Некоторые требования к элементам ресурсосберегающих технологий возделывания кормовых культур в Нечерноземной зоне

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Некоторые требования к элементам ресурсосберегающих технологий возделывания кормовых культур в Нечерноземной зоне

Гогмачадзе Г.Д., Ушаков Ю.А.

«ВНИИ Агроэкоинформ»

Аннотация

Объектами исследований явились наиболее перспективные культуры для создания полноценной кормовой базы животноводства в хозяйствах Центральных районов Нечерноземной зоны и влияние отдельных элементов технологий их возделывания на питательную ценность и урожай.

В полевых и производственных опытах за период 1982 - 2005 гг. проведена оценка эффективности использования в кормовой базе животноводства новых сочетаний однолетних и многолетних злаковых и бобовых трав, таких как рапс, сурепица, козлятник восточный, двукисточник тростниковидный, суданская трава в чистом виде и смесях с викой, бобами кормовыми, люпином узколистным, амарантом кормовым, мятлик луговой в чистоте и смеси с клевером красным.

Отработаны агротехнические требования к технологическим операциям, включающим систему обработки почвы, применение удобрений и средств защиты растений, подготовку семян, предпосевную обработку почвы и посев, уход за растениями, уборку урожая, послеуборочную обработку семян и их хранение и др. Определены технологические требования к ассортименту и дозам внесения минеральных удобрений с учетом их окупаемости прибавкой урожая; оптимальные нормы высева; фазы уборки растений на зеленую массу и семена, обеспечивающие высокое качество кормов, повышающие их урожайность и питательность рационов. Подчеркивается необходимость создания высокого агрофона, как основного условия для получения высокопитательных, сбалансированных по энергии и протеину кормов.

Ключевые слова: КОРМОВЫЕ КУЛЬТУРЫ, КОРМОВАЯ БАЗА, РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ, РАЦИОН КОРМЛЕНИЯ ЖИВОТНЫХ, ПИТАТЕЛЬНОСТЬ РАЦИОНОВ, СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, ПОДГОТОВКА СЕМЯН, ПРИБАВКА УРОЖАЯ, АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОН, ЭНЕРГИЯ, ПРОТЕИН, КАЧЕСТВО КОРМОВ, УРОЖАЙНОСТЬ, КОРМОПРОИЗВОДСТВО, СЕВООБОРОТ, СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, СИСТЕМА МАШИН, АГРОЛАНДШАФТ, ПРЕДШЕСТВЕННИК

В настоящее время на территории Нечерноземной зоны РФ, характеризующейся в целом низкопродуктивными почвами, остро стоит проблема обеспечения животноводства качественными высокопитательными кормами. Ее решение в современных экономических и экологических условиях возможно только на основе создания ресурсосберегающих технологий производства кормовых культур, обеспечивающих минимальные энергетические и экономические затраты и позволяющих получать сбалансированные по энергии и протеину, экологически безопасные рационы кормления сельскохозяйственных животных.

Разработка таких технологий предполагает наличие информационной базы, основанной на проведении полномасштабных экспериментальных исследований с целью установления основных требований к составляющим элементам ресурсосберегающих технологий. В связи с этим, на первом этапе работы, на базе Нижегородской ГСХА, были проведены полевые стационарные опыты и производственные испытания, в рамках которых была оценена эффективность использования в кормовой базе животноводства однолетних и многолетних сеяных трав в одновидовых и смешанных посевах на различных агротехнических фонах /1/. В схему экспериментов были включены как традиционно возделываемые в центральных районах Нечерноземной зоны кормовые культуры, так и новые для данных почвенно-климатических условий виды. Объектами исследований явились наиболее перспективные культуры для создания полноценной кормовой базы животноводства в хозяйствах Центральных районов Нечерноземной зоны и влияние отдельных элементов технологий их возделывания на питательную ценность и урожай. В полевых и производственных опытах за период 1982 - 2005 гг. была проведена оценка эффективности использования в кормовой базе животноводства новых видов кормовых культур, однолетних и многолетних злаковых и бобовых трав, таких, как козлятник восточный, двукисточник тростниковидный, яровые рапс, сурепица, суданская трава в чистом виде и смесях с викой, бобами кормовыми, люпином узколистным, амарантом кормовым, мятлик луговой в чистоте и смеси с клевером красным. Оценивалась продуктивность новых видов кормовых культур (козлятник восточный, двукисточник тростниковидный, амарант кормовой) в сравнении с традиционно возделываемыми в зоне (суданская трава, мятлик луговой, вика, бобы, клевер); определялась питательная ценность получаемых кормов и их сбалансированность по энергии и протеину; анализировалось влияние отдельных элементов технологических схем возделывания некоторых из изучаемых культур на их агрономический, экономический и ресурсосберегающий эффект. Анализировались такие технологические параметры возделывания новых кормовых культур, как требования к ассортименту и дозам внесения минеральных удобрений с учетом их окупаемости прибавкой урожая; оптимальные нормы высева; фазы уборки растений на зеленую массу и семена, обеспечивающие высокое качество кормов; наиболее благоприятные предшественники под основные культуры; перспективные сорта, адаптированные к конкретным почвенно-климатическим условиям; наиболее оптимальные сочетания культур в смесях, повышающие их урожайность и питательность рационов.

Известно, что развитие кормопроизводства у нас в настоящее время лимитируется ограниченным ресурсно-материальным обеспечением сельского хозяйства, особенно удобрениями. Поэтому актуальной задачей является разработка и применение новых низкозатратных и высокоэффективных технологий улучшения, в первую очередь, естественных кормовых угодий, а также совершенствование агротехнологий производства кормов на пашне.

