 т з гектара. Кожен кормовий гектар такого поєднання культур сприяє одержанню 1,56-1,57 т сирого протеїну та 1,08-1,09 т перетравного протеїну. Вміст сирого протеїну в зеленому кормі озимого жита значно залежить від фази вегетації: при органо-мінеральній системі удобрення на початку виходу в трубку - 20,31, в кінці виходу в трубку - 14,13, при колосінні - 12,95%; при органічній відповідно - 18,53; 14,12 і 12,91%. Вміст каротину 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.

У кормовій семипільній сівозміні можна виділити дві ланки сівозміни: 3-пільна трав'яна та 4-пільна трав'яно-зерно-просапна або плодозмінна (табл.4).

Використання капустяних культур у післяжнивних посівах також підвищує продуктивність кормового гектара на 36,3-37,8 % за виходом кормових одиниць до основної культури поля - озимого жита на зерно. Загальний вихід сухої речовини становить 93,3-94,0 ц, сирого та перетравного протеїну відповідно 9,6 ц та 5,7-6,0 ц з гектара. Аналіз мінерального складу сухої речовини зеленої маси ріпаку ярого свідчить, що вміст фосфору в ній становить 0,46-0,47 %, калію - 5,22-5,95 %, кальцію - до 1,36-1,5 %, магнію - 0,25-0,29%. Середнє співвідношення кальцію до фосфору у фазі бутонізації коливається в межах 3,02-3,06, цвітіння - 2,96-3,26. Каротину міститься в сухій речовині 23,42-25,77 мг. Зелена маса редьки олійної багатша на кальцій, містить більше сирої золи. Середнє співвідношення кальцію до фосфору в сухій речовині її зеленої маси високе - 4,93-5,55. Вміст сирого протеїну складає 11,59 - 12,05%, сирої клітковини у фазі бутонізації - 22,67-22,79 %, цвітіння - 23,11-23, 19%; жиру - 3,28-4,07 % і кількість його з віком зменшується. Вміст БЕР у фазі бутонізації становить 48,59-49,40, у фазі цвітіння збільшується незначно - до 49,51-49,45%. Найбільший вміст каротину відмічається в рослинах олійної редьки у фазу цвітіння - 35,2-35,5 мг/кг корму.

Таблиця 4

Продуктивність трав'яної ланки кормової сівозміни (середнє за 1989-1999 рр.)

Примітка: ОМ* - органо-мінеральна система удобрення; О* - органічна система

На основі проведених досліджень встановлена висока продуктивність трав'яної ланки сівозміни за обох систем удобрення. Так, один кормовий гектар 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 - в кормовій одиниці міститься 118,4 г перетравного протеїну. 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/га зерна озимого жита та 4,96 т соломи. Проміжні посіви озимого жита та капустяних культур дають додатково до основної культури поля 180,4-190,6 та 194,2-207,2 ц зелених кормів, що забезпечує одержання двох врожаїв (табл. 5).

Вміст нітратів і мікроелементів у кормових культурах

З екологічної та економічної точок зору найбільш доцільно запобігти негативному впливу на агрофітоценози, аніж виконувати великий обсяг робіт по їх відносному відновленню. Антропогенне втручання у природний кругообіг, використання технічного і біологічного азоту супроводжується активізацією потоків нітратів в біосфері (С.Г. Скоропанов, 1989; А.П. Щербаков та ін. 1991; Н.З. Мілащенко, Л.В. Посмітна, 1990; Н.Г. Альшевський, Н.Я. Кривіч, 1991; С.Ю. Головатий, 2002).

Таблиця 5

Продуктивність плодозмінної ланки кормової сівозміни (з урахуванням побічної продукції), середнє за 1989-1999 рр.