В Российской Федерации в настоящее время темпы развития современных ресурсосберегающих технологий отстают от общемировых. По технологиям сберегающего земледелия у нас обрабатываются менее 2% сельскохозяйственных угодий. На фоне роста цен на материальные и энергетические ресурсы это является одной из причин повышения себестоимости сельскохозяйственной продукции, что негативно сказывается на уровне конкурентоспособности отечественных сельхозтоваропроизводителей /1, 2/. По статистике, 82-90 % общей площади природных кормовых угодий у нас в стране приходится на луга Нечерноземной зоны, расположенные на бедных дерново-подзолистых почвах. За период 1998-1999 гг. в среднем по стране на 1 га посевов кормовых трав было внесено только 12 кг NРK, а на 1 га естественных кормовых угодий - лишь 4-5 кг, средние дозы органических удобрений составляли 0,5-0,6 т/га /3/. Поэтому из необходимости ресурсосбережения, следует широко использовать биологические, технологические и организационные факторы в виде сформулированных общих требований к ресурсосберегающим технологиям. В целом, технологические схемы возделывания кормовых культур включают в себя три основополагающие составные части:

- севообороты в земледелии;

- системы обработки почвы;

- системы машин, обеспечивающие технологические операции.

Одним из основных в системе севооборотов является требование рационального размещения культур при ограниченном применении удобрений. Научные и производственные результаты показывают, что увеличение в структуре посевов доли бобовых и злаковых трав и их смесей позволяет повысить продуктивность сеяных трав на 10-15 %. Одновременно, полевые травопольные севообороты с оптимальным обеспечением минерального питания дают возможность остановить снижение гумуса в почве и постепенно повышать почвенное плодородие за счет азотофиксации бобовыми травами с помощью клубеньковых бактерий, с учетом того, что в пожнивных и корневых остатках бобовых трав находится до 1/3 фиксированного азота, после их уборки в почве остается от 50 до 170 кг азота на 1 га, а при запашке трав на зеленое удобрение - 150-500 кг/га /4, 5, 6/

Наиболее эффективным способом увеличения производства продукции животноводства является улучшение кормления животных на основе повышения качества и энергетической ценности кормов /7/. Последний аспект связан с проблемой кормового белка. Несмотря на предпринимаемые меры уменьшения дефицита протеина в кормах, рост его производства все еще отстает от роста потребности, в результате чего цены на соответствующую продукцию на мировом рынке за последние годы возросли более чем в 3-4 раза. Основная роль в ликвидации дефицита кормового белка принадлежит бобовым культурам /8/.

Ресурсосберегающие технологии должны базироваться не только на правильном подборе культур, но и охватывать все элементы системы земледелия, основываясь на требовании рационального землеустройства. Участки с низким естественным плодородием, переувлажненные, средне- и сильносмытые склоны свыше 5⁰, следует выводить из пашни в сенокосы и пастбища. Из состава пашни также необходимо выводить культурные пастбища и дополнительные площади для выпаса скота. Для каждого из выделенных участков для возделывания подбираются соответствующие травосмеси, лучше всего - бобово-злаковые /9, 10/.

Агроландшафтные участки следует комплектовать в несколько однородных массивов (полей), на которых разрабатывают систему полевых и кормовых севооборотов. Поля севооборотов должны формироваться из одного или нескольких агроландшафтных участков. При этом необходимо стремиться к равновеликости полей. Границами полей служат внешние стороны группы агроландшафтных участков, а также границы обособленных участков, входящих в это поле /11/.

Набор культур в севообороте должен соответствовать климатическим условиям подзоны, а чередование культур в севообороте должно быть адаптированным к агроландшафтным участкам (по плодородию, рельефу, гранулометрическому составу и т.д.). В схему чередования должны включаться группы взаимозаменяемых культур, каждая из которых может высеваться самостоятельно или с учетом особенностей участков, благодаря чему на поле можно высевать 2-3 культуры, не нарушающие последующего чередования /12, 13/.

Анализ выбора предщественников в полях севооборотов, проведенный нами, показал, что в зависимости от почвенно-климатических условий бобовые культуры могут занимать 30-50 % объема полевого севооборота, в том числе 2 поля клевера (люцерны) или их смеси со злаковыми травами. Эти культуры являются лучшими предшественниками для многих полевых культур, накапливая в поле свыше 100 кг/га азота и до 50 ц/га органических остатков /14/. При разработке севооборотов следует также учитывать почвозащитную функцию культур. Известно, что при размещении посевов на склонах в зависимости от вида культур эрозионная опасность оценивается по-разному: для чистого пара - 100%, пропашных - 75 %, однолетних трав и яровых зерновых - 50%, озимых зерновых - 40%, зернобобовых - 35%, многолетних трав 1 и 2 годов пользования - 3-5% /15/.

Основное назначение чистого пара в ресурсосберегающих технологиях - уничтожение многолетних сорняков на сильно засоренных полях, известкование кислых почв и заправка полей органическими удобрениями. В занятых парах следует высевать бобово-злаковые смеси на зеленый корм, клевер одногодичного использования, люпин однолетний; в сидеральных парах - бобово-злаковые смеси, клевер, донник, люпин однолетний. В хозяйствах центральных районов Нечерноземной зоны следует высевать поукосные и пожнивные промежуточные культуры: озимую рожь, бобово-злаковые смеси, яровой рапс, редьку масличную, сурепицу, капусту кормовую и другие культуры.

Все вышеотмеченные требования - возделывание многолетних бобовых и бобово-злаковых трав в севообороте, парозанимающих, сидеральных и промежуточных культур - способствуют улучшению фитосанитарного состояния посевов, а также экологической ситуации в агроландшафте /16, 17/.

Из полевых севооборотов в настоящее время наиболее широко распространены зернотравяные. В их состав, помимо чистых, занятых или сидеральных паров, зерновых культур и многолетних бобовых трав, часто включают пропашные, лен и другие технические культуры. Многолетние бобовые травы также, в зависимости от назначения, следует высевать в чистом виде или в смеси со злаковыми травами. Зерновые культуры должны быть взаимозаменяемы, но на одном поле могут высеваться и несколько зерновых культур (с учетом почвенных особенностей отдельных участков, требований производства или рынка) /18/.

Анализ литературных данных и результаты собственных исследований позволяет рекомендовать следующие схемы севооборотов для ресурсосберегающих технологий:

В северной подзоне набор культур очень ограничен. Преимущество среди зерновых имеет озимая рожь /12/. Из яровых зерновых наиболее пригодны овес и ячмень /19/. Соотношение озимых к яровым в севооборотах составляет 1:1. Многолетние бобовые травы в полевых севооборотах используются 2 года. Подсевать их лучше под ячмень или под однолетние травы (вика или горох с овсом). Горох в смеси с зерновыми можно выращивать на зерно, зерносенаж и зернофураж. Бобовые культуры в структуре посевов могут занимать 35- 50 %. Соотношение чистых паров к занятым и сидеральным составляет 2:1.

На почвах переувлажненных с худшими условиями перезимовки для озимой ржи соотношение в севооборотах между озимыми и яровыми достигает 1:1,5 или 1:2 /20/. Здесь можно возделывать горох с поддерживающей культурой - пшеницей. Из многолетних трав возделывают клевер и клеверозлаковые смеси двухгодичного использования. В сидеральных парах, кроме клевера и однолетних бобово-злаковых трав, можно высевать донник. Соотношение чистых паров к занятым, близко к 1:1 /21/.

В зоне, где сильно развиты эрозионные процессы, следует ограничить количество чистых паров и использовать приемы почвозащитной обработки почвы. Соотношение чистых паров к занятым и озимых к яровым культурам - близкое к 1:2. Бобовые в структуре севооборота должны занимать 30-35 %. Должны преобладать 8-9-польные зернотравяные севообороты с 2^мя полями клевера или смеси клевера со злаковыми травами. В качестве почвозащитного приема можно высевать промежуточные культуры на сидерат /16/.

В зоне, благоприятной для возделывания зерновых, зернобобовых культур, картофеля и кукурузы, можно выращивать озимую пшеницу и гречиху. Из многолетних трав целесообразно выращивать люцерну. После озимых, бобовых культур и ячменя следует возделывать пожнивные промежуточные культуры.

В структуре севооборотов, где зерновые культуры занимают значительную часть, соотношение озимых к яровым устанавливается в пределах 1:2, чистых паров к занятым и сидеральным - 1:3. Чистые пары оставляют на участках, прилегающих к фермам или на полях, сильно засоренных многолетними сорняками и овсюгом. Здесь возможно выращивание вики, гречихи и люцерны на семена. В полевых севооборотах также следует выращивать люцерну 4^х и клевер 2^х лет пользования. Можно высевать пожнивные и поукосные промежуточные культуры на зеленый корм и сидерат.

На малоплодородных песчаных почвах необходимо вводить обязательное окультуривание (в т.ч. сидеральные люпиновые пары). Чистые пары нужно ограничивать, используя их лишь для борьбы с овсюгом. Соотношение чистых и занятых паров - преимущественно 1:3. Возможно выращивание всех зерновых культур, зернобобовых на зерно, клеверов и его смесей двухлетнего пользования, люцерны. Посев озимой пшеницы следует проводить на окультуренных плодородных почвах по чистым парам и бобовым предшественникам. Соотношение озимых культур к яровым в севооборотах рекомендуется выдерживать в пределах 1:1 или 1:1,5 /22/.

На песчаных и супесчаных почвах наиболее продуктивными культурами в севооборотах являются картофель, озимая рожь, овес, люпин. Можно возделывать гречиху и горох-пелюшку, а по мере окультуривания - ячмень, клевер, лен, кукурузу. При организации севооборотов здесь важно учитывать ценность предшественников. Из всех предшественников лучшими для зерновых на легких почвах считается люпин, картофель, а на окультуренных легких почвах - клевер и горохо-овсяная смесь. Важное значение имеет размещение чистых и занятых паров. На неудобренном навозом или компостом поле на песчаных и супесчаных почвах продуктивность чистого пара резко снижается, т.к. на рыхлых песчаных почвах в результате парования происходит обеднение питательными веществами и усиливается минерализация гумуса. По мере роста окультуренности почв вместо люпинов можно вводить в севообороты клевер, а в полях, занимаемых овсом - ячмень и пшеницу.

Кормовые культуры, как более требовательные к условиям произрастания, в полевых севооборотах не всегда обеспечивают хорошие урожаи, поэтому их целесообразно возделывать в специальных кормовых севооборотах. Кормовые севообороты служат для производства сочных грубых и зеленых кормов. Поэтому их следует располагать вблизи животноводческих комплексов и ферм, что позволяет сократить затраты на перевозку малотранспортабельных кормов и эффективно использовать под кормовые культуры органические удобрения /23, 24/.

Набор выращиваемых культур и площади под ними необходимо определять в зависимости от направления производства животноводческой продукции, типа кормления и содержания скота, численности поголовья и продуктивности животных: при мясо-молочном скотоводстве - это клевер луговой и гибридный, лядвенец рогатый, тимофеевка луговая, овсяница луговая, ежа сборная, кострец безостый, райграс однолетний, турнепс, брюква, картофель, рожь озимая, рапс яровой, редька масличная, сурепица яровая, подсолнечник в смеси с горохом и ячменем, горохом и овсом; при молочно-мясном скотоводстве - клевер луговой и гибридный, лядвенец рогатый, люцерна, тимофеевка луговая, овсяница луговая, ежа сборная, кострец безостый, райграс однолетний, турнепс, рапс яровой, брюква, морковь, рожь озимая, кормовая свекла, картофель, раннеспелые гибриды кукурузы, редька масличная, подсолнечник в смеси с горохом и ячменем, викой и овсом; при молочно-мясном скотоводстве и производстве зерна - люцерна, клевер луговой, овсяница луговая, ежа сборная, кострец безостый, тимофеевка луговая, райграс однолетний, ранние гибриды кукурузы, кормовая свекла, морковь, рожь озимая, редька масличная, рапс яровой, вико-овсяные и горохо-ячменные смеси /25/.

В многоотраслевых хозяйствах, в которых зерновые культуры занимают около 45-50 %, а также возделываются пропашные и технические культуры, основные площади кормовых культур следует размещать в полевых севооборотах. В кормовых севооборотах таких хозяйств размещается около 30 % кормовых культур от общей площади. В хозяйствах мясо-молочного направления размеры площадей кормовых культур на пашне зависят от обеспеченности хозяйства естественными кормовыми угодьями. В хозяйствах по откорму крупного рогатого скота для производства объемистых и концентрированных кормов перспективны травяно-зерновые севообороты в сочетании с культурными пастбищами и природными кормовыми угодьями /26/.

В хозяйствах центральных районов Нечерноземья следует высевать поукосные и пожнивные промежуточные культуры: озимую рожь, бобово-злаковые смеси, горчицу, яровой рапс, сурепицу и другие культуры /27, 28/.