Проблема нітратів особливо характерна для кормовиробництва. Вміст їх у кормових культурах значною мірою визначається біологічними особливостями рослин, оскільки вони неоднаково акумулюють нітрати з ґрунту та внесених добрив. Так, кількість нітратів у травостої сумішки конюшини з тимофіївкою першого року використання впродовж вегетації знижується. У фазі бутонізації нітратів накопичується незалежно від удобрення 122,5-139,2 мг/кг, що на 31,4-33,7 мг або на 25,6-24,2% більше порівняно з фазою цвітіння. У отаві також відбулося помітне зниження вмісту нітратів порівняно з першим укосом. Дещо менше нагромаджується їх кількість при органічній системі удобрення, особливо в першому укосі трав. У період бутонізації ця різниця складає 16,7 мг, на початку цвітіння - 13,7 мг, а в фазу повного цвітіння - 14,4 мг/кг сухої речовини. Аналогічна тенденція щодо зменшення вмісту нітратів у більш пізню фазу вегетації відмічена і в травостої другого року використання. Не має суттєвого впливу на вміст нітратів і система удобрення. Кількість нітратів у сухій речовині сумішки знаходиться у межах від 60,1 до 88,3 мг/кг, що не перевищує ГДК. У зеленій масі вико-вівсяної сумішки більше нітратів, ніж у багаторічних травах та озимому житі на зелений корм. Кількість їх варіює у період вегетації від 52,0 до 283,0 мг/кг абсолютно сухої речовини, що у межах норми. Люпин кормовий у період бутонізації містить більше нітратів, аніж вико-вівсяна сумішка - 123,8-125,1 мг/кг сухої речовини. У наступні фази вегетації спостерігається різкий спад нагромадження їх у зеленій масі. У період викидання волоті кукурудзи вміст нітратів становить 154,5-154,8 мг/кг, а по мірі формування урожаю їх кількість різко зменшується і складає у фазу молочно-воскової стиглості 85,7-89,6 мг/кг сухої речовини. Що стосується кормових буряків, то існує залежність вмісту нітратів від агрокліматичних умов року досліджень. Так, у посушливі роки (1992, 1994-1995 роки) спостерігалася найвища інтенсивність нагромадження нітратів. У коренеплодах їх вміст становив 102,1-134,8 мг при органо-мінеральній системі удобрення і 63,0-168,0 мг - при органічній. У надземній частині кількість нітратів була вищою, аніж в коренях. У посушливі роки вона коливалася незалежно від удобрення від 125,2 до 217,5 мг/кг. В середньому за роки досліджень вміст нітратів у коренеплодах становив 81,5-87,9 мг, а у листі відповідно 126,2-132,4 мг/кг. Найбільша кількість нітратів в зеленій масі озимого жита міститься на початку виходу рослин у трубку - 134,0-137,2 мг, в кінці цієї фази росту їх вміст зменшується до 103,1-109,1 мг, а в період колосіння - 91,4-101,4 мг/кг сухої речовини. Капустяні культури накопичують найбільше нітратів порівняно з іншими кормовими культурами на зелений корм, що викликано біологічними властивостями ріпаку ярого та олійної редьки, зокрема коротким вегетаційним періодом і інтенсивним поглинанням поживних речовин з ґрунту в період наростання вегетативної маси. У фазі цвітіння вміст нітратів у зеленому кормі ярого ріпаку на органічному фоні добрив становить 112,3 мг/кг, що на 27,9 мг менше варіанта із застосуванням органо-мінеральної системи удобрення. Аналогічна закономірність спостерігається і з олійною редькою. У фазі цвітіння вміст нітратів зменшується порівняно з фазою бутонізації з 159,8-160,7 мг до 90,7-128,1 мг/кг сухої речовини. Оскільки вміст нітратів у кормах не перевищує ГДК, то їх можна згодовувати тваринам у будь-якій фазі вегетації.

За даними АН України, щодо забруднення полютантами Полісся віднесено до зони помірної здатності ландшафтів до самоочищення, оскільки спостерігається різкий ступінь забруднення природних та агроекосистем важкими металами.

Наші дослідження свідчать, що корми з інтенсивної кормової сівозміни Полісся України мають істотну різницю за вмістом мікроелементів. Найбільше в зеленій масі кормових рослин з кормової сівозміни містить...