На ближайшую перспективу актуальной проблемой является расширение площадей под бобовыми и зернобобовыми культурами, крестоцветными масличными культурами, а также рациональное размещение кормовых культур в системе полевых и кормовых севооборотов. Основу кормопроизводства в ближайшие годы составят многолетние травы. Биоэнергетический анализ на возделывание и заготовку кормов из многолетних трав показывает, что выращивать их наиболее выгодно, поскольку коэффициент энергетической эффективности (К_э) по клеверу луговому, люцерне и их смесям со злаковыми травами составляет 2,1-4,0, что в 1,5-2,0 раза выше, чем зерновых культур. При внесении 180-190 кг/га азота и проведении 3 укосов злаковые травы обеспечивают высокую урожайность (около 100 ц/га сена), а К_э по ним приравнивается к клеверо-тимофеечной смеси /29/.

Для повышения эффективности кормопроизводства концентрацию обменной энергии в 1 кг сухого вещества травяных кормов необходимо довести до 9,5 - 10,5 МДж, вместо 8 - 9 МДж в настоящее время, а содержание протеина - до 12 - 13 %. В настоящее время, из-за низкой урожайности и недостаточной питательности травяных кормов доля многолетних трав в кормовом балансе большинства хозяйств остается невысокой /10, 16/. Основной причиной этого является то, что в существующих посевах около 20% приходится на злаковые травы, которые не обеспечены минеральными удобрениями (в первую очередь - азотом), а в составе бобовых и злаково-бобовых трав до 20% площади занимают старовозрастные низкопродуктивные травостои.

Для получения высоких и устойчивых урожаев многолетних бобовых трав требуется создание оптимальных условий произрастания, что следует достигать путем известкования кислых почв, внесенем органических удобрений (в том числе и полужидкого бесподстилочного навоза), рациональным применением фосфорных и калийных удобрений, предпосевной обработкой семян ризоторфином, а также подбором видов, сортов трав и их травосмесей на основании их биологических особенностей /30, 31, 32/. Если поле неоднородно по гранулометрическому составу, подпочве, рельефу, уровню грунтовых вод, то на нем следует возделывать 2-3 и более видов трав или травосмесей. При этом следует учитывать конкретные почвенно-климатические условия, для которых лучше подходят травосмеси, чем чистые посевы трав, поскольку они меньше страдают от экстремальных погодных условий, вредителей и болезней, а значит, более урожайны и дольше сохраняются в культуре. Люцерна в условиях центральной и южной агроклиматических зон способна формировать два, а в некоторые годы и три укоса.

Основной культурой полевых севооборотов среди многолетних трав остается клевер луговой одноукосный. Эта культура наиболее полно использует короткий вегетационный период и, как правило, дает один полноценный укос, а при благоприятных условиях - отаву. Более высокую и устойчивую урожайность обеспечивает клеверо-злаковая травосмесь. Люцерна способна давать устойчивые высокие урожаи на хорошо произвесткованных дерново-подзолистых почвах с проницаемой для корней подпочвой и уровнем грунтовых вод не ближе 1,5 м. На таких почвах травосмеси (клеверо-люцерно-кострецовые и клеверо-люцерно-тимофеечные) обеспечивают устойчивые и надежные урожаи, как во влажные, так и в засушливые годы и гарантируют получение вторых укосов. В целом, только за счет правильного подбора состава травосмесей для каждого конкретного участка можно повысить его продуктивность на 20-30 % /33/.

Злаковые травы обеспечивают высокую урожайность при 2-3 укосном использовании и внесении не менее 120 кг азота за сезон. Их следует возделывать в смешанных посевах с многолетними бобовыми травами, а в чистом виде размещать на непригодных для последних землях.

Успешное возделывание многолетних трав зависит от их сохранности и развития под покровом /34, 35/. С выведением короткостебельных устойчивых к полеганию сортов зерновых культур не стало острой проблемы с выбором покровных культур. Лучшими из них являются скороспелые и среднеспелые сорта ячменя и пшеницы; в кормовых севооборотах - овес или овес в смеси с зернобобовыми культурами с участием последних не более 20 %. Уборку покровных культур необходимо заканчивать до молочно-восковой спелости. Под покровную культуру следует предусмотреть внесение небольших доз азотного удобрения (30-45 кг/га), что обеспечивает более надежную сохранность клевера и высокий коэффициент энергетической эффективности. При соблюдении технологии возделывания и выращивании в благоприятных почвенно-климатических условиях клевер луговой не нуждается в азотном удобрении. Эффективность азотных подкормок бобово-злаковых травостоев зависит от наличия бобового компонента в составе травосмеси. Если доля бобовых составляет менее 30 %, подкормку трав осуществляют по принципу удобрения злаковых трав.

Обработка почвы - наиболее энергоемкий технологический процесс, на который расходуется 30-40 % энергии, потребляемой в сельском хозяйстве /36/. Разнообразие почвенно-климатических условий территории, а также различия в землепользовании хозяйств по типам почв, гранулометрическому составу, крутизне склонов, по типам и степени засорения отдельных участков, требуют дифференцированного научно-обоснованного подхода к системам обработки почвы, позволяющим создавать оптимальные почвенные условия для сельскохозяйственных культур с минимальными затратами энергии и средств, сохранять почвенное плодородие, предотвращать водную эрозию и охранять окружающую среду от загрязнения /36, 37/.

Главное требование ресурсосбережения при обработке почв - минимизация затрат на основной обработке почв, которая заключается в уменьшении количества проводимых операций, и уменьшении глубины пахоты /38/. При этом предпочтительней применять те виды почвообрабатывающей техники (плоскорезы, фрезы, комбинированные агрегаты, а также новые конструкции дисковых культиваторов), которые способствуют предотвращению ускоренной минерализации гумуса, стабилизации экологической среды, микрофауны /36/.

В настоящее время в качестве основной обработки почвы под культуры севооборотов применяют вспашку, которая предотвращает вымывание элементов питания растений и мелких почвенных частиц в подпахотные горизонты /39/. Однако система ежегодной вспашки в севооборотах весьма энергоемкая и дорогостоящая: вспашка на глубину 20-22 см требует энергозатрат свыше 1000 МДж/га. Кроме того, эта система имеет ряд других недостатков: 1) ежегодная пахота ускоряет разложение органического вещества в почве; 2) на склонах выше 3^о по вспашке неизбежна водная эрозия; 3) постоянная вспашка на одну и ту же глубину ведет к образованию «плужной подошвы».

Поэтому, для снижения энергетических затрат необходима либо частичная, либо полная замена вспашки менее энергоемкими почвозащитными приемами, такими как: безотвальные обработки на 20-22 см и 10-12 см, отвальное лущение, дискование и другие способы минимизации энергетических затрат. Доказано, что плоскорезные обработки суглинистой почвы на неудобренном фоне обеспечивают за ротацию зернового севооборота урожайность, равную урожайности в севообороте с ежегодной вспашкой /41, 40/.

Уровень энергетических затрат по мелким обработкам ниже в 1,5- 1,9 раза, чем по вспашке на глубину пахотного слоя. Проведение мелких обработок в течение нескольких лет подряд способствует накоплению в верхнем слое почвы пожнивных остатков, отмечается улучшение водного режима, не происходит заплывания и образования почвенной корки после ливневых осадков, семена сорняков в нижнем слое почвы теряют всхожесть /42, 43/.

Проведя анализ имеющихся литературных и полученных в опытах собственных данных, мы рекомендуем систему обработки почвы в хозяйствах центральных районов Нечерноземной зоны при культивировании зернотравяных севооборотов преимущественно отвально-безотвальную, разноглубинную с учетом биологических особенностей возделываемых культур и их требований к почвенным условиям. Орудия для безотвальных обработок должны подбираться с учетом гранулометрического состава почвы и степени засорения многолетними сорняками. На суглинистой почве лучшей является отвально-чизельная разноглубинная система (вспашка и чизельная обработка чередуются через один год). При этом, по литературным данным, по сравнению с ежегодной вспашкой снижается засоренность посевов, уменьшается пораженность зерновых корневыми гнилями, повышается продуктивность севооборота на 8-10% и энергетическая эффективность /44/.

На склонах выше 3⁰ отвально-безотвальная разноглубинная система основной обработки поч позволяет уменьшить смыв суглинистой почвы в 2,5-3 раза и повысить урожайность культур за счет увеличения запасов продуктивной влаги в почвенном профиле.

В одном севообороте может быть несколько систем основной обработки почвы из-за значительных различий на отдельных участках рельефа, засоренности, гранулометрического состава почвы. В целом, обработка почвы во многом определяется спецификой культур /45, 46/.

Предпосевная обработка почв является наиболее ответственной, так как она позволяет добиться наиболее оптимального сочетания необходимых для нормального развития растений почвенных факторов - воды, кислорода, тепла /47/.

Система машин в ресурсосберегающих технологиях позволяет сокращать энергозатраты и сроки посева за счет совмещения предпосевной обработки почвы и посева с помощью комбинированных агрегатов РВК-3,6, КА-3,6, а также агрегатов, составленных из серийных культиваторов и сеялок с приспособлениями для выравнивания почвы. Необходимо также использовать широкозахватные однооперационные агрегаты для предпосевной обработки на больших полях и сцепки двух-, трехсеялочных агрегатов. В сухую погоду не следует допускать большого разрыва между предпосевной обработкой почвы и посевом /6, 48, 49/.

Для посева зерновых, зернобобовых, льна, трав, крестоцветных и других мелкосеменных культур следует использовать пневматические навесные сеялки СПУ-3, СПУ-4 и СПУ-6, С-6, которые комплектуются килевидными или однодисковыми сошниками.

Учитывая то, что сроки выполнения операций предпосевной обработки почвы должны быть максимально сокращены, разрыв между обработкой и посевом должен быть минимальным, чтобы семена укладывались во влажную почву, а сорные растения не обгоняли в своем развитии культурные. Наибольший эффект достигается, если применять комбинированные высокопроизводительные почвообрабатывающе-посевные агрегаты АПП-3, АПП-4,5 и АПП-6 к тракторам класса 1,4, 2 и 3. Эти агрегаты позволяют за один проход по полю выполнить все операции предпосевной обработки почвы и посева, что обеспечивает повышение производительности труда до 60 % и дополнительное снижение расхода топлива на 1,5-2 кг/га по сравнению с применением однооперационных агрегатов. Использование перспективного комплекса машин по обработке почвы и посеву возделываемых культур обеспечивает снижение затрат труда на 35-48 %, расхода топлива - на 36-38 % и металла - на 34-35% /50/.

Важнейшим резервом снижения ресурсопотребления является переход на системы минимальной обработки почвы без применения отвального плуга, при малом числе проходов агрегатов, неглубоком рыхлении с применением гербицидов в зависимости от засоренности полей. Большие потенциальные возможности системы минимальной обработки почвы заключаются в экономии рабочей силы, оборудования и топлива; обеспечении высокой оперативности полевых работ в условиях ограниченного времени и сжатых сроков (что характерно для осеннего сева); улучшении почвенных условий и снижении риска развития водной и ветровой эрозии.

Нашими и результатами других исследователей установлено, что на чистых от многолетних сорняков полях на среднесуглинистой почве основную плужную обработку можно полностью заменить чизелеванием в два следа, поскольку это не приводит к ухудшению водно-физических свойств почвы, увеличивает экономическую эффективность выращивания ржи. Применение бесплужных технологий обработки почвы и посева на базе современных машин обеспечивает снижение расхода топлива на 46-53 %, металла - 44-63% и живого труда - 1,7-77,6 % /51/.

В перечень необходимой техники для осуществления минимальной обработки входят также: дисковые бороны различных типов; чизельные плуги - ПЧ-2,5, ПЧ-4,5; чизельные культиваторы - КЧ-5,1, КЧН-5,4, АЧУ-2,8, КПМ-4, КПМ-5,4 для основной обработки почвы; модификации агрегатов АКШ-3,6-01 и АКШ-7,2-01 с ножевидными рабочими органами для предпосевной обработки; сеялки СПУ-6 и С-6 с однодисковыми сошниками для работы на стерневых фонах. Этот комплекс машин является базовым и разработан для среднесуглинистых почв и среднеклиматических условий.

В ресурсосберегающих технологиях важное значение придается срокам уборки трав, поскольку одной из основных причин низкой энергетической и протеиновой ценности кормов являются поздние сроки уборки. При этом, как показали наши исследования, никакие последующие технологические приемы не могут улучшить качество сена из трав, скошенных в поздние фазы развития. Установлено, что уборку бобовых и бобово-злаковых трав следует начинать не позднее фазы массовой бутонизации бобовых. Общая продолжительность уборки трав одного вида и сорта в оптимальные сроки должна составлять 10-14 дней, а злаковых культур - 6-8 дней. В связи с этим, чтобы проводить заготовку кормов в хозяйствах в оптимальные сроки, необходимо создать сырьевой конвейер из трав разных сроков созревания. Таким образом, в полевом кормопроизводстве первостепенное значение придается многолетним бобовым и бобово-злаковым травам, на долю которых в структуре укосных площадей трав целесообразно отводить 75-80 %.

Однолетние травы используются в качестве поукосной и пожнивной культуры, в занятых парах, и являются лучшей покровной культурой. Из всего разнообразия однолетних культур и сортов предпочтение должно отдаваться тем, которые более адаптированы к условиям хозяйства и по которым возможно семеноводство в самом хозяйстве или приобретение семян со стороны /4, 7, 52/. Известно, что наиболее продуктивными являются смешанные посевы бобовых и злаковых культур.

В ресурсосберегающих технологиях широкое распространение должны получить многокомпонентные смеси, состоящие из 2-х бобовых культур с добавлением к ним овса или ячменя (горох+кормовые бобы, вика+кормовые бобы - для суглинистых почв; горох+люпин, вика+люпин - для песчаных и супесчаных почв). Для производства зерносенажа необходимо иметь специальные смешанные посевы из зерновых и зернобобовых культур. Уборка смеси должна осуществляться в фазу молочно-восковой спелости зерна основного компонента, при влажности его 40-45 % и всей массы 50-55 %. При уборке в эту фазу хозяйство получает с каждого гектара на 30-44 % больше кормовых единиц, чем при уборке в фазу колошения и выметывания метелки. В одном килограмме зерносенажа содержится 0,35-0,40 кормовых единиц. На хранение закладывается высокопитательный корм, поэтому нужны хорошие траншеи, усиленная трамбовка и тщательная герметизация. Срок закладки не более 3-4 дней /51, 53/.

Однолетние травы, являясь звеньями зеленого и сырьевого конвейеров, должны высеваться в несколько сроков. Установлено, что максимальные урожаи однолетние бобовые и злаковые травы дают при посеве в ранневесенние сроки. При поздних сроках сева лучше использовать более влажные почвы или почвы после озимых, убранных на зеленый корм. С внедрением в производство новых высокоурожайных сортов гороха, вики, зернофуражных культур, различающихся по скороспелости, в хозяйствах следует высевать в ранние сроки смеси, которые будут различаться по срокам укосной спелости на 7-10 дней. Поэтому, при смешанных посевах рекомендуются следующие сорта сорта: гороха Альбумен, Лучезарный, пелюшки Надежда, вики Льговская и Орловская, ячменя Дина, Эколог, Зазерский, Новичок, овса Фаленский 3, Факир, Кировский /29/.

Поскольку высокие сборы белка с единицы площади дают смеси, в которых преобладают бобовые, при использовании смесей на зерносенаж и зеленый корм оптимальные соотношения высева семян должны составлять 50:50. При таком соотношении травостои устойчивы к полеганию, а урожай колеблется в пределах 60-100 ц/га сухого вещества при содержании сырого протеина 9-14 %. Дозу азотных удобрений при таких посевах следует снизить до 30-45 кг/га д.в. /53/.

Для повышения урожайности и питательной ценности однолетних трав необходимо увеличивать процент бобовых и бобово-злаковых смесей в структуре посевных площадей однолетних трав до 70-80 %, а также проводить уборку на корм в оптимальные сроки. Как показали наши исследования, перспективно использовать рапс, как в чистом виде, так и в смесях. Хорошие результаты, особенно при уборке в ранние сроки, получены при подсеве рапса к зернофуражным культурам. Возделывание рапса в смесях улучшает питательную и энергетическую ценность корма, обеспеченность 1 корм. ед. перевариваемым протеином увеличивается на 20-30 г по сравнению с одновидовыми посевами овса и ячменя /21, 34, 54/.

В ресурсосберегающих технологиях основными силосными культурами остаются вико-овсяные, горохо-ячменные мешанки в смеси с подсолнечником, норма высева которого не должна превышать 16-18 кг/га. При такой норме высева подсолнечник играет роль поддерживающей культуры. При урожайности силосных культур 25-30 т/га зеленой массы и затратах совокупной энергии около 30 ГДж/га коэффициент энергетической эффективности равен 1,7.

В засушливые годы кукуруза, как засухоустойчивая культура, также может обеспечить хороший урожай. Важнейшим условием получения высококачественного силоса из кукурузы является уборка ее в фазу молочно-восковой спелости зерна. При уборке в более ранние фазы зеленая масса имеет высокую влажность и низкую питательность, что приводит к недобору урожая и снижению качества силоса /54, 55/.

На песчаных и супесчаных почвах для повышения протеиновой ценности силосной массы кукурузы целесообразно выращивать ее в смеси с люпином, на суглинистых и глинистых - с кормовыми бобами.

В луговом кормопроизводстве, основанном на использовании естественных сенокосов и пастбищ, в условиях перехода к рыночной экономике и при слабом ресурсном обеспечении сельского хозяйства, в первую очередь необходимо улучшать те из них, которые требуют минимальных затрат и дадут максимальную отдачу. В связи с этим большое значение имеет выбор первоочередных объектов и способов их улучшения /56/. Это является основным условием внедрения ресурсосберегающих технологий. Первой задачей можно рассматривать повышение продуктивности ранее улучшенных луговых угодий. Это, прежде всего, мелиорированные в прошлом сенокосы и пастбища. Далее постоянному уходу и улучшению подлежат природные и кормовые угодья, не требующие больших затрат на повышение их производительности /57/. К ним относятся чистые, слабо или совсем незакустаренные, свободные от кочек или с небольшим их количеством (не более 25 % площади) луга с ценным составом травостоев. Среди них, в первую очередь, следует улучшать пойменные и низинные луга, а также суходолы нормального увлажнения.

В основу повышения продуктивности этих угодий следует положить эффективное использование приемов ухода и поверхностного улучшения: культуртехнические работы - ежегодная очистка от мусора, хвороста, особенно на пойменных лугах; срезка молодой возникающей поросли деревьев и кустарников - березы, осины, ивы, шиповника и других; уничтожение появляющихся кочек на поверхности луга; улучшение питательного режима растений - поверхностное применение минеральных и местных органических удобрений (навоза, торфа, компостов, навозной жижи, жидкого навоза), известкование и фосфоритование лугов; постоянный уход за травостоем и дерниной луга - применение системы мер по борьбе с сорными растениями на сенокосах и пастбищах: скашивание сорных трав до их обсеменения вдоль дорог и по канавам, подкашивание нестравленных остатков растений на пастбищах, организация загонного выпаса скота, недопущение пастьбы при высокой влажности почвы, введение пастбище- и сенокосооборотов, залужение возникающих пятен обнаженной почвы или нарушение дернины, посев очищенными от сорняков семенами /58/. К числу мер по уходу за травостоем и дерниной луга относятся также уничтожение засохшей травы, нескошенной или плохо стравленной в предшествующем году; боронование пойменных лугов в местах со значительным (более 1,5-2,0 см) отложением наилка, применение приемов омоложения травостоя, подсев высокопродуктивных ценных трав в природные и старосеяные ценозы. Особенно эффективен прямой полосный подсев бобовых трав в дернину естественных и старосеяных сенокосов и пастбищ сеялкой СДК-3,5. По данным НИИСХ Северо-Востока, на второй год использования доля подсеянных клеверов (лугового и гибридного) в естественном пойменном травостое (р. Вятки) составляла 64-85 %, а лядвенца рогатого - 24-45 % травостоя /4/. Подсев бобовых культур проводился после поверхностного известкования луга и с последующим ежегодным внесением фосфорно-калийных удобрений /59/. По отношению к природному травостою рост урожайности составил: при подсеве клевера лугового (в среднем за 3 года) - в 2 раза, клевера гибридного (в среднем за 4 года) - 1,8, лядвенца рогатого (в среднем за 4 года) - 1,5 раза, достигнув среднего уровня урожайности соответственно 55,7; 46,2 и 42,7 ц/га сена. Концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества 8,9-9,4 МДж, протеина 12-14 %. Энергетический коэффициент составил 4,93-6,15 в зависимости от подсеваемого вида трав.

Поверхностное улучшение лугов при минимальных затратах антропогенной энергии в 1,5-2,0 и более раз превышает урожайность сенокосов и пастбищ, произведенные затраты окупаются быстро, обычно в течение 1-2 лет.

Выродившиеся старосеянные сенокосы и пастбища должны периодически перезалужаться. Перезалужение должно основываться на энерго- и ресурсосбережении, что достигается путем использования эффективных приемов залужения, создания долголетних травостоев, применения сниженных норм высева семян, подбора адаптированных к местным условиям видов и сортов многолетних трав, проведения залужения комбинированными агрегатами АЗУ-3,6; АПР-2,6 и другой, совмещающей несколько операций за один проход, техникой /60/.

В качестве бобовых компонентов в травосмесях следует использовать клевер луговой, клевер гибридный, лядвенец рогатый, южнее - люцерну изменчивую. Совместное применение фосфорно-калийных удобрений и использование биологического азота бобовых культур может обеспечить бездефицитный баланс основных элементов питания в почве сенокосов и пастбищ, что устранит главную причину деградации луговых биогеоценозов /61, 62/.

В ресурсосберегающих технологиях повышение продуктивности сенокосов достигается скашиванием травостоев на естественных и улучшенных сенокосах в биологически оптимальные сроки (фазы колошения - начала цветения злаковых трав), двуукосным использованием сеяных травостоев, применением прогрессивных технологий заготовки кормов. Без своевременной уборки трав в оптимальные фазы вегетации дополнительные затраты энергии на обработку почвы, удобрение трав не могут окупиться высоким содержанием обменной энергии в урожае. Установлено, что за счет эффективного использования данных факторов продуктивность сенокосов можно повысить в 1,5-2,5 раза, улучшить энергонасыщенность кормов с 8,0-8,5 до 9,0-9,5 МДж ОЭ в 1 кг сена, довести содержание протеина до 11-12 %, что позволит снизить потребность в комбикормах и зернофураже.

Повышение продуктивности пастбищ должно основываться на расширении площадей культурных пастбищ, в том числе орошаемых. Ими следует обеспечить, прежде всего, молочный скот и ремонтный молодняк. При создании таких пастбищ должно быть предусмотрено конвейерное поступление высококачественных пастбищных кормов за счет подбора разнопоспевающих травосмесей, различных по типу и ботаническому составу, определены системы удобрения и ухода за пастбищами, оптимальные режимы стравливания травостоев.

Осуществление намеченных путей развития лугового кормопроизводства возможно только при условии улучшения материально-технического обеспечения отрасли, прежде всего, специализированной лугомелиорированной техникой по улучшению лугов, их использования и ухода за сеяными и природными травостоями.

В ресурсосберегающих технологиях важное место отводится необходимости иметь семена в нужном количестве и тот ассортимент видов и сортов, который позволит при наименьших затратах техногенных средств использовать их адаптивный потенциал и получать максимально возможную продуктивность в конкретных почвенно-климатических условиях района, хозяйства, поля.

Таковы общие требования к некоторым элементам ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур в полевом и луговом кормопроизводстве, которые должны, на наш взгляд, учитываться при разработке технологических схем производства высокопитательных, сбалансированных по энергии и протеину кормов в Центральных районах Нечерноземной зоны.

Набор общих мероприятий, направленных на возделывание козлятника восточного на семена и бобово-злаковой травосмеси (козлятник восточный и двукисточник тростниковидный) довольно стандартен и включает приемы (обработка почвы, удобрение, система защиты растений и т.д.), осуществление которых в натуре, однако, как показали наши исследования, достаточно специфично и сопровождается рядом пояснений и ограничений.

Обработка почвы

Обработка почвы зависит как от возделываемой культуры, так и от предшественника. Если козлятник восточный пойдет после стерневых предшественников, то обязательным приемом должно быть лущение жнивья сразу после уборки. При засорении полей малолетними сорными растениями и благоприятной влажности почвы вполне удовлетворительные результаты дает лущение дисковыми лущильниками типа ЛДГ, при сухой почве лучше использовать тяжелые дисковые бороны типа БДТ. Если поле засорено многолетними корневищными сорняками при недостаточной влажности почвы, необходимую глубину обработки достигают дискованием тяжелыми дисковыми боронами в перекрестных направлениях, а при засорении корнеотпрысковыми сорняками - лемешными лущильниками типа ПЛ - 5-25. Глубина лущения зависит от глубины залегания основной массы корневищ или отпрысков: на легких почвах она составляет 12-14 см, на тяжелых - 8-10 см.

При засорении поля корневищными сорняками лучшие результаты дает вспашка на глубину 14-16 см после отрастания корневищ с последующей культивацией с боронованием в двух направлениях для вычесывания корневищ. В остальных случаях вспашку проводят на глубину пахотного слоя.

Наиболее эффективна ранняя зябь, поднятая до даты перехода среднесуточных температур через + 10⁰С, что позволяет более эффективно бороться с сорняками, болезнями и вредителями растений. Кроме того, ранние сроки вспашки обеспечивают большее накопление питательных веществ в доступной для растений форме. Проведение ранней зяби провоцирует энергичное отрастание сорной растительности, которую уничтожают проведением культивации на глубину, обеспечивающую максимальное уничтожение всходов сорняков.

После поздних и пропашных предшественников вспашку проводят без предварительного лущения на глубину, обеспечивающую качественную заделку послеуборочных остатков. При этом возможна как зяблевая обработка, так и весновспашка (в зависимости от культуры, сроков ее уборки, состояния поля, погодных условий и т.д.).

Весной должно быть проведено боронование зяби, ее культивация или обработка комбинированными агрегатами типа РВК.

Применение удобрений

Одним из основных факторов, определяющих урожайность любой культуры, является степень обеспеченности ее элементами питания в усвояемой для растений форме. Исходя из этого, при разработке технологии возделывания этому вопросу должно быть уделено первоочередное внимание. При этом вносимые количества удобрений должны полностью удовлетворять потребность культуры. Недостаток того или иного элемента неизбежно приведет к недобору урожая, а избыток, с одной стороны, увеличит непроизводительные материальные затраты (экономические, энергетические, трудовые), а с другой, может оказать негативное влияние на состояние окружающей природной среды (прежде всего, через нарушение баланса элементов в почве и круговорота их в природной среде).

Дозы удобрений могут быть определены расчетным путем. При этом учитывают планируемую урожайность культуры и вынос ею элементов питания, фактическое (эффективное) плодородие почвы, то есть способность ее обеспечить определенный уровень урожайности. Разница в фактическом содержании элементов в почве и потребностью в них культуры для создания планируемого урожая покажет потребность в дополнительном внесении питательных веществ за счет удобрений. При расчетах учитывают также возможное поступление NPK с органическими удобрениями и коэффициенты усвоения из разных видов удобрений и почвы. Кроме того, дозы удобрений могут быть определены на основе рекомендаций зональных систем удобрения.

Особенности возделывания многолетних культур требуют более строгого подхода к определению необходимого количества удобрений и распределению их во времени (по приемам внесения). Учитывая биологические особенности бобовых (способность к азотфиксации), возрастает значение фосфорных и калийных удобрений, а также роль микроэлементов, прежде всего молибдена, а для получения семян также и бора.

Следует обратить внимание на участок, выбранный для выращивания культуры. Если почва характеризуется кислой реакцией, если ранее на нем не возделывались подобные растения, то обязательным приемом, обеспечивающем высокую продуктивность посевов, будет применение бактериальных удобрений.

Таким образом, при выращивании многолетних культур обязательным мероприятием должно стать создание высокого агрофона. Сюда следует отнести: внесение органических удобрений в дозах 20-50 т/га (желательно под предшественник), но если они не были внесены под предшественник, то до посева с заделкой под зяблевую вспашку; химическая мелиорация обязательна при рН_kcl ниже 5,2 единиц, ниже 5,5 - желательна, при этом на нечерноземных почвах (дерново-подзолистые, серые лесные) лучше использовать доломитовую муку в полной расчетной дозе; фосфорные и калийные удобрения, при содержании соответствующих элементов в почве ниже среднего уровня обеспеченности, следует внести в запас, основную часть фосфора в форме фосфоритной муки (при проведении известкования фосфоритную и доломитовую муку заделать в разные слои почвы).

Кроме того, необходимо предусмотреть стартовую дозу азота при выращивании чистых посевов козлятника и подкорми их фосфором и калием, а также использование внекорневой подкорми микроэлементами (бор, молибден) при выращивании козлятника восточного на семена. В смешанных бобово-злаковых посевах более целесообразными будут поздние весенние азотные подкормки. Конкретные дозы удобрений должны быть определены с учетом почвенно-климатических условий, планируемой урожайности и экономических возможностей хозяйства и фактически могут варьировать от 30 до 60 кг/га д.в. соответствующего элемента.

Подготовка семян и сроки сева

Посев должен проводиться семенами районированных сортов, отвечающих требованиям ГОСТа по чистоте и всхожести. Семена козлятника восточного, вследствие твердосемянности, в целом характеризуются невысокой всхожестью. Исходя из этого, одним из основных приемов улучшения посевных качеств семян этой культуры является их скарификация (нацарапывание), которое может проводиться, например, на клеверотерках (семена пропускают через них 1-2 раза). Для улучшения азотфиксации и активности деятельности клубеньковых бактерий необходимо предусмотреть обработку семян молибденовыми препаратами (молибдат аммония) в дозе 100-125 г д.в., а при низкой обеспеченности почвы бором - также и этим элементом в дозе 40-50 г д.в. и инокуляцию специальным ризоторфином. Причем обработка семян бактериальным препаратом должна проводиться в день их посева в месте, защищенном от попадания прямых солнечных лучей.